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光的三原色與視神經的對比傳遞

Desiring Clicks
・2013/08/08 ・1436字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 546 ・八年級

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在國中的物理課程中,我們學到光是由光的三原色所組成,分別是紅色、綠色和藍色,這三種顏色的光組成了我們五彩繽紛的世界。但是在 1878 年,由 Ewald Hering 所提出的色彩拮抗論則是提出了四色論的論點,這個論點主張色彩的視覺系統主要是由紅、黃、藍、綠四個顏色所組成的。這個論點獲得了許多的支持,例如色彩命名實驗中,把各種在可見光譜上出現的顏色呈現給受測者,要求他們以自己認為最精準的詞彙說出顏色的名稱,果不期然,紅、黃、藍、綠四個顏色果然特別突出,最容易被受測者所判別。這是怎麼回事?光只有三原色,可是我們的眼睛卻以四個顏色為基礎?

我們在「低解析度的人類視網膜?」討論過視網膜上的細胞主要分成錐細胞和桿細胞兩種,而其中經過實驗的證實錐細胞的光譜吸收曲線,主要是在光譜上的 450 nm、540 nm 和 580 nm 三種波長,剛好對應到藍、綠、紅三種顏色的光線。我們可以簡單的想像我們的眼睛裡面主要有三種細胞,分別負責不同的波長的光線,然後排列組合後變成了我們看到的世界。但這依舊沒有辦法解釋黃色是怎麼被我們當成基本色的?

如果我們更深入的研究視網膜,會知道錐細胞和桿細胞接收到刺激以後,把這些刺激轉成訊號交給水平細胞和兩極細胞接手,奇蹟就在這裡發生了,訊號在這裡被重新排列組合,達成一種非常類似電子訊號常距離傳遞的方法,來幫助我們降低色彩訊號的干擾。如下圖所示,紅色和綠色分別被相加與相減,而被相加的紅綠訊號則形成了黃色訊號(就像我們用 RGB 色碼一樣,FF0000 紅色加上 00FF00 綠色則變成了 FFFF00 黃色),最後黃色訊號再與藍色訊號進行對比。這個神奇的轉換把視網膜上接收到的絕對訊號轉換成了相對訊號,就像電子訊號一樣,相對訊號被送到大腦即使衰減,也可以利用類似放大器的機制來還原感受。

這似乎解釋了我們對色彩後像(Color Afterimage)的成像原因,所謂的色彩後像,是指我們的盯著某個顏色 30 秒,然後將眼球的注意力移動到白色的區域上,原本在視網膜上面的成像會變成非常鮮明的對比色。例如下圖的紅色正方形,注視 30 秒後看旁邊的白牆,會出現非常清楚的綠色。而藍色的對比則是黃色,這些互補關係都是因為我們已經被刺激到的細胞疲勞,所以誤判顏色訊號所導致的。

我們對於光的感覺本來就具有色彩恆常性,不管我們在黃光還是白光底下,幾乎都可以正確的判斷出紅色、綠色與白色等顏色。一個紅色的蘋果被拿到其他顏色的光線底下,我們還是可以判斷出他是紅色的蘋果。對於光的強度也有類似的效應,我們在電影院裡面看到的海灘陽光,跟真正的海灘陽光的照度有絕對的差距,但我們依舊還是會覺得電影裡的陽光很刺眼。就像數位相機需的自動調整白平衡功能,我們的大腦似乎天生就具備了這種機制,幫助我們快速的調整並適應各種環境與光源。

 

參考文獻:

  • 陳一平(2011)。視覺心理學。台灣:翔郁整合行銷。
  • Ware, Colin (2008). “Visual Thinking: for Design”

(Image via Raksh1tha, CC License )

 

延伸閱讀:

 

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準備出國啦!Surfshark VPN 快趁黑五買起來,上網購物最安心
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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選擇延焦段人工水晶體,同時矯正散光與白內障
careonline_96
・2022/11/15 ・1967字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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「醫師,我看東西越來越模糊。」老太太抱怨說,「尤其是晚上開車,對向車燈照過來的時候,眩光會很厲害,現在都不太敢開車。」

