设计色彩学：明暗视觉与视锥细胞功能解析

由于人眼有两种感光细胞—视锥细胞和视杆细胞，它们分别执行着不同的视觉功能。前者是明视觉器官，后者是暗视觉器官。

锥体细胞与杆体细胞在视网膜上的分布也是不同的，前者主要分布在黄斑附近，特别是中央窝内，后者主要分布在视网膜的边缘，如图2.7所示。中央窝的面积虽然只有0.2～0.3 mm2，由于其中只有锥体细胞，因而是产生最清晰视觉的点。水晶体将物像聚焦在中央窝上，中央窝的视觉神经与大脑视觉中枢有一对一的联系。因此，严格来讲明视觉实际上是指网膜中央的锥体视觉，暗视觉是指网膜边缘的杆体视觉。

视锥细胞与视神经是一对一连接的。它对光的敏感性低，必须在一定的光亮条件下，才能够准确地辨别物体的颜色和细节。在黑暗条件下，它就会感受不到光对其的刺激而失去作用，人们就无法感受物体的细节和色彩，而只有形状和明暗的感觉。视锥细胞只有在亮度达到一定水平时才能被激发起来，人眼的视锥细胞才起作用。因此，把这种在明亮条件下产生的视觉叫做明视觉。

(www.xing528.com)

图2.7　感光细胞的分布（Osterberg.G.A，1935）

视杆细胞形状细长，可以感受到微弱光的刺激，分辨出物体的形状和明暗感觉，但不能分辨出物体的细节和颜色。视杆细胞对光的敏感性能很高，同时为了增加在黑暗条件下感受到微弱的光刺激，往往几十个连在一起向视神经输送信息。这样在光线很弱的情况下，它都能有所感受。它只能反映光的亮度差异，却不能分辨物体的细节和颜色。因此，把这种在较暗的条件下由视杆细胞产生的视觉叫做暗视觉。在明亮的情况下，视杆细胞不起作用，失去工作能力。暗视觉只能分辨出物体的形状和明暗。根据视杆细胞的波长灵敏度特性，波长为507 nm（青绿波段）的光显得最亮，而长波段的红色则显得漆黑一片。

在光亮条件下，具有明视觉的眼睛可能看到可见光谱上不同明暗的各种色彩。当光亮减弱到一定程度时，人眼依靠暗视觉来分辨物体，只是只有暗视觉的眼睛感觉不到各种颜色，而只能感觉到物体的不同明暗，并依据明暗的层次来区别不同的物体。

对于从事设计、装潢和颜色工作的人员来说，研究视锥细胞的功能和明视觉的作用是非常重要和有意义的。