人都有第六感嗎?
估計某些人是有,但大部分人沒有。
每個人都有的是五感,也就是視覺,聽覺,味覺,嗅覺,觸覺。
我們對這個世界的認識就來自於五感。
五感中,毫無疑問視覺最重要。
今天就說說我們是怎麼看見東西的。
第一節:物體的特質
在說具體視覺神經路徑之前,先列一下我們看到的物體結果。
首先是動還是靜。
動的物體有可能是危險的,必須保持警惕。這是遠古生存中第一法則。因此我們現在在看東西的時候,第一關注的維度還是它是在動還是靜止。
然後是外觀,外觀包含顏色、形狀,最後是材質。
物體的這些特質對人類很重要,所以我們的視覺系統都要對這些特質能看到並鑑別出來。
第二節:為啥能看見
我們眼睛能看見東西的最底層原因是有光進入到我們眼睛,眼睛對光做一系列分析,然後我們才知道這是啥。
為啥伸手不見五指的夜晚我們啥也看不見,就是因為沒有光進入。
“光從哪裡來?”
算到底,是從太陽來。
“太陽光照到了我的屋頂,但是並沒有照進屋內,我為啥還能看見屋子裡桌椅呢?”
因為陽光照到了你窗外的樹木,他們反射了陽光。經他們反射後的光照到了你屋子裡的桌椅上,然後桌椅再次反射這些光到你眼睛裡。你就看到了桌椅了。
如果你的屋子沒有窗戶,那麼你斷然看不到屋內的東西。
第三節:眼睛的構造
我們是用眼睛看的,眼睛是個球體。
球體啥意思,就是是個凸透鏡。
鏡子無非就是三種,凸透鏡,凹透鏡,平面鏡。
光遇到鏡子會發生兩種情況:
折射,不折射。
遇到平面鏡是不折射的。我們平常用的梳妝鏡都是平面鏡。
遇到凸透鏡和凹透鏡都是折射的,但是方向不同。
凸透鏡是把光線聚焦,而凹透鏡是把光線散開。
我們的眼珠就那麼點小,怎麼能看到那麼大的視野呢,
原因就在於它是個凸透鏡。
晶狀體就是這個凸透鏡。
有人解剖出牛的晶狀體,專門試了試,果然如此。
當然,如果所有的光都是正前方打過來的,那麼晶狀體這個凸透鏡就會聚焦了,也就是我們只看到一點了。
就像下圖這樣,
好在光是從四面八方來的,其他斜著射入的光,就會被晶狀體斜著聚焦到視網膜其他部分。
(見下圖:由於沒有文章說這個,找不到圖,所以我自己畫了一個)
那麼奇怪了,既然都能聚焦,為啥正前方射入的光我們看的很清楚,而其他方向來的光,我們看不清楚呢?
這就和視網膜有關係了。
第四節:視網膜的牛逼之處
光從晶狀體射進來後打到哪呢?
就是打到視網膜上。若沒有視網膜,一切都白扯,啥像都看不清楚。
視網膜為啥這麼重要,它是怎麼發揮這麼大價值的呢?
別看視網膜是一層膜,其實用顯微鏡放大了看,好幾層神經細胞平鋪在一起。
其中最重要的是最裡層的視錐和視杆細胞層。
可能看不大清楚,上個細節圖啊。
一看模樣就知道為啥叫杆和錐了。
這倆細胞為啥重要呢?在人的視網膜中視杆細胞有1.2億個,視錐細胞極少,只有600萬個。也就是視杆細胞是視錐細胞的200倍。
但是視錐細胞作用可不小。
主要有兩個作用:
第一就是提供清晰度,也就是能看到物體的細節。
第二就是分別顏色,也就是能看出事物的顏色。
而視杆細胞幹啥呢?
