你说的黑是什么黑？
原创 Nicola Jones 神经现实
树木、天空或落日是什么颜色？初看起来，答案显而易见。但事实表明，不同个体、不同文化群体观看世界的方式都千差万别。
从眼睛的生物学结构到大脑处理信息的过程，再到我们谈论颜色时使用的词语，影响人类感知和交流颜色的因素层出不穷。差异很容易从中产生。
例如，大多数人有三类视锥细胞。视锥细胞是眼睛的光线接收器，它们能够侦测不同波长（在观察者那里表现为不同颜色）的光线。而在一些情况下，基因变异会使某类视锥细胞与旁人不同，或彻底消失，从而导致色觉的改变。其中一些人会成为色盲，另一些人则会坐拥颜色超级帝国。
性别、年龄甚至虹膜颜色也会影响对颜色的感知。因生活地域、出生时间和季节的不同，我们的知觉也会相应地发生变化。为更加深入地了解色觉的个体差异，Knowable Magazine采访了英国萨塞克斯大学的视神经科学家珍妮·博斯腾（Jenny Bosten），她在《2022年视觉科学年鉴》（ 2022 Annual Review of Vision Science）中写作了关于这一主题的文章*。出于长度与清晰度的考虑，谈话内容有所删减。
*译者注
https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-vision-093020-112820
-Nick Kumbari -
彩虹中有多少种颜色呢？
从物理层面来看，彩虹是一个连续光谱。光的波长在可视区间内从一端平缓地过渡到另一端。不存在界线或清晰的断裂。在这一区间，人眼能够分辨的颜色远多于七种。但在我们的文化中，我们习惯于说我们能看到彩虹的七种颜色——赤橙黄绿蓝靛紫。这种看法是历史性的，也是文化性的。
你也是这样教自己5岁和10岁的孩子的吗？
我并不试图教授关于颜色的知识，而是喜欢观察孩子们如何自然地思考颜色。例如，我的女儿在大概5岁时曾经问我：“我们是要去那座蓝房子吗？”但那建筑在我看来是白色的，只是被天蓝色的光照亮。我还听过一个说法，但并不知道它有多么可靠。它说小孩子起初认为天空是白色的，之后才学会将天空感知为蓝色。我的兴趣就在于观察可能发生在我孩子身上的这些事情。
大多数人还是能够就红、黄、蓝等基本的颜色达成一致的吧？
有几个大数据集在研究不同文化中的颜色种类，达成的共识是当中的确存在共性。这意味着人们学习为颜色分类有一些生物学限制。但并非每种文化都有相同数量的颜色类别。这意味着颜色类别也是文化性的。此外，文化中的颜色词汇也有一个演化过程。一种语言起初可能只区分两三种颜色，随时间推移，颜色类别会变得愈加复杂。
包括古威尔士语在内的一些语言不会在蓝色和绿色之间做出区分，而是将它们共同划归为绿蓝（grue）的范畴。还有一些语言则会区分两种蓝色：在俄语中，深蓝是siniy，浅蓝是goluboy。做出如此区分的语言使用者是否真实地对颜色有不同感知呢？还是说这不过是语词上的划分？我想我们暂时还不能轻下断言。
-Nick Kumbari -
2015年，网上盛传关于“这条裙子”（The Dress）*的争论，裙子到底是白金相间还是蓝黑相间呢？为什么人们在同一个图像上看到的东西如此不同？
科学家们也对这一图像兴致颇深，围绕它展开了大量研究，甚至有一个关于这条裙子的特刊。*已经达成的一个共识是，人们对裙子的观看方式极大程度上依赖于你对照射其上的光线颜色的假设。那些将裙子看作蓝黑相间的人认为它被黄色光照射，而将之看作白金相间的人认为它被更加幽暗的泛着蓝色的光照射。最终，是大脑在做判断，它来决定究竟是何种灯光打在裙子上。
随之而来的问题是，为什么一些人认为裙子是被明亮的黄色光照射，而另一些人却认为是幽暗的蓝色光呢？这可能是由于你对不同光照条件的感知经验和熟悉程度不同，例如，你是更习惯蓝色的LED灯还是柔和的阳光。其他因素也会产生影响，例如随着年龄增长，你的眼睛发生的变化*。
*译者注
这条裙子：https://knowyourmeme.com/memes/the-dress-what-color-is-this-dress
特刊：https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(15)00594-1
