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眼睛的生理結構存在差異，大腦處理圖像的方式不盡相同，而且，人類使用的語言多種多樣，所處的環境也是千差萬(wan) 別。這些因素交織在一起，讓我們(men) 得以用各自獨特的方式捕捉和描述著這個(ge) 世界的繽紛色彩。

撰文 ｜ 尼古拉·瓊斯（Nicola Jones）

翻譯 ｜ 李可

校譯 ｜ 陳曉雪

圖片顏色可能看起來像是一種物理現實，但我們(men) 對它的感知受到從(cong) 生物學到心理學，再到文化和語言等一切事物的影響。圖源：Knowable Magazine

如果我問你，樹、天空和日落分別是什麽(me) 顏色？你一定認為(wei) 答案顯而易見。但事實證明，人們(men) 用眼睛看世界的方式有著很大的差異，個(ge) 人與(yu) 個(ge) 人之間、不同的文化群體(ti) 之間，均存在這樣的差異。

眼睛的生理機製、大腦處理圖像的方式，以及用於(yu) 談論顏色的語言，很多因素都在影響著我們(men) 感知和談論色彩的過程，這些因素本身，也存在差異的空間。

單從(cong) 眼睛的生理結構來看，大多數人都有三種類型的視錐細胞，包括短波視錐細胞、中波視錐細胞、長波視錐細胞，作為(wei) 眼睛的光接收器，不同類型的視錐細胞負責感知不同波長的光。但有些遺傳(chuan) 變異會(hui) 導致某一種視錐細胞異常或者完全丟(diu) 失，從(cong) 而導致個(ge) 體(ti) 色覺的改變，這些個(ge) 體(ti) 可能是我們(men) 通常所說的色盲，也有可能是色彩感知的超能力者。

除此之外，性別、年齡、出生的時間和季節，甚至虹膜的顏色，都會(hui) 不同程度地影響著我們(men) 感知色彩的方式。

那麽(me) ，關(guan) 於(yu) 色覺的差異，還有哪些有趣的問題？最近，《Knowable Magazine》采訪了英國薩塞克斯大學視覺神經科學家珍妮·波頓（Jenny Bosten），她曾在2022年的《視覺科學年度回顧》上發表與(yu) 人類色覺差異相關(guan) 的研究論文。

Q1：彩虹有幾種顏色？

珍妮·波頓：物理上，彩虹是一個(ge) 連續的光譜。在可見光範圍內(nei) ，光的波長在兩(liang) 端之間平滑地變化，沒有線條，也沒有尖銳的中斷。在這個(ge) 範圍內(nei) ，人眼能夠辨別的顏色遠不止七種，但是我們(men) 通常會(hui) 說彩虹有七種顏色：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。這就是曆史和文化對色覺描述的影響。

Q2 ：你也是這樣告訴自己的孩子的嗎？他們(men) 現在一個(ge) 10歲，一個(ge) 5歲？

珍妮·波頓：我沒有教他們(men) 關(guan) 於(yu) 色彩的任何東(dong) 西，因為(wei) 我很想觀察他們(men) 關(guan) 於(yu) 色彩的天然認知。比如我5歲的女兒(er) 會(hui) 說：“我們(men) 要去那個(ge) 藍色的樓嗎？”而在我看來，那是一棟在藍色天空下的白色建築。還有人說，孩子們(men) 最初會(hui) 稱天空是白色的，後來他們(men) 才慢慢學會(hui) 感知它是藍色的。我對觀察孩子身上所有這些潛在的東(dong) 西很感興(xing) 趣。

Q3：世界上大多數人對紅色、黃色和藍色這些基礎色調的看法是一致的，是這樣嗎？

珍妮·波頓：目前已經有一些大數據記錄了不同文化下的顏色分類形式，數據表明這些分類是有一些共性的。這說明人類在學著將顏色進行分類時具有一定的生物學限製。但並非每種文化都有相同數量的類別。因此，也有人認為(wei) 顏色分類是文化性的，色彩文化的演化使得顏色分類有了變化。

一種文化下的語言最初可能對顏色隻進行了兩(liang) 到三種區分，隨著時間的推移，分類的複雜性逐漸增加。比如在古威爾士語中，藍色和綠色是沒有區別的，它們(men) 都屬於(yu) “Grue”(綠色)的範疇。而俄語中單對藍色就有“siniy”深藍色和“goluboy”淺藍色兩(liang) 個(ge) 詞語進行區分。那麽(me) ，能說做出這種區分的說話者對顏色有著不同的感知嗎？還是僅(jin) 僅(jin) 是語言學上的東(dong) 西？我覺得還沒有定論。

Q4：2015年，網上有關(guan) 於(yu) 一條裙子到底是白金條紋還是藍黑條紋的爭(zheng) 論。為(wei) 什麽(me) 人們(men) 的看法會(hui) 有如此大的不同？

