白二娃

　　人和狗眼中的世界不一樣人眼視網(wǎng)膜上有視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞兩種感光細(xì)胞。視錐細(xì)胞主要聚集在視網(wǎng)膜的中央?yún)^(qū)域，尤其是黃斑區(qū)的中央凹處最為密集，在白天強(qiáng)光條件下才會(huì)激活，對(duì)顏色敏感。視桿細(xì)胞分布在視網(wǎng)膜周邊，在中央凹處幾乎沒(méi)有，它在弱光條件下就能被激活，但只能感受光線的強(qiáng)弱無(wú)法分辨顏色。

　　人能看到色彩是源于眼中三種視錐細(xì)胞受光線刺激后向大腦發(fā)出了信號(hào)。這三種細(xì)胞分別是S（藍(lán)、B）、M（綠、G）和L（紅、R），每種細(xì)胞對(duì)不同波長(zhǎng)范圍更敏感。RGB 色彩模式成為最常用的顏色體系，正是因?yàn)檫@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)符合人眼的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，幾乎囊括了人眼能看到的所有顏色。

　　其實(shí)，不同物種能看到的顏色并不相同，哺乳動(dòng)物中除了靈長(zhǎng)類能看到紅、藍(lán)、綠之外，大多數(shù)眼睛中只有兩種視錐細(xì)胞，比如狗只能看見(jiàn)藍(lán)和黃，貓只能看到藍(lán)和綠。因此在人眼中斑斕的猛虎，在它的獵物眼中是灰色或棕色的。而黑白分明的大熊貓?jiān)谌苿?dòng)物眼中，只是深淺不同的灰色。

　　而鳥(niǎo)類擁有四色視覺(jué)，通常還能看到紫外線。因此鳥(niǎo)類的羽毛在它們自己眼中會(huì)更加華麗。已知色覺(jué)最復(fù)雜的是皮皮蝦能看到16 種基本色，它們能看到什么樣的世界我們?nèi)祟愂请y以想象的。

　　激活人類新色覺(jué)

　　這次實(shí)驗(yàn)并非首次刺激眼睛里的感光細(xì)胞，由于綠光區(qū)域位于光譜的中間位置，此前激活M視錐細(xì)胞的光線總是會(huì)略微激活相鄰的S或L視錐細(xì)胞。

　　這次研究人員的跟蹤技術(shù)能精確鎖定視網(wǎng)膜上3 種不同的視錐細(xì)胞，然后用激光精準(zhǔn)激活了五位受試者視網(wǎng)膜中的M（綠）視錐細(xì)胞。

　　實(shí)驗(yàn)的原理就一個(gè)字“騙”，通過(guò)精確控制傳送到視網(wǎng)膜中每個(gè)細(xì)胞的光的劑量，來(lái)欺騙大腦用來(lái)解釋顏色的信號(hào)，由于一次性刺激的區(qū)域足夠大，大到改變了人類的視覺(jué)。

　　幾位志愿者看到了一種人眼從未見(jiàn)過(guò)的新顏色，研究者給這種新顏色命名為“olo”。參與測(cè)試的研究人員表示它有點(diǎn)像孔雀藍(lán)或青色但飽和度極高，超出了人眼自然可見(jiàn)的色彩范圍。這種藍(lán)綠色飽和度過(guò)高，以至于在事后的數(shù)據(jù)分析中只有加入很多白色稀釋后才能讓olo 色和我們已知的孔雀藍(lán)類似。

　　在最常見(jiàn)的色盲類型中，患者只有兩種正常的視錐細(xì)胞。對(duì)于色盲，至今還沒(méi)什么有效的治療方法?？茖W(xué)家曾經(jīng)通過(guò)基因編輯讓色盲的松鼠猴獲得了第三種視錐細(xì)胞。但這種基因療法還沒(méi)有在人身上實(shí)踐過(guò)。

　　因此，這項(xiàng)新技術(shù)不僅有可能創(chuàng)造出更多的新顏色，甚至還有希望幫助色盲患者感知到原本無(wú)法感知的色調(diào)差異。不過(guò)目前該團(tuán)隊(duì)只能精確控制一小塊區(qū)域，大概是月球在天空中直徑的兩倍（視場(chǎng)高寬是0.9°），而且這種技術(shù)只有極少數(shù)實(shí)驗(yàn)室能夠掌握。研究細(xì)節(jié)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

