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你想了解动物眼中的世界吗？颜色背后的复杂科学
2024年01月25日 16:33:39
来源：化工仪器网 点击量：6737
颜色是人类认知世界的重要途径，能够给我们提供非常多的信息，帮助我们更好的了解事物。与此同时，颜色还能够影响我们的情绪行为，影响影响我们的注意力和警觉性以及记忆和认知能力。也正因如此，人类对于颜色的研究从未停止，并且涉及的内容涵盖科学、文学、艺术等多个范畴。
【化工仪器网 行业百态】颜色是人类认知世界的重要途径，能够给我们提供非常多的信息，帮助我们更好的了解事物。与此同时，颜色还能够影响我们的情绪行为，影响影响我们的注意力和警觉性以及记忆和认知能力。也正因如此，人类对于颜色的研究从未停止，并且涉及的内容涵盖科学、文学、艺术等多个范畴。
我们都知道，颜色是真实存在的，但是从科学的角度来说，我们口中对颜色地描述其实带有浓重的主观色彩。从生物学角度来说，由于每个人眼中的锥状细胞和棒状细胞对颜色的感知程度是不同的，因此我们对于颜色的认知也存在曲解，我们描述的颜色也只是我们认知里的颜色。好在这种区别大多数时候都很细微，因此大部分人在颜色的认知上存在一定的共通性。而色弱和色盲则是那些颜色认知存在差异的小部分人。
但这又引出了另一个问题——物体的标准颜色。我们之所以能够判断出色彩认知正常和存在缺陷的群体，是因为我们对颜色有一个系统的标注，也就是客观存在的颜色。从物理学的角度来说，这种颜色是物体对光的吸收和反射特性决定的，是物体的基本特性。当物体对白光中所有颜色的光全部吸收时，它就呈现出黑色；当物体反射所有颜色的光时，则呈现出白色；当物体透过所有颜色的光时，则为无色。事实上也正因为物体能够吸收光、反射光、透光，所以颜色可以成为物体的身份证，并且如果对颜色的定义足够细致，是可以以此推定物体的成分的。光谱就是一个例子。
不过这又涉及到了另一个问题，那就是环境对于颜色感知的影响。因为我们观测到的颜色其实是物体发射光之后的结果，因此如果光本身存在色差，那么物体的颜色也会改变，即便这种色差只是微弱的色温差异。举个例子，当我们在阳光下看一张白纸，纸面是白色的，但是如果这时候突然天空变阴，那么白纸相较于之前，就会呈现出淡淡的蓝色。此外，还涉及到物体表面的结构和材质——他们同样会影响对光线的反射。
正是因为这一系列的原因，研究颜色可以有非常多的切入点，例如动物眼中的颜色。
正如前面说到的，颜色是眼中细胞感知后的结果，而就如同人与人之间存在差距，动物眼睛中的视锥细胞数量和类型同样和我们存在差距，甚至这种差距已经涉及到三原色的概念。例如大多数哺乳动物只有两种视锥细胞，它们眼中的世界色彩单调，通常只能看到蓝色和黄色等有限的颜色。一些动物如鸟类、爬行动物和鱼类等则具有四种视锥细胞，能够看到比人类更加丰富和鲜艳的颜色。此外，由于动物的视网膜结构、眼睛的透明度也和我们不同，因此，在接收光线信息的时候也会与产生颜色认知的差异。
更重要的一点是，我们无法与动物直接交流，因此我们想要了解动物眼中的颜色只能使用分光光度法等传统方法。这些方法大多耗时且准备工作复杂，也很难展示动态环境下的视觉效果。但是这种研究却有利于我们研制特殊环境下的工作设备。
而就在最近，关于动物眼中颜色的研究有了新的进展。来自英国和美国的研究团队发明了一项技术，可让人们看到动物眼中的世界。研究人员开发了一种新型相机和软件系统，可在自然光照条件下拍摄运动物体的动物视角视频。摄像机同时记录蓝色、绿色、红色和紫外线，之后经由算法，根据现有知识，还原出准确的动物眼中世界。并且在与使用分光光度的传统方法进行对比测试后，证明了这种系统的准确度超过92%。
这种技术的出现基于了科研以及艺术工作者更快描述动物眼中世界的方式，也利于后续关于颜色以及生物感知相关课题的研究。而对于科研学者来说，这或许只是颜色科学探索过程的一小步，颜色的秘密，或许还有许多等待我们去发现。
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