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你想了解動物眼中的世界嗎？顏色背后的復雜科學
2024年01月25日 16:33:39
來源：化工儀器網 點擊量：6719
顏色是人類認知世界的重要途徑，能夠給我們提供非常多的信息，幫助我們更好的了解事物。與此同時，顏色還能夠影響我們的情緒行為，影響影響我們的注意力和警覺性以及記憶和認知能力。也正因如此，人類對于顏色的研究從未停止，并且涉及的內容涵蓋科學、文學、藝術等多個范疇。
【化工儀器網 行業百態】顏色是人類認知世界的重要途徑，能夠給我們提供非常多的信息，幫助我們更好的了解事物。與此同時，顏色還能夠影響我們的情緒行為，影響影響我們的注意力和警覺性以及記憶和認知能力。也正因如此，人類對于顏色的研究從未停止，并且涉及的內容涵蓋科學、文學、藝術等多個范疇。
我們都知道，顏色是真實存在的，但是從科學的角度來說，我們口中對顏色地描述其實帶有濃重的主觀色彩。從生物學角度來說，由于每個人眼中的錐狀細胞和棒狀細胞對顏色的感知程度是不同的，因此我們對于顏色的認知也存在曲解，我們描述的顏色也只是我們認知里的顏色。好在這種區別大多數時候都很細微，因此大部分人在顏色的認知上存在一定的共通性。而色弱和色盲則是那些顏色認知存在差異的小部分人。
但這又引出了另一個問題——物體的標準顏色。我們之所以能夠判斷出色彩認知正常和存在缺陷的群體，是因為我們對顏色有一個系統的標注，也就是客觀存在的顏色。從物理學的角度來說，這種顏色是物體對光的吸收和反射特性決定的，是物體的基本特性。當物體對白光中所有顏色的光全部吸收時，它就呈現出黑色；當物體反射所有顏色的光時，則呈現出白色；當物體透過所有顏色的光時，則為無色。事實上也正因為物體能夠吸收光、反射光、透光，所以顏色可以成為物體的身份證，并且如果對顏色的定義足夠細致，是可以以此推定物體的成分的。光譜就是一個例子。
不過這又涉及到了另一個問題，那就是環境對于顏色感知的影響。因為我們觀測到的顏色其實是物體發射光之后的結果，因此如果光本身存在色差，那么物體的顏色也會改變，即便這種色差只是微弱的色溫差異。舉個例子，當我們在陽光下看一張白紙，紙面是白色的，但是如果這時候突然天空變陰，那么白紙相較于之前，就會呈現出淡淡的藍色。此外，還涉及到物體表面的結構和材質——他們同樣會影響對光線的反射。
正是因為這一系列的原因，研究顏色可以有非常多的切入點，例如動物眼中的顏色。
正如前面說到的，顏色是眼中細胞感知后的結果，而就如同人與人之間存在差距，動物眼睛中的視錐細胞數量和類型同樣和我們存在差距，甚至這種差距已經涉及到三原色的概念。例如大多數哺乳動物只有兩種視錐細胞，它們眼中的世界色彩單調，通常只能看到藍色和黃色等有限的顏色。一些動物如鳥類、爬行動物和魚類等則具有四種視錐細胞，能夠看到比人類更加豐富和鮮艷的顏色。此外，由于動物的視網膜結構、眼睛的透明度也和我們不同，因此，在接收光線信息的時候也會與產生顏色認知的差異。
更重要的一點是，我們無法與動物直接交流，因此我們想要了解動物眼中的顏色只能使用分光光度法等傳統方法。這些方法大多耗時且準備工作復雜，也很難展示動態環境下的視覺效果。但是這種研究卻有利于我們研制特殊環境下的工作設備。
而就在最近，關于動物眼中顏色的研究有了新的進展。來自英國和美國的研究團隊發明了一項技術，可讓人們看到動物眼中的世界。研究人員開發了一種新型相機和軟件系統，可在自然光照條件下拍攝運動物體的動物視角視頻。攝像機同時記錄藍色、綠色、紅色和紫外線，之后經由算法，根據現有知識，還原出準確的動物眼中世界。并且在與使用分光光度的傳統方法進行對比測試后，證明了這種系統的準確度超過92%。
這種技術的出現基于了科研以及藝術工作者更快描述動物眼中世界的方式，也利于后續關于顏色以及生物感知相關課題的研究。而對于科研學者來說，這或許只是顏色科學探索過程的一小步，顏色的秘密，或許還有許多等待我們去發現。
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