文|节律科技
玫瑰的那种红色让人过目难忘。白天,你把一束红玫瑰放在办公桌上,耳畔伴随同事们的窃窃私语“妈耶,那个女人又收到花儿了”,心中即使暗喜,又有被八卦的无奈。虽说红绿两色相映成趣,但第一时间引人注意的往往是花瓣而非叶子。
傍晚,太阳西斜,你抬起头,发现玫瑰叶子还是那么精神抖擞,但鲜红的花瓣此时慢慢变成了暗红色。
晚上十点半,加完班的你最后一个从公司离开,关上灯后回眸一瞥,你会发现什么?玫瑰还是那支玫瑰,然而花瓣们在星光下变成了灰色,绿叶们反倒更加明亮。
颜色常常这样戏弄我们,以至于人们已经习惯甚至忽略了它的把戏,很少有人内心三连问,“为啥,为啥和为啥”。(上一个这么问的是牛顿)
现在,让我们回想一下朦胧月色,你有没有意识到,月色下的世界与白天的五光十色截然不同?还有英勇的消防员,他们救灾时为什么会佩戴红色眼镜?
上述一切都跟一个著名的现象——“浦肯野现象”有关。理解这一现象能够解释月夜色彩疑问,也能为生活中的其他问题独辟蹊径提供解决方案。
一、奇妙的“浦肯野现象”
1. 什么是浦肯野现象?
1825年,捷克学者浦肯野(Jan Evangelista Purkinje)发现了一种奇妙的现象:
在凌晨的曙光中(此时光线还较暗),蓝色(短波可见光)物体看起来要比红色(长波可见光)物体亮一些。随着太阳升起,光线逐渐充足,蓝色物体又逐渐变暗。
在光线较暗的环境中,人眼对光谱的最大感受性由长波向短波方向移动。也就是说,此时眼睛对蓝色(短波可见光)更为敏感,而红色(长波可见光)则黯淡许多。
这便是著名的浦肯野现象(也叫浦肯野效应)。为什么会出现这一现象?答案在我们的眼睛里。
2. 浦肯野现象是如何产生的?
- 两种至关重要的视觉细胞
我们的视网膜里有两种很重要的视觉细胞:锥体细胞和杆体细胞。
图源 Tony Graham
锥体细胞主要分布在视网膜中间的凹处,不仅能感知色彩,还能捕捉物体细节。由于它们的存在,我们能看到多种多样的颜色和物体微小的细节。锥体细胞约有600万个,最大感光度在560纳米的黄绿光区域(靠近红光)。
杆体细胞主要分布在视网膜的边缘部位,它们不能感知色彩,也就是说不能分辨颜色,但有较高的光感度,对光的灵敏度差不多是锥体细胞的1000倍。杆体细胞约有1.2亿个,最大感光度在大约在500纳米的蓝绿光区域(靠近蓝光)。
- 视觉细胞的合作与倒班制度
两种视觉细胞在光线强弱的变化下要么交替活动,要么联袂工作。
当光线极弱时,比如较暗的月光下,只有杆体细胞在工作,灵敏度差一点的锥体细胞则处于“睡眠”中。当光线稍微变亮些,锥体细胞便开始起作用了,此时它们对颜色有微弱感觉。当光线处于中等亮度时,杆体细胞和锥体细胞同时工作。随着亮度增大,锥体细胞主宰了视觉,这时我们看到的是色彩缤纷的世界。
因此,在明亮的环境中,红色和橙色看起来较亮,而在黑暗中,蓝绿色看起来较亮。这也解释了在夜晚时红玫瑰的花瓣颜色变成灰色,而绿叶变得更显眼。
图源 Wikipedia
二、浦肯野现象的实际应用
现在,我们已经理解了浦肯野现象,它能用来做些什么呢?
