簡介
正常人能辨別各種顏色,凡不能準確辨別各種顏色者為色覺障礙。臨床上按色覺障礙的程度不同,
可分為色盲與色弱。色盲中以紅綠色盲較為多見,藍色盲及全色盲較少見。色弱者主要表現辨色能力遲鈍或易於疲勞,是一種輕度色覺障礙。
色盲有先天性及後天性兩種,先天性者由遺傳而來,後天性者為視網膜或視神經等疾病所致。偶見於服藥之後,如內服山道年可以發生黃視,注射洋地黃可以發生藍視。中國先天性色盲的發生率,男性約5.14%,女性約為0.73%。
色覺是視器的重要功能之一,色覺功能的好壞,對要求辨色力的工作具有一定的影響。而對國防軍事、尢其是特種兵具有重要意義。如在空軍航空兵中,必須辨別各種顏色的信號。為此,在選兵時色覺檢查被列為重要的檢查項目之一。
顏色原理
正常人的眼睛不僅能夠感受光線的強弱,而且還能辨別不同的顏色。人辨別顏色的能力叫色覺,是指視網膜對不同波長光的感受特性,即在一般自然光線下分解各種不同顏色的能力。這主要是黃斑區中的錐體感光細胞的功勞,它非常靈敏,只要可見光波長相差3-nm,人眼即可分辨。色的感覺有色調、亮度、色彩度(飽和度)三種性質,正常人色覺光譜的範圍由400nm紫色到約760nm的紅色,其間大約可以區別出16個色相。人眼視網膜錐體感光細胞內有三種不同的感光色素,它們分別對570nm的紅光、445nm的藍光和535nm的綠光吸收率最高,紅、綠、藍三種光混合比例不同,就可形成不同的顏色,從而產生各種色覺。紅、綠、藍三種顏色稱為三原色。
可見光波長 | ||
顏色 | 波長/nm | 範圍/nm |
紅 | 700 | 640-750 |
橙 | 620 | 600-640 |
黃 | 580 | 550-600 |
綠 | 510 | 480-550 |
藍 | 470 | 450-480 |
紫 | 420 | 400-450 |
1.顏色是不同波長或光譜組成的光引起的一種主觀感覺雖然顏色取決於光的物 理參數(波長等),但它的感知卻是大腦神經元對於這些物理參數的一種複雜的抽象。色覺是一種人體的感覺,決定於視網膜內的感受器和神經系統中細胞的聯繫以及感受器本身的特性。儘管色覺現象已早被了解,但關於神經方面的聯繫卻是較近來的研究,有許多問題還是模糊不清。
2.顏色的基本屬性-色調、色彩度和亮度顏色有色調、色彩度和亮度三要素。色彩是某種顏色如紅、綠、藍或黃等色的波段。當白光或補色光加入某色時,其色彩度就會減弱。色的亮度是一種自我辨明的屬性,黃色是一種淡色,而棕色是深色,黑色只有在周圍較淺的條件下才能得到。
3.Helmhotlz和Maxwell首先用實驗確定,對於一名正常色覺者,任何顏色都可以用三種合適選擇的單色光(稱為原色或基色)的混合所復現(或比配),這就是色覺的三變數性。
色覺理論
1、Young-Helmholtz的三色理論
1807年,楊(T.Young)和赫姆霍爾茲(H.L.F.von Helmholtz)根據紅、綠、藍三原色
可以產生各種色調及灰色的顏色混合規律,假設在視網膜上有三種神經纖維,每種神經纖維的興奮都引起一種原色的感覺。光作用於視網膜上雖然能同時引起三種纖維的興奮,但由於光的波長特性,其中一種纖維的興奮特彆強烈。例如,光譜長波端的光同時刺激“紅”、“綠”、“藍”三種纖維,但“紅”纖維的興奮最強烈,而有紅色感覺。中間波段的光引起“綠”纖維最強烈的興奮,而有綠色感覺。依同理,短波端的光引起藍色感覺。光刺激同時引起三種纖維強烈興奮的時候,就產生白色感覺。當發生某一顏色感覺時,雖然一種纖維興奮強烈,但另外兩種纖維也同時興奮,也就是有三種纖維的活動,所以每種顏色都有白光成分,即有明度感覺。1860年赫姆霍爾茲補充楊的學說,認為光譜的不同部分引起三種纖維不同比例的興奮。