做完檢查後,醫師說,「你的白內障已經熟了,建議要安排開刀處理喔。」

「開完刀後,晚上有辦法開車嗎?會不會眩光?」老太太問,「我的鄰居當時是換多焦點人工水晶體,他說晚上開車很容易眩光。」

「現在的人工水晶體有很多種,我們可以根據用眼需求、是否有散光,來挑選合適的人工水晶體。」醫師仔細說明。

隨著年紀增長,我們眼睛的水晶體會漸漸老化、混濁,影響光線進入。高雄同喬眼科診所李永誠醫師指出,透過手術移除老化水晶體,並放入人工水晶體,才能夠讓患者恢復視力。

有經驗的醫療團隊能夠精準、有效率地執行手術。李永誠醫師說,那位老太太選擇使用延焦段散光人工水晶體,同時矯正白內障與散光。術後,患者的視力獲得明顯的改善,平時不太需要戴眼鏡就能駕車、旅遊,讓她相當開心。

在白內障手術前,醫師會仔細檢查視力,並了解患者的用眼需求、生活習慣、是否有散光、是否在夜間開車等,幫助挑選合適的人工水晶體。李永誠醫師說,如果人工水晶體不符合患者的需求,在手術一個月內,還有機會重新置換,若超過一個月,就比較難處理。所以在手術前,務必充分溝通,謹慎挑選人工水晶體。

延長視覺景深提升日常方便性

傳統單焦點人工水晶體只能提供遠距離清晰視力,中近距離需要戴眼鏡輔助。李永誠醫師說,延焦段人工水晶體可以提供遠距離清晰視力,並延長視覺景深,改善中距離視力,對於日常生活較為方便。

在居家生活中,其實大部分是中距離的視力需求,例如開車看儀表板、看導航,或是切菜、煮飯、打電腦、打麻將等,延焦段人工水晶體可以滿足多數人的用眼需求。

針對有夜間用眼需求、或是對於光學干擾比較敏感的人,延焦段人工水晶體也可以降低光學干擾,較不會有眩光或光暈的問題。李永誠醫師說,多焦點人工水晶體較會有光學干擾的問題,所以在夜間開車時,路燈或對向車燈會呈現一圈一圈的影像,可能影響行車安全。

同時矯正散光與白內障,提升生活品質

近視、散光是成年人常見的屈光問題,都會導致視力模糊。李永誠醫師說,現在的白內障手術等於是屈光矯正白內障手術,能夠在矯正白內障時,把患者原本的散光、近視、遠視、老花等問題,透過人工水晶體置換,一併改善。

「白內障患者之中,大概有 30%,甚至多達 50% 的患者具有散光度數,」李永誠醫師說,「如果矯正白內障,卻沒有矯正散光,術後的視力、視覺品質都沒有辦法達到理想的狀態。一般都會建議同時處理白內障和散光,才能在術後獲得較佳的視力,也可以減少手術後還需要配戴眼鏡的需求,提升生活品質與方便性。」

延焦段散光人工水晶體,可以同時解決白內障和散光的問題,李永誠醫師說,透過散光矯正科技,確保達到穩定的散光矯正效果,中距離視力能夠貼近日常生活需求,提供給患者日間方便、夜間安全的視覺品質。

貼心小提醒

隨著年紀增長,大部分的人都會漸漸出現白內障,李永誠醫師說,平時應避免長期暴露在強光、紫外線下,從事戶外活動時,請記得戴帽子、太陽眼鏡。日常生活中要避免用眼過度,不要長時間使用 3C 用品,不要在燈光不足的情況下滑手機、長時間追劇。

飲食方面建議多攝取蔬菜、水果,盡量避免抽菸、喝酒。李永誠醫師叮嚀,糖尿病患者,請記得定期到眼科檢查眼睛。

白內障可能會導致視力模糊、昏黃,如果白內障已經影響到視力,干擾到日常生活,就要跟眼科醫師討論是否需要進行白內障手術,利用合適的人工水晶體,讓生活能夠方便又安全。

careonline_96
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【貓心專欄】星座 / 血型 / 性格,哪一個影響了你顏色偏好?
貓心
・2022/06/26 ・3049字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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12星座圖。圖/envato

許多人對於星座和性格的關係,都有著一些既定的印象:天蠍座就是可怕、雙魚座就是多情、水瓶座就是怪、牡羊座就是火爆⋯⋯。甚至,有一些人在選交往對象時,還會特別篩選掉某些星座,或是熱愛某些星座。

然而,星座和性格之間,到底有沒有關係呢?恰好我大學時期的一份研究當中,曾經順手收集了相關的資料,現在就帶大家一起來看看這份研究,以及星座和性格到底有沒有關係吧!

