我們怎麼確定人們看同一樣東西的時候,看到的是相同的顏色?
——Henrietta,12歲,英國
感謝Henrietta,你提了一個很好的問題,事實上我們不能確定我們都看到了相同的顏色。我們看到的顏色不僅取決於我們周圍世界的事物是什麼樣子的,還取決於我們的眼睛和大腦是如何完成「看」這一過程的。
如果你和我看同一棵樹上的葉子,我們可能都會說它們是綠色的。但是可能你認為它們是綠色的,而我看到的顏色更接近於你的棕色,甚至可能更接近於你的紫色。
讓我來解釋一下。眼睛是感光的,我們可以認為光是由許多不同波長的波構成的。我們能看到的波長最短的光是紫光,波長最長的光是紅光。
還有很多波長我們看不見,它們創造了我們甚至無法想像的顏色!
我們周圍的大多數物體本身是不發光的,不過來自太陽、月亮或者人造光源的光線會照射到它們。
根據物體的不同,一些波長的光會被反射,而其他波長的光則會被吸收。當我們看一個物體的時候,我們眼睛感受到的是被它反射的光波。
這一切都發生得非常快,因為光運動是極其快的,幾乎達到三億米每秒。
你可能會認為如果一個物體的顏色取決於它反射光的波長,那麼每個人都應該看到同樣的顏色。但是人體對光做出的反應是複雜的,這影響著人們看到的顏色的結果。
細胞和視錐細胞
我們的眼睛後面覆蓋著一層薄薄的細胞,它們可以對光線作出反應。細胞是所有生命的基石。在我們眼睛後面能幫助我們看到顏色的細胞叫做視錐細胞(cones)。
大多數人的眼睛裡有三種視錐細胞——S型、M型和L型視錐細胞,並且每種視錐細胞只能感知一定波長的光波。
當一段長波照射到L型視錐細胞時,它如同鎖的鑰匙一樣適合L型視錐細胞。這時視錐細胞會向它的鄰居們大喊道「我捕獲到了光」,我們稱這個時候細胞被激活了。
L型視錐細胞只能被長波激活,因此它們捕捉不到任何短波或中波,而這些波可以激活S型和M型視錐細胞。
當光激活S型視錐細胞時,我們會看見「藍色」;當激活的是M型視錐細胞時,我們會看見「綠色」;當激活的是L型視錐細胞時,我們會看見紅色。
一些人的眼裡有多於或者少於三種視錐細胞。一些人——我們無法確定究竟有多少——有四種視錐細胞。但是對於我們只有三種視錐細胞人而言,我們真的無法想像他們看到的世界是什麼樣的。
很多人只有兩種視錐細胞——這些人通常被稱為「色盲」。色盲的人不是看東西只能看到黑白兩色,他們只是難以分辨紅色和綠色——這兩種顏色在他們看來都像棕色。狗也只有兩種視錐細胞,因此它們也難以分辨紅色和綠色。但是一些動物有著驚人的色覺。
例如,蜜蜂相較於人類可以看到更短的波長,利用這一能力它們能在花中找到甜美的花蜜。溝酸漿屬(Mimulus)花的花瓣有一條深色的「路徑」,能夠引導蜜蜂到達花蜜處,人類卻看不到這條路。
用你的大腦看
我們不僅僅用眼睛來看,我們還需要用大腦來看。我們說我們看到了不同的顏色,是因為我們的大腦學會了如何將眼睛獲得的信號和不同的顏色聯繫起來。當一個寶寶指著一個球時,她的父親會問:「你想玩那個綠球嗎?」,她學會將她看到的顏色與「綠色」這個詞聯繫起來,於是她很快就會把有相近顏色的東西也稱為綠色。
很多其他因素也可以影響你的大腦看到的顏色,其中包括季節,你以前看過的東西或者你身體的姿勢。試試這個實驗,親眼看看:
閉眼朝向左側躺五分鐘。現在,閉著左眼,睜開右眼。然後換隻眼睛。當你用不同的眼睛時,東西看起來是不是不一樣?
當你向左側躺下的時候,更多的血液流向了你的頭部和身體的下部(左側),這使得你兩隻眼睛看到的顏色看起來不同。
我們可以確定人們看一樣東西的時候看到的顏色是一樣的嗎?根本不能——雖然我們的視錐細胞暗示我們看到了相似的東西,但我們看到的東西總有一點點的不同。