珍妮·波頓：科學家們(men) 對於(yu) 這張照片也很感興(xing) 趣。那時候有很多相關(guan) 的研究，甚至有期刊專(zhuan) 門為(wei) 這個(ge) 話題出了一期特刊。最後這些研究達成的一個(ge) 共識是，你看到的裙子顏色很大程度上取決(jue) 於(yu) 你認為(wei) 它處於(yu) 什麽(me) 樣的光線下。認為(wei) 裙子是藍黑條紋的人，會(hui) 覺得光線是明亮的淡黃色；而認為(wei) 裙子是白金條紋的人，則覺得光線是一種朦朧的淡藍色。也就是說，最終是大腦判斷衣服上的照明是何種光線。

不同的人以不同的方式解讀2015年著名的“裙子”照片，這取決(jue) 於(yu) 他們(men) 的大腦假設的照明情況。圖源：KNOWABLE MAGAZINE 修改自 D.H. BRAINARD & A.C. HURLBERT / CURRENT BIOLOGY 2015
但接下來的問題是，為(wei) 什麽(me) 人們(men) 對照明光線的感知會(hui) 有如此差異？這有可能人們(men) 在不同光照條件下的自身體(ti) 驗不同，比如說你更習(xi) 慣或者更熟悉偏藍色的LED燈還是溫暖的陽光。這種光照條件的判斷還會(hui) 受到其他因素的影響，比如說隨著年齡的增長，眼睛發生的生理變化。

Q5：個(ge) 體(ti) 間色覺差異最顯然的原因之一，是基因變異導致的視錐細胞的異常，這些異常有多少種？

珍妮·波頓：人類有三種視錐細胞，變異的組合會(hui) 有很多很多。我們(men) 目前比較熟悉長波視錐細胞（L,主要感知紅光）和中波視錐細胞（M, 主要吸感知綠光）的變異。這兩(liang) 種細胞會(hui) 表達相應的光敏視蛋白，當光被接收時，視蛋白會(hui) 改變形狀，並決(jue) 定細胞對波長的敏感度。編碼每個(ge) 視蛋白的基因有七個(ge) 多態性位點，因此變異的組合數量會(hui) 非常龐大。

Q6：常見的色覺變異是紅綠色盲，這是什麽(me) 原因造成的呢？

珍妮·波頓：紅綠色盲是L型或者M型視錐細胞異常造成的一種嚴(yan) 重的紅綠色覺缺陷，患者可能缺失某種視錐細胞，或者他們(men) 的這兩(liang) 種視錐細胞沒有功能。

紅綠色覺缺陷也被稱為(wei) 道爾頓症，以英國化學家約翰·道爾頓（1766年9月6日-1844年7月27日）命名。約翰認為(wei) 自己的色覺與(yu) 大多數人並沒有明顯的不同，但他發現在一些情況下，自己對顏色的描述與(yu) 周圍的人不同，卻與(yu) 他的兄弟相同。他認為(wei) 這是因為(wei) 眼睛裏多了一個(ge) 濾鏡導致的。許多年後，科學家對其DNA進行了測序，檢測出他是二色視者。

還有一種輕度的色盲類型是異常的三色視覺者，這些人仍然有上述兩(liang) 種不同的視錐細胞，但本該識別不同波長光的兩(liang) 種視錐細胞會(hui) 表現出相似的波長識別範圍，因此他們(men) 對紅色和綠色之間的感知差異的範圍會(hui) 被縮小。

多數人的眼睛裏有三種類型的視錐感光細胞，每一種對不同波長或顏色的光最敏感。有些人有缺陷或缺失的視錐細胞，有些人有四種不同的類型。圖源：WIKIMEDIA COMMONS KNOWABLE MAGAZINE
Q7：對於(yu) 那些病情更嚴(yan) 重的人來說，世界是什麽(me) 樣的？

珍妮·波頓：對於(yu) 二色視者來說，他們(men) 基本上失去了一整個(ge) 色覺軸，其色覺是一維的。至於(yu) 看起來是什麽(me) 樣子，我很難說，因為(wei) 我們(men) 主觀上不知道那個(ge) 維度的兩(liang) 極是什麽(me) 。通常將這個(ge) 軸描述為(wei) 正常顏色空間中紫羅蘭(lan) 色和石灰綠之間的軸。但實際上，它可以是任何兩(liang) 種被感知的色調。關(guan) 於(yu) 這個(ge) 我們(men) 真的還不知道。

還有些二色視者隻有一隻眼睛是異常的。研究者讓他們(men) 把二色眼看到的顏色和正常三色眼看到的顏色相匹配，結果發現有時他們(men) 用二色眼看到的顏色比我們(men) 預期的要多。但我們(men) 不知道這是否是典型的二色視者看到的顏色，因為(wei) 他們(men) 沒有三色眼來幫助將看到的畫麵連接大腦。

Q8：色覺異常是否總是讓色彩變得單調？有沒有一些基因變異可以增強顏色感知？

珍妮·波頓：在大多數情況下，色覺異常會(hui) 導致能辨別的顏色減少。但是在一些特殊的情況下，異常三色視者的視錐細胞在不同的波長上都會(hui) 敏感，他們(men) 可以分辨出正常三色者不能區分的某些顏色，這種現象被稱為(wei) 觀察者同色異譜。