随着年龄增长，你的眼睛发生的变化：https://jov.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2617976
2015年风行一时的一张裙子的照片，它的火爆来自人们对其颜色千差万别的解释。不同的人会以不同的方式对“这条裙子”做出解释，如何解释取决于大脑对情境光线的预设。一些人认为它是被暖光照射的蓝黑相间的裙子，另外一些人认为它是被冷光照射的白金相间的裙子。
人们以不同方式感知颜色，一个显而易见的原因是视锥细胞存在的差异：或许基因变异影响了眼睛中的光检测器的生物学结构。存在多少种类似的变异呢？
有许多种（构成变异的）组合方式。人类有三种视锥细胞，我们对其中两种中发生的变异了解较多：它们是侦测长波的L型视锥细胞和侦测中波的M型视锥细胞。它们都具有光敏视蛋白，这种分子会在接收光线时改变形状，它还决定了细胞对波长的敏感度。为视蛋白编码的基因有七个多态性位点：它们可以有不同的DNA表达形式。你可以自由地组合这七个变量。总量将是相当大的数字。
红绿色盲是一种常见的变异。是什么导致了这种变异？
这会是因为L型或M型视锥细胞中的异常。二色视觉（dichromacy）是红绿色觉辨认障碍的严重形式。有二色视觉的人会缺少L型或M型视锥细胞，或它们都存在却功能失常了。
红绿色觉辨认障碍也被叫做道尔顿症（Daltonism），此名来自18世纪90年代的英国化学家约翰·道尔顿（John Dalton）。他并没有感到自己与大多数人的色觉有极为明显的不同。但他注意到，在一些情况下，他对颜色的描述与旁人不同，却与他的弟弟有相通之处。他认为这是因为眼睛中存在额外的过滤器。许多年后对他的基因测序*表明，他是二色视者。
*译者注
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7863342/
轻微一点的变异形式是异常三色视觉。这时你仍然具有两种不同的视锥细胞，但相比正常情况，它们可侦测的波长却是彼此相似的。因此，感知到的红色与绿色的差异会减弱。
眼睛中的色敏检测器：大多数人的眼睛有三类视锥细胞，每一种都对不同波长的光线敏感，一些人的锥细胞有缺陷或缺失，另一些人则拥有四类视锥细胞。
对于那些有严重色觉辨认障碍的人而言，世界看起来是什么样的？
对于二色视者而言，他们本质上缺失了一个完整的色觉轴，他们的色觉是单维度的。至于说世界在他们眼中是怎样的，这很难回答，因为我们无法从主观层面知道那个维度的两极。被保留下来的只有色觉轴中的紫色与酸橙绿之间的一般颜色空间。二色视者的色觉通常被这样描绘。但实际上，那可以是任何两种被感知的色调。但很难说到底是哪两种。
在一些案例中，一些人只有一只眼睛拥有二色视觉。你可以要求他们将二色视的那只眼睛看到的颜色与正常的三色视的眼睛看到的颜色相匹配。在那些案例中，他们用二色视的眼睛看到的颜色比我们所预期的要多。但我们不知道这是否是典型的常规二色视者的表现，他们没有三色视的眼睛，也就无法借助这只眼睛去连接他们的大脑。
变异总是使得颜色感知更贫乏吗？是否存在基因变异丰富颜色知觉的情况？
异常三色视觉是相当有趣的案例。大部分的异常三色视者对颜色的区分能力会减弱。但在个别情况中，因为引起他们的视锥细胞刺激反应的波长不同于常人，所以他们可以辨别一般的三色视者不能识别的特定颜色。这叫做观察者同色异谱（observer metamerism）现象。
还存在四色视觉（tetrachromacy）。如果具有两条X染色体的人（即女性）同时携带产生变异视锥细胞和正常视锥细胞的基因，她们将拥有四种视锥细胞。我们知道必然存在这样的状况，却不能确切知道他们是否可以用额外的视锥细胞获得色觉的额外维度，是否可以看到三色视者无法看到或分辨的颜色。
最有力的证据来自这样一个测试*，在这个测试中，观察者需要将红绿混合光与黄色相匹配，一些人无法找到任何可以与黄色匹配的混合光。为了完成匹配，他们需要混合三种颜色，而非两种。因此，对他们来说似乎有四种基本色，而非三种。但很难证明这是如何发生的，以及为何发生，也无法知晓他们到底看到了什么。
*译者注
https://jov.arvojournals.org/article.aspx?articleid=2191517&fbclid=IwAR0CAFPh69vVRaHpwybsCUfZg144foBu_GGTcjEMOdLvB-iAPJTFScAJkSw
