人类为什么看见了颜色？

颜色并非物体本身固有。相反，物体表面会反射某些色光，并吸收其余色光。我们只能感知到被反射的色光。如下图中，红色并非 “存在于” 苹果中。苹果表面反射的是我们眼中呈现为红色的波长，同时吸收其他所有波长的光。当物体反射所有波长的光时，会呈现白色；当物体吸收所有波长的光时，则会呈现黑色。

像太阳光这样的纯白光，是由各种可见色光组成的。1666 年，牛顿通过让一束光穿过棱镜，发现了这一现象。

当时牛顿年仅 23 岁。由于席卷欧洲的瘟疫导致剑桥大学关闭，他被迫居家一年多。正是在这段时间里，牛顿开展了著名的光谱实验。为了缓解隔离期间的无聊，他在昏暗房间的窗帘上戳了几个洞，以此研究光穿过棱镜后的变化。

最终，光束分解成了一系列颜色，与自然界中彩虹的色彩顺序完全一致。

尽管牛顿在光谱中观察到了无数种颜色，但他希望证明主要颜色只有七种 —— 这与当时已知的七大行星、以及全音阶中的七个音符相对应。他确定的七种主要颜色为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这一分类也与亚里士多德提出的七色分类相契合，亚里士多德认为所有颜色都是黑色与白色的混合。

通过使用第二块棱镜，牛顿证实了光谱中的每种颜色都是单色的 —— 也就是说，每种颜色都由单一且独特的波长构成，无法进一步分解成其他颜色。

光进入眼睛后，会到达位于眼球后部的视网膜。视网膜上布满了数百万个感光细胞，这些细胞分为视杆细胞和视锥细胞。当这些细胞检测到光时，会向大脑发送信号。

大多数人拥有三种视锥细胞，每种颜色都会刺激不止一种视锥细胞。它们的协同反应会为每种颜色生成独特信号，通过这种方式，人类能分辨出数百万种不同的颜色。这些细胞与连接神经细胞协同工作，为大脑提供足够信息，以便解读并识别颜色。

视网膜被视为大脑的延伸部分，其表面覆盖着数百万个感光细胞，部分呈杆状（视杆细胞），部分呈锥状（视锥细胞）。这些感受器会将光处理为神经冲动，并通过视神经传递到大脑皮层。

你是否好奇为何周边视觉不如正面视觉清晰、色彩也更淡？答案就在于视杆细胞和视锥细胞的分布差异：

🔷视杆细胞在视网膜边缘分布最密集，每只眼睛有超过 1.2 亿个。它们主要向大脑传递黑白信息。

🔷由于视杆细胞对暗光的敏感度高于视锥细胞，因此在昏暗环境中，我们的色觉会大幅减弱，周边视觉的色彩也更淡。当你进入黑暗房间时，正是视杆细胞帮助眼睛逐渐适应环境。

视锥细胞则集中在视网膜中央，周边区域分布较少。每只眼睛有 600 万个视锥细胞，它们能感知更高强度的光，进而产生颜色感受和清晰的视觉。视锥细胞分为三种类型，分别对长、中、短波长的光敏感。这些细胞与连接神经细胞协同工作，为大脑提供解读和识别颜色所需的足够信息。

研究人员估计，大多数人类能看见约 100 万种不同颜色。这是因为健康的人类眼睛拥有三种视锥细胞，每种视锥细胞可识别约 100 种色阶，三者组合可产生约 100 万种颜色搭配。

当然，对于存在色觉障碍（俗称 “色盲”）的人来说，能识别的颜色数量会有所不同。此外，人类眼睛对暖色的色阶变化感知，比对冷色的感知更丰富。这是因为近 2/3 的视锥细胞负责处理长波长的光（即红光、橙光和黄光）。

鸟类、鱼类和许多其他哺乳动物能感知完整的光谱。部分昆虫（尤其是蜜蜂）还能看见人类无法察觉的紫外线色光。

事实上，自然界中常用的生存机制 —— 色彩伪装，就依赖于捕食者的色觉分辨能力：猎物通过颜色与环境匹配，达到迷惑捕食者的目的。此前人们普遍认为狗完全看不见颜色，但最新研究表明，狗能区分红色和蓝色，甚至能辨别蓝色和紫色色阶中的细微差异。

颜色为设计赋予活力。了解人类处理和感知颜色的不同方式，是打造出色且有感染力的设计的关键。