視杆細胞對光更敏感。
也就是光越少視杆細胞越有用。比如晚上,光很弱,視杆細胞就發揮作用了。雖然不清晰,但是大致的輪廓能看清楚。
這個時候視錐細胞就不行了,所以晚上看東西是沒有色彩的,清晰度也不夠。(我之前沒有意識到晚上看東西是沒顏色的,後來我半夜去我兒子屋給他蓋被子,我專門意識了下,果然是沒有)。
既然這倆細胞數量這麼不一樣,那麼他們是均勻分佈的嗎,比如每200個視杆細胞跟著一個視錐細胞?
不是,而且極為不是。
視網膜上有個中央凹的地方,就是下圖中光聚焦的這個地兒:
這個地方只有視錐細胞,沒有視杆細胞。
這個地正好是正前方的光被聚焦的地方。
這就是為啥正前方+平視看東西最清楚的原因。
那麼視網膜其他區域呢?
其他區域就是大量的視杆細胞圍著一兩個視杆細胞。
有一句話叫用眼睛的餘光看東西,餘光就是視網膜其他地方聚焦的像。因為視錐細胞少,所以不清楚。
第四節:顏色
下面說說顏色的問題。
視錐細胞是識別顏色的,那麼是怎麼識別出來的呢?
視錐細胞裡含有一種蛋白質分子,叫視紫紅質。它存在與視錐細胞的內段。
平時它是由視黃醛和視蛋白構成,平時就是攪在一起。
但是當光照到視錐細胞時,視紫紅質就會分解,分解成了視蛋白和視黃醛。分解過程產生電流,然後這個電流傳給大腦。
那麼顏色是怎麼出來的呢?核心就在於這個分解後的視蛋白。
因為視蛋白分為三種,紅-綠-藍,所以我們就有了三原色(注意別和顏料的三原色混了)。
當紅光照到視錐細胞時,具有紅色視蛋白的那個視紫紅質分子就會分解,然後產生電流,那麼具有這個視紫紅質的視錐細胞就會把電流產給大腦,大腦一看是這個細胞來的電流,就說“啊這是紅色”。
如果是綠光照到眼睛裡,同樣綠色視錐細胞才會把電流傳給大腦,大腦一看是綠色來的電流,就說“啊,這是綠色”。
如果是白光呢?其實三原色沒有白光,白光是三原色混合後形成的。
這個過程在眼睛裡是怎麼回事呢?
白光是三種顏色都有,所以三種視錐細胞都分解,都產生電流,然後都傳給大腦。大腦一看是三個電流都來了,就說啊這是白色。
可以這麼說,顏色就是這三種視錐細胞的不同組合。人類大約是百萬到千萬這個級別的不同組合。
再往深說一步,上文說紅色光照到視錐細胞,然後紅色的視錐細胞就會分解。那麼“紅色光照到”是啥意思呢?
其實光本身沒有顏色,光本身屬性就是波長和振幅。
一束光來了,假設它的波長是760納米,那麼我們就會看到紅光。為啥呢?
就是上文說的,760納米的光對紅色視錐細胞有反應,能讓其分解。但是綠色和藍色視錐細胞沒反應。
如果這個光波長是480納米,那麼紅色和綠色都沒反應,只有藍色視錐細胞分解。
如果是白光,那就是即含有480納米的,也含有760納米的,也含有550納米的。其實白光是人類可見光的全波長光的混合光,這樣三種視錐細胞才都會比激活,然後都放電。
這就是顏色最底層的原理:不同波長的光,刺激對應的視錐細胞,然後傳給大腦。一個組合就代表一個顏色,大腦就是數組合來確定是啥顏色光。
再深一步,為啥樹葉是綠色的,玫瑰花是紅色的呢?
因為陽光是白色的,也就是全波段光的混合。等陽光照到樹葉上後,樹葉本身要吸收一部分光,反射一部分光。
綠色的樹葉就是因為它反射的是綠光,也就是大約530納米波長的光,而其他波長的光被它吸收了。被吸收了就反射不出來了。
然後這個530納米波長的光反射到我們眼睛裡,就會刺激我們綠色視錐細胞分解並放電,然後傳給大腦,大腦說這是綠色。
所以物體是什麼顏色,就代表這個物體“不喜歡”這個顏色。
好,今天就到這。待續……
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