一份關於色彩偏好與人格特質的研究

這份研究主要要探討的是「不同人格特質是否有色彩偏好上的差異性」,但除此之外,我們也跑了一些有趣的統計,其中包含了「血型和星座和色彩偏好的關聯性」,以及與色彩完全無關,但你我都很好奇的「人格特質和星座的關聯性」。為了蒐集研究的基礎資料,我們透過網路問卷,徵求受試者參與測驗。

測驗內容首先,受試者必須從 37 個色塊當中,挑選出自己喜歡的顏色。挑選的數量沒有上限,只要喜歡都可以選。此外,我們也透過五大人格測驗,蒐集了受試者的性格。

(色表圖)

另外他們也必須填上自己的基本資料,生理性別、職業或學校、出生年月日、血型、教育程度,居住區域、興趣、族群、母語、宗教信仰與是否相信星座或血型等等,可能對個性有影響的題目。

最後,我們蒐集到 743 份問卷,其中獲得 728 份有效問卷,受試者年齡介於 14~68 歲之間,有 438 位女性,290 位男性。

不同性別、星座、血型的人,都選了什麼顏色?

那麼,首先就先來看看大家都選了什麼顏色吧!可以發現在所有受試者當中,對於黑色與白色的偏好是最高的,而灰色則是大家普遍不喜歡的顏色。

各顏色偏好數量統計表。

在性別上,無論是男性或女性,都特別喜歡藍色和紅色;但男性喜愛藍色的比例比女性還要多,而女性喜愛紅色的比例比男性還要多。

性別與色彩偏好比例。

那麼,不同星座與血型的人,喜好的色彩是否有所差異?根據卡方檢定,不同星座,在選顏色的時候,並沒有喜好上的顯著差異;至於血型倒是有兩個顏色特別受到偏好。其中一個是「薰衣草色」(色表圖第 30 號),A 型的人比 B 型的人,更喜歡這一個顏色;另一個是藍綠色(色表圖第 23 號),A 型的人比 O 型的人更愛這個顏色。

顏色與性格有關嗎?

而本份研究的重點,其實是色彩偏好和個性是否有關。

在過去,心理學家主要都是以「五大人格測驗(Big Five)」來做為研究研究人格的主要依據。而所謂的五大人格,則分別包含了以下五大類別:

  • 開放性(Openness)──對於一個新經驗、新事物的開放程度。
  • 盡責性(Conscientiousness)──是否能夠嚴謹地管理自己達成目標。
  • 外向性(Extroversion)──喜歡交際、喜愛與人接觸。
  • 宜人性(Agreeableness)──對待他人是否善解人意、親切帶人。
  • 神經質(Neuroticism)──情緒是否容易因為外在而有所起伏。
五大人格特質。圖/wikipedia

根據我們研究的結果發現,喜歡第 11 號(土黃色)的人裡面,外向性高及開放性高的人佔多數;喜歡第 12 號色(棕色)的人裡面,外向性、開放性,及嚴謹自律性高的人佔多數。

而當我們採用 PCA 分析,去看不同性格與喜好色彩之間的關係時,更得出了許多顯著的結果

  • 神經質程度較高的人偏好偏好高彩度、低明度的顏色(例如5、30、26號色)。
  • 外向性和盡責性程度較高的人偏好高彩度、低明度的顏色(例如26、25、27號色)。
  • 開放性程度較高的人彩度部分沒有明顯的偏好,另外則偏好低明度的顏色(例如1、2、3 6號色)。
  • 親和性程度較高的人偏好高彩度、高明度的顏色,除神經質程度較高的人外,大多數人偏好藍色色相的顏色(例如26、25、22、27號色)。
  • 神經質程度較高的人對於色相的偏好較不明顯。開放性程度較高的人,除了偏好藍色外,也偏好紅色色相的顏色(例如1、2號色)。