这些图像通常被用来决定哪些人是色盲。一些视锥细胞受损、缺失或发生变异的人可能无法区分图像中的颜色，而大多数人能够借助这些颜色辨识出嵌于圆形中的数字。
这些人知道他们具有超级色觉吗？
我们招募的那些女性并不知道她们的色觉状态。超过半数的女性有四种视锥细胞类型。但是，四种类型中通常有两种只具有相当微小的差别，以至于她们无法产生四色视觉。
颜色的主观性经验是非常私人的，我们很难知道你的色觉与周围人的有什么异同。约翰·道尔顿在1798年首次发现了红绿色盲，这是晚近才发生的事情。他已经属于比较严重的情况，但即便如此，他也并不能非常容易地察觉到自己与他人的不同。
-Nick Kumbari -
除基因之外，还有其他的生物学差异会影响色觉吗？
有的。晶状体的颜色会随着年龄的增长而加深，尤其是在40岁之后。这减少了抵达视网膜的蓝光的数量。此外，黄斑色素也会吸收较短的蓝色波长。其厚度因人而异，取决于人们的饮食。摄入的叶黄素和玉米黄质这些来自绿叶蔬菜的物质越多，黄斑色素会越厚。虹膜的颜色也在一定程度上与颜色辨别有关：它是决定精细颜色经验的因素之一。相较于有着棕色眼睛的人群，拥有蓝色眼睛的人群在测试中的表现更好。
颜色知觉也会受到周遭世界的影响吗？换句话说，生长在绿色丛林或黄色沙漠中，是否可以在色谱相关区域分辨出更多的颜色？
是的，的确如此。这是当前颜色科学领域的一个热门话题。例如，是否有专属于绿色和蓝色的词语，似乎部分取决于一个文化与大片水域的接近程度（生态环境，例如湖泊的存在，会影响到文化中颜色词典的形成）*。重申一遍，这是一个语言的问题，我们不知道实际的知觉是否会受到影响。
另外，对黄色的感知会受到季节的影响。约克郡的冬季非常灰暗阴沉，夏天则更加怡人，充满绿色。在此地进行的一项研究发现，人们将何种波长感知为纯黄色会随着季节发生转变*。虽然波长变化的幅度不大，但仍然可以被测量。
-Nick Kumbari -
研究者们还发现，出生的季节也会对色觉产生影响，对于那些出生在北极圈以内的人而言由甚*。这可能与你在视觉发展过程中接触的光的颜色有关。
环境可能会以两种截然不同的方式影响知觉：不同的环境会导致知觉的个体差异，相同的环境可能会抵消知觉的生物学差异，使得人们的知觉趋同。
*译者注
https://www.nature.com/articles/s41598-021-98550-3
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17926193/
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17451775/
颜色知觉中竟存在如此多差异，将它们一一枚举真是困难重重，厘清它们是生物学差异还是文化差异也绝非易事。兜兜转转之后，我们又回到了那个经久不衰的哲学难题：我看到的蓝色，是否就是你看到的蓝色？
是的，颜色确实令人着迷，尤其是颜色的主观经验。大脑如何产生这些经验，仍然笼罩在迷雾之中。在我决定投身这一主题的学术研究之前，我已经对此思考了很长时间。
后记
Muchun：色觉是我们最熟悉的视觉体验，但这司空见惯的现象背后却隐藏着令人难以想象的复杂性。颜色感知与生物学基础、自然与文化环境、语言乃至情绪息息相关。古希腊人说的“酒般暗色的海”是什么颜色？蓝色曾一度被认为是魔鬼的颜色，在维米尔那里又象征着富裕，传递宁静……颜色感知的机制令人着迷，颜色承载的诸多信息则更加令人振奋。
安静虫：人的主观体验永远是最玄妙的，因此也是最珍贵的。我们也永远不吝努力去表达，以包括语言在内的各种方式。而语言在生成、表达，也在规范和限制。我不禁会想，在关于颜色的各种词语尚未出现之前，世界会是一种何等丰富的面貌？
作者：Nicola Jones | 译者：Muchun
审校：安静虫 | 编辑：eggriel
封面：Nick Kumbari | 排版：骐迹
原文：
https://knowablemagazine.org/article/mind/2022/science-of-color-perception
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