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電腦屏幕的顏色只對我們有效嗎?其它動物在屏幕上會看到什么?

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我們可以在我們的電腦屏幕上看到生活中的大部分顏色,甚至還可以把電腦屏幕上展示的顏色給打印出來。

然而,可能會讓許多人感到意外,這樣的顏色其實只對我們有效,其它動物根本看不到這些顏色。

那么,問題就來了,為什么電腦屏幕只對我們有效?動物看到的電腦屏幕中的畫面又會是什么樣的呢?

電腦屏幕是如何顯示顏色的?

大部分電腦都是使用RGB屏幕,而RGB屏幕是由稱為像素的小點組成的,而每個像素又都是由三種“基本”顏色組成,分別是紅、綠、藍。

為了做到這一點,每個像素其實是被設計成由三個發(fā)不同顏色光的小“點”組成,大概有點像下圖這樣:

我圈起來的部分就是表示一個像素,每個像素都分別有一個紅條,一個綠條和一個藍條組成。因此,我們在屏幕上所能看到的最小點其實不是像素,而是組成像素的這三個“彩條”。

當然,我們無法用肉眼看到這些小彩條,現(xiàn)代電腦屏幕的分辨率都非常高,我們想要看到它的話必須通過某種放大鏡。

每個小彩條只會發(fā)出它自己顏色的光,那么問題就變成了,我們的眼睛是如何通過這三個顏色的光來看到其它顏色的?

其實答案很簡單,就是視覺錯覺,而其它動物不具備我們這樣的視覺錯覺,所以我們電腦屏幕構建的色彩對它們無效。

但是,要想知道為什么我們會產生這種視覺錯覺,那么就得從我們的眼睛如何看到顏色說起。

人眼如何看到顏色?

眾所周知,人眼看到的顏色或者說可見光是電磁波的一部分,而電磁波是一個連續(xù)的波長范圍,從無線電波到微波,再到X射線和伽馬射線都是電磁波譜的一部分,只是它們的波長不同而已。

人眼能夠檢測到的電磁波波長大約是400納米到800納米之間,超過部分我們稱為紅外線,低于的部分則是紫外線,兩者都是我們看不到的波長范圍。

光線可以是任何這些波長的混合,但不管這些波長怎么混合,當它與物質相互作用時,某些波長的光會被吸收,而另外一些則不會,沒有被吸收的光就會反射出來,進入我們眼睛的可見光部分就會被我們感知到顏色。

早在幾百年前,偉大的物理學家牛頓就已經觀察到這一點,他表示顏色不是物體固有的,而是它反射了的光線。

我們感知光的地方就是我們的視網膜,那里有兩種主要起作用的光感受細胞,分別是視桿細胞和視錐細胞,兩者會將光刺激變成電信號和大腦互動。

其中視桿細胞可以檢測可見光的大部分波長,但是它無法將其區(qū)分開來,所以這些細胞一般是負責我們對亮度的感知。

圖源:che

由于視桿細胞主要分布在視網膜的邊緣,所以你會發(fā)現(xiàn)當你注視前方的時候,你周邊視覺會不那么豐富多彩;另外,由于我們擁有相當高比例的視桿細胞(差不多有1.2億個,而視錐細胞只有600萬個左右),所以你在晚上燈光昏暗的時候可以看到東西,而很難辨別顏色。

我們注視前方的時候,看到的可能是這樣的,圖源:cambri

另一方面是視錐細胞,這些細胞才是負責顏色的部分。

然而,我們的眼睛并不像耳朵那樣可以清晰地分辨可見光波長。耳朵可以識別單個音符、聲音和樂器,但眼睛不行,眼睛通常只能檢查到三個波長范圍,一個是紅光波長范圍,一個是藍光波長范圍,另外一個則是綠光,有三種不同視錐細胞負責。

注意,不同視錐細胞感知的都是一定波長范圍,而不是特定的某個波長,這是因為每種視錐細胞都會被一系列波長的光所激活。

正是由于三種視錐細胞檢測到的是一個范圍,所以這些細胞并不能區(qū)分該范圍內的兩個波長之間的差異,也不能區(qū)分該范圍內的單色光和混合波長光之間的差異。

實際上,我們能夠感知到豐富多彩的顏色是大腦分析三種視錐細胞的輸入后構建出來的,由于每種視錐細胞都會被100種波長激活,所以有許多人認為我們的眼睛可以看到100萬種顏色——三種視錐細胞激活情況的所有組合。

也正因為如此,只要用三種顏色,我們就可以重建我們能看到的大多數(shù)顏色。

這里需要提一下,三種顏色的組合能夠顯示的顏色遠沒有達到眼睛所能分辨的全部,只是基本夠用了而已。

很多人認為粉色是不存在的顏色,因為沒有一個波長顯示這個顏色,它是我們大腦根據紅、綠、藍構建的錯覺。

其實,從我們對顏色的感知中就不難發(fā)現(xiàn),不僅是粉色,我們的大腦可以構建出大部分顏色,我們的電腦屏幕正是這么做的。

最后:動物看屏幕會看到什么?

既然電腦屏幕只是基于人類視錐細胞的一種視覺錯覺,那么自然沒法與其它動物共享,因為不同動物視錐細胞的光譜特性基本是不同的,甚至連視錐細胞的種類數(shù)量都會不同。

比如,大部分哺乳動物其實只有2種視錐細胞——藍色視錐細胞和綠色視錐細胞(在哺乳動物中,人類的眼睛絕對是強大的),大部分鳥類則有4種,而螳螂蝦更是達到16種。

如果給不同的動物看我們的電腦屏幕的話,它們其實只能看到物體的模樣。

就顏色而言,它們不僅與我們看到的非常不同,而且與它們自己平??吹降恼鎸嵨矬w也非常不同。

對此,你怎么看呢?歡迎來評論區(qū)留言。關注CHN九象科技,通過科普,你會發(fā)現(xiàn)這個世界有太多奇妙無比的事情。

評論
演繹無限精彩!
大學士級
就顏色而言,我們的大腦可以構建出大部分顏色。動物不僅與我們看到的非常不同,而且與它們自己平??吹降恼鎸嵨矬w也非常不同。
2022-11-06
科普科普知識的搖籃!
太師級
通過科普學習,來了解動物與人類來看電腦屏幕上顏色的與眾不同,探究其原因,并運用到實際生活中去,發(fā)揮出更大的價值。
2022-11-06
坦 蕩 蕩
少師級
由于眼睛的結構不同,這樣的顏色其實只對我們有效,其它動物根本看不到這些顏色。
2022-11-06