赫姆霍爾茲對這個學說作了一個圖解。圖中給出三種神經纖維的興奮曲線,對光譜的每一波長,三種纖維都有其特有的興奮水平,三種纖維不同程度的同時活動就產生相應的色覺。“紅”和“綠”纖維的興奮引起橙黃色感覺,“綠”和“藍”纖維的興奮引起藍紫色感覺。這個學說現在通常稱為楊-赫姆霍爾茲學說,也叫做三色學說。楊-赫姆霍爾茲學說的最大優越性是能充分說明各種顏色的混合現象。赫姆霍爾茲用簡明的三種神經纖維的假設,使顏色實踐中顏色混合這一核心問題得到滿意的解釋。他在一個世紀以前提出的三種神經纖維的興奮曲線預示了色度學中光譜三刺激值的思想。現代色度學的根源追溯到楊-赫姆霍爾茲的三色學說。2、Hering的拮抗色理論
赫林(E.Hering)的對立顏色學說也叫做四色學說。1878年赫林觀察到顏色現象總是以紅
-綠,黃-藍,黑-白成對關係發生的,因而假定視網膜中有三對視素:白-黑視素、紅-綠視素、黃-藍視素。這三對視素的代謝作用包括建設(同化)和破壞(異化)兩種對立的過程。光刺激破壞白-黑視素,引起神經衝動產生白色感覺。無光刺激時白-黑視素便重新建設起來,所引起的神經衝動產生黑色感覺。對紅-綠視素,紅光起破壞作用,綠光起建設作用。對黃-藍視素,黃光起破壞作用,藍光起建設作用。因為種種顏色都有一定的明度,即含有白色成分,所以每一顏色不僅影響其本身視素的活動,而且也影響白-黑視素的活動。當補色混合時,某一對視素的兩種對立過程形成平衡,因而不產生與該視素有關的顏色感覺,但所有顏色都有白色成分所以引起白-黑視素的破壞作用而產生白色或灰色感覺。同樣情形,當所有顏色都同時作用到各種視素時,紅-綠、黃-藍視素的對立過程都達到平衡,而只有白-黑視素活動,就引起白色或灰色感覺。色盲是由於缺乏一對視素(紅-綠或黃-藍)或兩對視素(紅-綠、黃-藍)的結果。這一解釋與色盲常是成對出現(即紅-綠色盲或藍-黃色盲)的事實是一致的,缺乏兩對視素時便產生全色盲。赫林學說的最大困難是對三原色能產生光譜一切顏色這一現象沒有給予說明。而這一物理現象正是近代色度學的基礎,一直有效地指導著顏色技術的實踐。
3、階段學說
楊-赫姆霍爾茲的三色學說和赫林的四色學說一個世紀以來一直處於對立的地位,如要肯定一個學說似乎非要否定另一學說不可。在一個時期,三色學說曾占上風,因為它有更大的實用意義。然而,最近一二十年,由於新的實驗材料的出現,人們對這兩個學說有了新的認識,證明二者並不是不可調和的。事實上,每一學說都只是對問題的一個方面獲得了正確的認識,而必須通過二者的相互補充才能對顏色視覺獲得較為全面的認識。
顏色視覺過程可以分成幾個階段。第一階段,視網膜有三組獨立的錐體感色物質,它們有選擇地吸收光譜不同波長的輻射,同時每一物質又可單獨產生白和黑的反應。在強光作用下產生白的反應,無外界刺激時是黑的反應。第一階段,在神經興奮由錐體感受器向視覺中樞的傳導過程中,這三種反應又重新組合,最後形成三對對立性的神經反應,即紅或綠、黃或藍、白或黑反應。總之,顏色視覺的機制很可能在視網膜感受器水平是三色的,符合楊-赫姆霍爾茲的學說;而在視網膜感受器以上的視覺傳導通路水平則是四色的,符合赫林的學說。顏色視覺機制的最後階段發生在大腦皮層的視覺中樞。在這裡產生各種顏色感覺。顏色視覺過程的這種構想常叫做“階段”學說。
色覺障礙
各種顏色對於一個顏色視覺正確的人,一般都可以用紅、綠、藍三原色光的