至於喜好與不喜好單色方面,就得出了更豐富的結果了:

  • 喜歡2號色的人,比起不喜歡的人,有較高的宜人性。
  • 喜歡4號的人,比起不喜歡的人,有較高的開放性(p=.013<.05)、較低的宜人性。
  • 喜歡7號色的人,比起不喜歡的人,有較高的開放性。
  • 喜歡9號色的人,比起不喜歡的人有較低的神經質傾向、更外向。
  • 喜歡10號色的人,比起不喜歡的人,有較高的神經質傾向、較高的開放性。
  • 喜歡11號色的人,比起不喜歡的人,有較高的開放性。
  • 喜歡12號色的人,比起不喜歡的人,有較高的開放性。
  • 喜歡14號色的人,比起不喜歡的人,有較高的神經質,較高的開放性,較低的謹慎性。
  • 喜歡15號色的,比起不喜歡的,有較高的開放性。
  • 喜歡16號色的,比起不喜歡的,有較高的開放性。
  • 喜歡18號色的人,比起不喜歡的人,有較高的神經質、與較高的開放性。
  • 喜歡19號色的人,比起不喜歡的人,有較高的開放性。
  • 喜歡21號色的人,比起不喜歡的人,有較高的神經質傾向、較低的宜人性。
  • 喜歡22號色的人,比起不喜歡的人,有較高的神經質傾向、較高的開放性、較低的謹慎性。
  • 喜歡24號色的人,比起不喜歡的人,有較高的開放性。
  • 喜歡28號色的人,比起不喜歡的人,有較低的謹慎性。
  • 喜歡32號色的人,比起不喜歡的人,有較高的開放性。
  • 喜歡33號色的人,比起不喜歡的人,有較低的謹慎性。
  • 喜歡34號色的人,比起不喜歡的人,有較低的外向性、較高的開放性、較低的謹慎性。
  • 喜歡35號色的人,比起不喜歡的人,有較低的外向性與謹慎性。
  • 喜歡36號色的人,比起不喜歡的人,有較高的開放性、較低的宜人性。

你金牛,我水瓶,這應該沒有什麼差別吧?

星座、血型跟性格完全無關。 圖/envato

很多人看到這邊,一定會很懷疑,為什麼我一開始破題的答案都沒有講到?好的,事實上,這方面雖然不是我們的研究重點,但我也用統計軟體跑過了相關的數據之後,得到的答案是:「星座和血型跟性格完全無關。」

就我個人的經驗來看,我甚至認識一個跟我同年同月同日生的人,但我們兩個的個性相差極大。所以說,如果以科學的話語來說的話,就是透過本篇研究,無法找到可以支持星座和性格有關的證據囉~

文末致謝

大學時期,我曾跨校到台科大修了一門課研究所的課,名為色彩心理學。此篇研究來自於該門課的課堂研究報告。在此,我要特別感謝我的組員王琪瑄、李梓含、吳典軒、李佳勳、洪維君,儘管至今我們已經沒有再聯絡了,但很謝謝他們當初一起完成了這份研究。

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貓心
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心理作家。台大心理系學士、國北教心理與諮商所碩士。 寫作主題為「安全感」,藉由依附理論的實際應用,讓缺乏安全感的人,了解安全感構成的要素,進而找到具有安全感的對象,並學習建立具有安全感的對話。 對於安全感,許多人有一個想法:「安全感是自己給自己的。」但在實際上,安全感其實是透過成長過程中,從照顧者對自己敏感而支持的回應,逐漸內化而來的。 因此我認為,獲得安全感的兩個關鍵在於:找到相對而言具有安全感的伴侶,並透過能夠創造安全感的說話方式與對方互動,建立起一段具有安全感的關係。 個人專欄粉專: https://www.facebook.com/psydetective/ 個人攝影粉專: https://www.facebook.com/psyphotographer/