1. 月下约会和读书指南
很多人喜欢月朦胧鸟朦胧——他们说,相比白天的五光十色,月夜朦胧显得更神秘。
他们说的不错。当月亮再次升起时,带着对浦肯野现象的理解,我们会注意到一些奇妙的事情:
- 月下约会别送红玫瑰
月光会让你的礼物黯然失色。比如上文提到的红玫瑰,在月光下时,花瓣的红色消失了,取而代之的是灰色。事实上,整个月夜风景都是如此,因为光线不好时,能感知色彩的锥体细胞就不工作了,我们的世界就像一部黑白电影。
也正因万物“失去”了色彩,在夜间绽放的白色或银色的花,在月色的衬托下才变得更明丽。所以,如果布置好围成心状的蜡烛,再送红玫瑰的话,效果便大打折扣了。(但我们也不建议送绿油油的胡萝卜缨子哦)
- 月光下该干嘛干嘛,但是读书就算了
月光下不能看书,除非你是想做这个游戏:在明亮的月光下,乍一看,书页似乎很亮,但当你想仔细确认上面的字时,你又看不清。而且当你盯着一个字太久时,它还可能会消失。(当然,凡事都有意外,有些人就有“月夜视物”的能力。)
既然杆体细胞对光的敏感度是锥体细胞的1000倍,为什么我们不能在月光下阅读?
这跟我们视网膜中间的凹处有很大关系。这个凹处是大脑负责阅读的区域,也是锥体细胞的家。人在白天(或者明亮的灯光下)时看书没问题。但到了晚上,视网膜中间的凹处就成了盲点,位于视网膜边缘的杆体细胞开始工作,当它们看到文字,只会摊手耸肩说“啥啊,这不归我管”,留下月光中看不清字的我们。
2. 红色的应用
影院的椅子为什么是红色的?
不知道你有没有考虑过这个问题:为什么影院的椅子是红色的?想想浦肯野现象,你就会明白原因。
当影院的灯关闭后,不能感应色彩的杆体细胞接手了视觉任务,红色便“隐”在了黑暗中,观影效果也更好。
消防员和夜间工作人员,为什么要佩戴红色护目镜?
红色护目镜也是这个原理。
消防员佩戴红色护目镜后,眼睛能很快地适应黑暗的环境。夜间,人眼对红光的感受性偏弱,红色眼镜有助于隔绝其他颜色的光线,使眼睛更快适应黑暗的环境,等消防员进入火场的各种断电的暗室的时候,人眼的感受性由于已经长时间处于低亮度环境而适应了黑暗状态,进而比没有带红色眼镜的人,视觉感受性显著更强。
还有夜间作业或开车的人员,如果佩戴红色护目镜能减少安全隐患。因为黑夜时,对光敏感的杆体细胞开始工作,如果突遇蓝光刺激,已经适应黑暗的眼睛会非常不适应,佩戴红色护目镜能降低这种刺激感,减少安全隐患。
3. 蓝色的应用
赴夜宴穿蓝色(或者绿色)裙子
根据浦肯野效应,蓝色、绿色在昏暗的环境下将变得更加显眼,所以月下约会可以选择送蓝花,而女生则可以穿蓝色或绿色的裙子(这同样适用于出席灯光灰暗的晚会),会更加明艳动人(亲测有效哦)。
电影《赎罪》剧照
影视和艺术创作中的蓝色
影视制作中,在拍摄夜景时,经常会加上蓝色滤镜,以营造更自然的感觉。艺术家也出于同样的目的,常常会在夜景的画作中把月亮画成蓝色。然而,当你抬头看月时,你会发现它并不是蓝色的。
(请注意:火山爆发和发生森林火灾时,月亮看起来也是蓝色的,但这是另外一回事儿,它是由火山爆发和森林火灾产生的烟雾和尘埃颗粒,在地球大气层中集结对光的折射间接造成的。)
另外,如果你是位商店橱窗设计师或室内商品陈列师,在光线较暗的环境下,不妨考虑多使用蓝色和绿色,它们会吸引消费者的注意力,帮助销售提升。
最后,聊一聊一幅有趣的画吧。
尼古拉斯·德·斯塔尔《阿格里真托山丘》
上面这幅画是俄裔法国画家尼古拉斯·德·斯塔尔的作品《阿格里真托山丘》,它就是体现浦肯野现象的一个很好的例子。
如果你身边有彩色打印机,你不妨试着把它打印出来,先在日光下观看此画,然后再到昏暗的环境下观看(受手机屏幕亮度影响,有兴趣的话最好彩打出来看),之后你会明显地观察到浦肯野现象:原来鲜艳的红色建筑变得暗淡,而蓝色的天空变得更明亮。
参考文献:
1. "Purkinje Effect"from Wikipedia.
2. "Dark Adaptation and Purkinje Shift: ALaboratory Exercise in Perceptual Neuroscience", J UndergradNeurosci Educ.2015 Spring; 13(2): A59–A63.
3. "Strange Moonlight", by Tony Phillips.
4. 红色镜片为何能保护眼——浦肯野现象
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