在人眼中的視網(wǎng)膜由三層細(xì)胞組成,其中的第一層為感光細(xì)胞層,感光細(xì)胞層有兩種細(xì)胞,分別是椎體細(xì)胞和桿體細(xì)胞。椎體細(xì)胞有精細(xì)的分辨能力,所以能很好的分辨顏色,但對(duì)明暗不敏感;桿體細(xì)胞對(duì)明暗敏感,但沒(méi)有分辨顏色的能力。因此,這兩種細(xì)胞分別賦予了我們?nèi)搜鄹杏X(jué)明暗和色彩的功能。
然而,人們一直在對(duì)人眼是如何分辨顏色的機(jī)理作更深入的探索,在十九世紀(jì)分別形成了揚(yáng)-赫姆霍茲三原色學(xué)說(shuō)和對(duì)抗色理論,1971年,Vos和Walraven根據(jù)以上兩種學(xué)說(shuō)提出了階段性學(xué)說(shuō)。
一、 揚(yáng)-赫姆霍茲三原色學(xué)說(shuō)
揚(yáng)-赫姆霍茲三原色學(xué)說(shuō)假設(shè)人眼視網(wǎng)膜上有三種神經(jīng)纖維,對(duì)應(yīng)紅、綠、藍(lán)三原色,每種神經(jīng)纖維的興奮都引起對(duì)應(yīng)的一種原色的感覺(jué)。光照射到視網(wǎng)膜時(shí),三種神經(jīng)纖維根據(jù)光包含的波長(zhǎng)呈現(xiàn)不同的興奮,人眼就形成了特定的色彩感覺(jué)。
經(jīng)過(guò)多年的研究,近20年來(lái),發(fā)現(xiàn)人眼視網(wǎng)膜上確實(shí)有三種不同類型的椎體細(xì)胞,分別含有不同的視色素,起對(duì)應(yīng)的光譜吸收峰分別是440nm~450nm、530nm~540nm、560nm~570nm。
二、對(duì)抗色理論
對(duì)抗色理論又稱為四色學(xué)說(shuō),其假設(shè)視網(wǎng)膜中有三對(duì)視素:白——黑、紅——綠、黃——藍(lán)。這三對(duì)視素有兩種對(duì)立過(guò)程,分別是建設(shè)(同化)、破壞(異化)。
有光:白——黑被破壞,產(chǎn)生白色感覺(jué);
無(wú)光:白——黑被建設(shè),產(chǎn)生黑色感覺(jué);
紅光:紅——綠被破壞,產(chǎn)生紅色感覺(jué);
綠光:紅——綠被建設(shè),產(chǎn)生綠色感覺(jué);
黃光:黃——藍(lán)被破壞,產(chǎn)生黃色感覺(jué);
藍(lán)光:黃——藍(lán)被建設(shè),產(chǎn)生藍(lán)色感覺(jué)。
三、階段學(xué)說(shuō)
Vos和Walraren在1971年提出了階段學(xué)說(shuō),認(rèn)為顏色視覺(jué)過(guò)程可以分為幾個(gè)階段:第一階段是視網(wǎng)膜上的桿體細(xì)胞對(duì)亮度產(chǎn)生感應(yīng)和和三椎體細(xì)胞對(duì)紅、綠、藍(lán)產(chǎn)生顏色感應(yīng);第二階段是三椎體細(xì)胞感應(yīng)到的紅、綠、藍(lán)顏色中,紅、綠的一部分合成黃色,剩下的組成紅——綠對(duì),合成的黃與藍(lán)組成黃——藍(lán)對(duì);紅、綠、藍(lán)組合形成了明暗視覺(jué)。
經(jīng)過(guò)以上的過(guò)程之后,神經(jīng)將這些信息傳遞給大腦,形成了顏色感覺(jué)。