　　色盲中的奧卡姆剃刀原理

　　奧卡姆剃刀原理——如無(wú)必要，勿增實(shí)體。這條原理在科學(xué)研究中很常見(jiàn)，在生物演化的過(guò)程中也存在類似現(xiàn)象，生物總是會(huì)向著最能適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展，剔除掉很多不必要的功能。

　　在色盲這件事情上該如何用奧卡姆剃刀原理解釋呢？

　　除了靈長(zhǎng)類之外的哺乳動(dòng)物都是紅綠色盲，在它們眼中沒(méi)有綠色，所以在我們眼中一身警戒色的老虎，在其他哺乳動(dòng)物眼中和枯草堆沒(méi)啥區(qū)別。而且，從多數(shù)哺乳動(dòng)物至今仍然是色盲來(lái)看，分辨顏色這件事確實(shí)不太重要。

　　哺乳動(dòng)物的祖先出現(xiàn)在2.25 億年前，那時(shí)它們可能有4 種色覺(jué)，在此后1 億多年里哺乳動(dòng)物都像老鼠一樣生活在恐龍等爬行動(dòng)物的陰影之下，只能在地底和夜間活動(dòng)，對(duì)顏色的感知變得沒(méi)那么重要。

　　因此，在某次演化中，除了有袋類和單孔類以外的哺乳動(dòng)物的祖先丟失了藍(lán)綠（Rh2 基因）和藍(lán)光（SWS2 基因）兩種視錐蛋白基因，只剩下了對(duì)綠光和藍(lán)光敏感的基因。

　　直到3000 多萬(wàn)年前，在靈長(zhǎng)類的祖先狹鼻猴身上發(fā)生了一次至關(guān)重要的基因突變。感受綠光的基因（MWS）發(fā)生了復(fù)制和突變，轉(zhuǎn)化成可以識(shí)別紅色的基因（LWS），讓靈長(zhǎng)類發(fā)展出三色視覺(jué)系統(tǒng)。

　　從三種視錐細(xì)胞對(duì)光線的敏感曲線圖中，你仍然可以看到這次復(fù)制的痕跡——M 的峰值（530nm）和L 的峰值（560nm）非常接近，且兩種基因的重復(fù)度也非常高，大約有98% 是相同的。其實(shí)，鳥(niǎo)類的4 種色覺(jué)基因分布也不均勻，它們最早在5 億年前從同一條基因分化而來(lái)。

　　這次突變成果被保留下來(lái)的原因是我們的老祖宗上了樹(shù)，當(dāng)果實(shí)成熟后含糖量才會(huì)上升，而能夠分辨紅色就是采集到成熟野果的最佳技能，這種突變個(gè)體由于獲得了生存優(yōu)勢(shì)才把三色視覺(jué)系統(tǒng)傳給了現(xiàn)在的我們。顯示器色域

　　你一定見(jiàn)過(guò)色域馬蹄圖（CIE 馬蹄圖），這張圖將人眼能看到的顏色信息經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)變換集中到了一個(gè)“馬蹄”中，人眼的三種感光細(xì)胞的能力就是這張圖中的RGB 三通道。

　　而顯示器受發(fā)光元器件的硬件限制，無(wú)法表現(xiàn)出全部色彩，根據(jù)顯示顏色能力的不同，廠家制定了sRGB、Adobe RGB、NTSC、DCI-P3等色域標(biāo)準(zhǔn)，然后某款顯示器就會(huì)標(biāo)注“99%sRGB”。你可以看到雖然有些標(biāo)準(zhǔn)超出了人眼可見(jiàn)的范圍，但仍然沒(méi)有哪種色域能包含整個(gè)“馬蹄”。而專業(yè)顯示器除了需要表達(dá)盡量多的顏色之外，還要求每種顏色沒(méi)有色差，因此除了色域外色彩精確度才是更重要的標(biāo)準(zhǔn)。

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