還有一種情況是四色視者，四色視者有兩(liang) 條X染色體(ti) ，同時攜帶產(chan) 生變異視錐細胞視蛋白分子和普通視錐細胞視蛋白分子基因。我們(men) 知道存在這樣的人，但不確定她們(men) 是否可以使用額外的視錐細胞來獲得額外的色覺維度，看到普通三色視者看不見或不能分辨的顏色。

對異常三色視者，曾經有一個(ge) 測試，觀察者需要用紅光和綠光混出一種黃色，而有些人找不到任何與(yu) 黃色相匹配的混合物。他們(men) 需要三種顏色混合在一起，而不是兩(liang) 種顏色。也就是說他們(men) 有四種原色，而不是通常的三種原色。很難證明這是如何發生的，為(wei) 什麽(me) 會(hui) 發生，或者他們(men) 到底看到了什麽(me) 。

類似的圖片經常被用來判斷一個(ge) 人是否是色盲。大多數人可以看到圓圈中的數字，而色覺有缺陷、缺失或改變視錐細胞的人可能無法分辨顏色中的數字。

Q9：這些人知道自己有超級色覺嗎？

珍妮·波頓：我們(men) 招募的女性不知道自己的色覺狀態。她們(men) 中超過50%有四種視錐細胞。但通常情況下，有兩(liang) 種視錐細胞隻有非常微小的不同，所以這可能不足以產(chan) 生四色視覺。

人們(men) 對顏色的主觀體(ti) 驗是很私密的，你很難知道你的色彩視覺和周圍的人相比如何。約翰·道爾頓是第一個(ge) 發現有紅綠色盲的人，那是在1798年，這件事本身已經是最近的事了。他是很嚴(yan) 重的一種類型，但他對此並不完全清楚。

Q10：除了基因，是否還有其他生物學差異會(hui) 影響色覺？

珍妮·波頓：晶狀體(ti) 會(hui) 隨年齡增長而變黃，特別是在40歲以後，這種變化會(hui) 減少到達視網膜的藍光量。葉黃素和玉米黃質又稱為(wei) 黃斑色素，能夠吸收藍光的色素，過濾紫外線。飲食能夠很大程度上影響色素的沉積，黃斑色素是來自綠葉菜等蔬菜的物質，吃得越多，色素就越濃。此外，虹膜顏色與(yu) 辨色能力也有一些小的相關(guan) 性：它可能是你在非常精確的顏色辨別時的決(jue) 定因素，藍色眼睛的人似乎比棕色眼睛的人在顏色辨別測試中的表現稍微好一些。

Q11：我們(men) 對顏色的感知是否也會(hui) 受到周圍環境的影響？換句話說，如果我在綠色的叢(cong) 林中長大，或者在黃色的沙漠中長大，我會(hui) 在彩虹的這些區域中區分更多的顏色嗎？

珍妮·波頓：是的。這是目前色彩科學的一個(ge) 熱門研究課題。例如，一種語言中是否有單獨的詞來分別表示綠色和藍色，似乎在某種程度上取決(jue) 於(yu) 一個(ge) 文化群體(ti) 居住環境周圍是否有大型水體(ti) 。再強調一次，這是語言學上的問題，我們(men) 不知道這是否會(hui) 影響他們(men) 的實際感知。

人們(men) 對黃色的感知也受到季節的影響。約克有一項研究對“冬天是灰色和陰鬱的，夏天是綠色和美好的”這種現象做了分析，他們(men) 發現人們(men) 對純黃色的波長感知隨著季節而變化，雖然變化很小，但仍然是可測量的。

出生時的季節對色覺也有影響，尤其是如果你出生在北極圈，影響會(hui) 非常大。這可能與(yu) 你在視覺發育過程中所接觸到的光的顏色有關(guan) 。

環境的影響可以通過兩(liang) 種相反的方式影響色覺感知：不同的環境可以導致感知的個(ge) 體(ti) 差異，但共享的環境也可以抵消生物學的差異，使人們(men) 的色覺感知更加相似。

Q12：這麽(me) 多的差異，似乎很難全部拆開或者區分是生理上的還是文化上的。這真的讓人回到那個(ge) 哲學難題：我看到的藍色，是你看到的同一種藍色嗎？

珍妮·波頓：是的。我一直認為(wei) 顏色是一種非常迷人的東(dong) 西，尤其是對顏色的主觀體(ti) 驗。大腦是如何這種感知仍然是個(ge) 謎。在我決(jue) 定致力於(yu) 研究這個(ge) 問題的很早之前，我就一直在思考這個(ge) 問題。

版權聲明：
本文授權翻譯自Annual Reviews 旗下雜誌 Knowable Magazine。Annual Reviews是一家致力於(yu) 向科研工作者們(men) 提供高度概括、綜合信息的非營利性機構，且專(zhuan) 注於(yu) 出版綜述期刊。
原文標題“Color is in the eye, and brain, of the beholder”，作者Nicola Jones，2022年10月27日發布於(yu) Knowable Magazine。
鏈接：https://knowablemagazine.org/article/mind/2022/science-of-color-perception

來源：賽先生

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