相加混合來表示,一個顏色視覺正常的人可以說具有三色視覺,稱為三色覺者。三色覺者能夠分辨各種顏色。有人雖然用三原色能匹配光譜的種種顏色,但匹配的結果與視覺正常人不同,他們對某些顏色的辨別能力較差,這種人叫做異常三色覺者,或稱為色弱病。但是,有少數人出生後就不能辨別出某些顏色或甚至所有顏色,這種人是先天性色盲。還有少數人由於視覺系統的疾病,而使顏色辨別能力減退,這種人是後天性色盲,絕大多數的色覺缺陷者都是先天性的。一個人如果用兩種原色能匹配出種種光譜色,這個人是局部色盲,稱為二色覺者;還有一種人用任何一種顏色,通過改變這一顏色的明度,可以匹配出各種光譜色,這種人只有明度感覺而無顏色感覺,叫做全色盲。
色覺缺陷的人往往不能發覺自己的顏色感覺與眾不同。因為色覺缺陷的人多屬於異常三色覺者和二色覺者,這些人用正常色覺者同樣的顏色辭彙去稱呼自己所看到的顏色,而這些顏色實際上和色覺正常人所看到的顏色並不完全相同。在日常生活中,色覺缺陷的人看常見的有色物體時,各種顏色多少帶有一些他所看到的特有色調,同時這些物體的顏色又都具有其特有的明度,這些都能幫助他說出物體的顏色名稱。但是在排除了熟悉的參考因素,又脫離了別人揭示的條件下,便暴露出色盲者的顏色視覺缺陷。由此可見,通過顏色命名去鑑別色覺異常不是一個可靠的方法。色覺異常還可以分為先天性色覺障礙和獲得性色覺障礙。常見的色覺障礙是一種性連鎖遺傳的先天異常。
檢查方法
1、假同色圖檢查法通常採用俞自萍、石原忍色盲本在白晝明亮的自然光照明下進行檢查。
被檢者與色盲本之間的距離為75-100cm。囑被檢者讀出色盲本上的數字或圖形。每辨認一張圖不得超過10s,對照色盲本的說明,記錄檢查結果。
2、彩色絨線檢查法把各種規定顏色的絨線或紙放在被檢查者前,讓其選出類似的顏色,然後進行評定。
3、色相排列法①FM-100色彩試驗:由93個色相子組成,其中8個為固定參考子,85個為可移動的色相子,共分4盒。檢查在≥2701x自然光線或標準照明下進行。兩眼分別檢查,要求受檢者按顏色變化的規律順序排列好色相子。把色相子背面標明的序號記錄在記分紙上,畫出軸向圖,並計算出總錯誤分,由此判斷色覺異常的類型和嚴重程度。每盒排列時間一般為2min或稍延長。正常人總錯誤分在113分以下。色盲患者可達400~500分以上。由軸向分析可判斷色盲性質。②D-15色盤試驗:由16個色相子組成,其中一個為參考子,15個為色相子。檢查方法大致同FM-100色彩試驗。
4、色覺鏡檢查法從色覺鏡觀察孔所見視野分為兩部分,一部分為有一定波長的黃色;另一部分為紅和綠的混色。黃色僅有亮度變化,紅綠混合比率是可變的。混合紅綠使之與此黃色的色調相等,根據此紅綠色成分,即可確定其色覺正常或異常。
(1)檢查方法:①被檢者坐於儀器前,自觀察孔注視,可見一圓形光碟,上半為紅或綠色,
下半為黃色。②檢查者將右側調節黃光亮度的單色鏇鈕調到12.5刻度上,囑被檢查者鏇轉左側混色鏇鈕,直至上下兩半圓顏色及亮度完全一致。記下讀數,正常均等點約在70刻度。③檢查者將混色鏇鈕轉到0度,囑被檢者鏇轉單色鏇鈕。每增加混合鏇鈕10°檢查者鏇轉單色鏇鈕,直到均等為止,記錄其均等點,複測三遍,取其平均值。④將各次結果記錄於專用表格中,畫出均等曲線。
(2)結果判定:①綠黃均等成立者:先天綠色弱、先天全色弱、後天紅綠色弱。②紅黃均等成立者:先天紅色弱、先天全色弱、桿體-色覺、後天紅綠色弱。③綠黃均等、紅黃均等都成立者:先天紅色盲和綠色盲,先天全色弱、錐體-色覺。④綠黃均等及紅黃均等都不成立者:正常眼、輕度先天紅及綠色弱、先天及後天全色弱、後天紅及綠色弱、非定型桿體-色覺。
色覺自測
每個人看都應該是12 | |
正常色覺的人看到的應該是45,色盲的人看不到任何數字 | |
正常色覺的人看到的應該是29,色盲的人看到的應該是70 | |
正常色覺的人實際上看不到任何數字,而色盲的人很容易看出是5 | |
正常色覺的人看到的應該是26,如果是紅色盲,看到的就只是6,如果是綠色盲,就只能看到2,全色盲再這個圖形裡面什麼也看不到 |