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什麽是色盲

一、光線和物體的顔色

太陽光線是由極其多數的不同波長的電磁波所組成。電磁波波長範圍很廣，但只有800~400nm(通常是780~380nm)波長的光線，人眼才能看見，因之將這段範圍的波長所構成的光譜叫做可視光譜。最簡章的實驗是將一束太陽光線通過三棱鏡，光線就屈折而成一條彩色光帶即光譜(spectrum)。它由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色所組成。其中波長最長的紅色光，居於此可視光譜的一端；最短的是紫色光，居於可視光譜的另一端。它們和其他各色光的波長大體如下：

紅和紫色光線以外的部分，實際上也有“光譜”，但人眼不能識辨。人眼可見的可視光譜，它的波長範圍，因人而稍有不同，因光強度不同也有所差異。

在光譜中，從紅端到紫端中在兩個相鄰的波長範圍中間帶(區)尚可見到各種中間顔色，如紅與橙之間的叫橙紅；綠與黃之間的叫綠黃；藍與綠之間的叫藍綠等。人的視覺在辨識波長的變化方面因波長不同而不同，也因光強度不同而不同。在某些光譜部位，只要改變波長1nm，便能看出差別；而在多數部位改變要在數nm以上才能看出其變化。人眼大約可辨識出一百多種不同的顔色。

物體的顔色是由物體的反射光或透過光線的波長而決定的。例如當太陽光(白光)照到物體上，物體表面就反射一部分光線而吸收其他部分，如果反射出來的是紅色光線，而吸收了黃、橙、綠、青等色的光線，此時我們就感覺那個物體是紅色的。又如反射出來的是綠色光線，就感覺那個物體是綠色的。因爲物體反射出來的光線常不是單一波長的光線，所以物體的顔色就非常之多了。

透明物體就有些不些不同了，因透明物體受白光照射時，反射比較少，主要爲吸收和透過光線，它們的顔色是由透過光線的波長來決定的如紅玻璃主要透過紅色光，我們就感覺它是紅色的玻璃。

二、顔色視覺的理論

人眼非但能辨識物體的形狀、大小，且能辨別各種顔色。這種辨別顔色的能力，叫做顔色視覺，通稱色覺。它的理論主要有Young-Helmholtz的三色學說與Hering的四色說。      

Young-Helmhotzr 三色說是Young根據紅、綠、藍三種原色適當混合可以産生各種顔色，從而推想視網膜上的有感覺三色的要素，就是感紅光的紅色要素，感綠光的綠色素和感藍光的藍色要素，各種素接受一定顔色的刺激而形成色覺。1860年他又加以補充，認爲視網膜上的感色要素，不僅接受一定的顔色刺激，而且多少也能接受它種顔色的刺激。如此不難瞭解三種要素中缺乏一種要素時的色覺情況：如缺少紅色要素者不能感受紅色光線，但此紅色光線也能刺激綠色和藍色要素，因而此人會將紅色誤認爲是它色，但此人所感覺的綠色也並非正常人所感覺的綠色，因爲綠色光線除刺激綠色要素外，也刺激紅色和藍色要素，而此人缺乏紅色要素，故其所感覺的綠色，也就和正常人所感覺的綠色不同了。這就不難理解紅色盲者何以難於正確辨認綠色，綠色盲者也難於正確地辨認紅色了。所以通常把紅色盲與綠色盲混稱爲“紅綠色盲”。當然紅色盲或綠色盲者對於藍色也多少難於正確辨認。此三色說最初是臆說，但經近年來各學者的研究，漸漸形成了有解剖、組織、生理學等根據的理論了。

人類視網膜有兩種視細胞，即杆體細胞和錐體細胞。前者在暗光下作用，司所謂暗視覺；後者在明亮光線下作用，司明視覺，而且還能辨別顔色。杆細胞分佈於視網膜中心窩以外部分，約有1億多個，愈至周邊數目愈多，真正中心小凹處無杆體細胞。錐體細胞約有600多萬個，主要分佈於視網膜視物最敏銳的黃斑部，愈至中心數目愈多，真正中心小凹處只有錐體細胞而無杆體細胞。視網膜各個區域因視細胞分佈不同，對顔色感受性也各不相同。正常色覺者視網膜中央部能分辨各種顔色，其週邊部分顔色力就逐漸減弱以至消失。

據實驗報道，杆體細胞外節段中有視紫紅質(rodopsin)，它的光譜吸收曲線與暗視覺的視力敏度完全致。這就說明了人眼暗視覺的感光物質(色素)就是視紫紅質，它對385-670nm波長的光線皆能被漂白，而對502nm波長的光線最爲敏感。

錐體細胞的感光物質也存在于外節段中。Wald(1937)在雞視網膜內提出一種視紫質(iodopsin)對560nm光波最敏感。又Wald、Brown和Macnichol等實驗證明，視網膜中有一種錐體細胞對紅色有最大敏感性，一種對綠色有最大敏感性和一種對藍色最敏感。富田等人用微電極記錄魚類的單個錐體細胞的電反應，發現紅錐體細胞對611nm、綠錐體細胞對529nm和藍錐體細胞對462nm的光發生反應。Marks測定靈長類動物視網膜也有三種錐體細胞。Rushton等也發現有紅、綠錐體細胞的不同光譜吸收曲線。我國的劉育民等對不同動物視網膜的感光物質測定結果，都證實在錐體細胞的外節段存在上述三種感覺物質。以上許多學者的實驗者有力地支援三色說學說。

