为什么红的东西看久了看别的就变绿的?

作者: Frions

来源: 中科院物理所

发布日期: 2020-08-21 12:09:13

本文解释了为什么盯着红色看久了,再看其他东西会有绿色的感觉,这种现象被称为负残像,是视觉残像的一种。文章详细介绍了颜色的形成和视觉负残像的成因,包括视锥细胞的激活与适应,以及延迟发光对负残像的贡献。

为什么红的东西看久了看别的就变绿的?

这种现象在神经生物学和心理学上叫做负残像(negative afterimages),是视觉残像(afterimages,也称为内在图像entoptic images)的一种。从注视的物体移开视线后,首先会出现正残像,即从注视的物体移开保留原来图像的形状和颜色,但持续时间极短通常小于1s。

紧随其后出现的便是负残像——与原始图像有相同的形状但具有不同的颜色,这种颜色通常被称为原来颜色的互补色。令人遗憾的是,广为人知的红色(red)和绿色(green)互为互补色其实是一个谬误,红色的视觉互补色实际是青绿色(cyan)。

互补色示意图

解释这个现象我们首先需要解释颜色的形成。负责感受光的颜色的视锥细胞一共有三种:S、M、L,大概对应蓝、绿、红色,并进一步组合成更多颜色(Young-Helmhotz三色理论),随后信号在大脑皮层转化为三个对手信号:红色和绿色,黄色和蓝色,以及黑色和白色。

视觉负残像的成因,目前最经典的理论是,在视网膜上,因为对应特定的视锥细胞长时间激活,逐渐适应,从而响应效率下降(可以简单理解为疲劳)。在转移到白色背景时响应速度不如其他颜色的视锥细胞,让人感觉互补色出现。这一理论最为经典,但是却无法解释为什么当眼睛闭上时,我们依然会产生视觉残像。

当你闭上眼睛也会有负残像

所以其他研究提出并证明了延迟发光也同样为负残像有贡献,简单说就是光打到眼睛里,眼睛里的分子吸收部分光,当你闭上眼睛或者移开视线,这些分子又释放出光。

当然,作为视觉处理的中枢,大脑皮质也会参与残像的形成,不过贡献不如上述两种。

延迟发光的详细示意图(很复杂)

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