Hrting四色說，是Hrting(1878)所創立的。它假定視網膜中有三對視色素物質，即紅視素-綠色素物質、黃視素-藍視素物質，和黑視素-白視素物質。這三對視素物質受光刺激後發生分解(dissimlation)與合成(assimilation)作用，就形成顔色感覺與非彩色的黑白感覺。

以上兩種學說，長期以來雖說是並存的，但以三色說佔優勢，因爲它對三原色混合解釋地比較完善，所以得到數學者的支援。

近代根據Svaetichin與Devaloes等在研究靈長類和魚類動物視網膜和視神經傳導通路的實驗中，發現有一類細胞對光譜全部波長的光線都起反應，而對波長575nm一帶的反應最強。根據這個實驗，認爲這類細胞是司明視覺的，而另一類細胞(視網膜深層細胞即雙極細胞和神經節細胞)和外側膝狀體核細胞，對紅光發生正電位元反應，對綠光發生負電位元反應；還有的細胞對黃光發生正電位元反應，對藍光發生負電位元反應。因此推想在神經系統中可發生三種反應，即①光反應，紅-綠反應和③黃-藍反應。後兩對反應，紅⁺綠^-(紅興奮綠抑制)與黃⁺藍^-(黃興奮藍抑制)，這四種興奮與抑制的對立反應，恰好符合Hering的四種感色視素物質，給四色說找到了實驗根據。近代學者們綜合上述兩種學說，設想顔色視覺的過程可以分爲兩個階段(第二階段，也是資訊加工階段)：

第一階段：視網膜中有三種獨立感色物質(色素)或三種錐體細胞，各有選擇地吸收光譜各色光的作用，同時又産生黑白反應：即在強光下産生白反應；在無光刺激時，産生黑反應。

第二階段：在錐體感受器向視中樞傳導過程中又重新組合(即資訊加工)，最後形成三對對立的神經反應，即紅-綠、黃-藍和黑-白反應傳入視中樞，産生紅、綠、黃、藍的各種顔色和黑白的感覺。這就是近代所謂階段學說的理論，即符合Young-Helmholtz三色說，也符合Hering四色說。

三、色盲與色弱

色覺正常者，在明處能辨別太陽光譜的紅、橙、黃、綠、青、藍、紫多種色調以至宇宙間萬紫千紅的色彩。而色覺異常者，對於這些色調，就或多或少不能感覺，這叫色覺異常(色覺障礙)，習慣上稱做“色盲”。色盲可分先天性色盲與後天性色盲。

先天性色盲與後天性色盲兩者的不同於前者是一種遺傳性眼病，媽在人出生後就具有這種眼病。而後者是原來正常色覺的人，因爲患某些眼底疾病，如急、慢性視神經炎、視神經萎縮或黃斑病變、青光眼等眼病所引起的，所以患者除了有色覺障礙外，還伴有視力障礙及中心暗點，而且這種色覺異常也常常是一時性的，就是在疾病過程中呈現的暫時性色盲，一旦疾病痊愈，視力恢復，中心暗點消失，則色覺障礙也隨之消失。

一色視(rodmonochromat)：先天性完全色盲不能辨別顔色，看物體只有黑、白和灰色的感覺，似正常人看黑白照片、黑白電視那樣。稱爲全色盲，此類色盲又分爲杆體一色視(rodmonochromat)與錐體一色視兩型，在人群中10萬～20萬人中才有一例，極少見。

二色視(dichromatism)：爲不全色盲或部分色盲。他們除不能辨識某些顔色外與正常人一樣，視力良好。其中又可分爲紅色盲、綠色盲與紫色盲(青黃色盲)。

紅色盲不能看見光譜中的紅色光線，在他們看來，光譜中的紅色端缺了一段，光譜就縮短了一段，只能見由黃至藍色段，而且光譜的亮度也和正常人所見不同：正常人所見最亮的是在黃色部分(波長約在589nm)，紅色盲所見光譜中最亮的部分是在黃綠部分，又在光譜中見有一個非彩色的部位(“中心點”)，位置約在波長490nm處。

紅色盲者看顔色的主要錯誤是對淡紅色與深綠色諸色，青藍色與絳色(紫紅色，此色是光譜上所沒有的)、紫色不能分辨，而最容易混淆的是紅與深綠、藍與紫。

綠色盲看光譜並不像紅色盲那樣縮短一段，但光譜中最亮部位在橙色部分，中心點約在波長500nm處。全部光譜呈淡黃色、灰色和藍色。綠色盲不能分辨淡綠與深紅，紫與青。絳色與青色雖不混淆，但對絳色與灰色則造成混亂。

紫色盲又稱青黃色盲，在二色視中極爲罕見，他們看光譜在紫色端有些縮短。光譜上最亮部分在黃色部分，且光譜上有兩上中心點：一個在黃色部位(波長約是580nm)，另一個在藍色部位(波長470nm)。他們似乎只有紅與青兩種色調，對於黃綠與藍綠色，絳色與橙色都不能分辨。

三色視(anomaolus trchromatism):又分紅色弱、綠色弱、紫色弱(或青黃色弱)，他們是色覺障礙中最輕型的。

附：正常人、紅色盲、綠色盲所見光譜

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