颜色是怎么被人眼感知的？颜色视觉形成的理论有哪些？

没有光就没有颜色，颜色是光作用于人眼所产生的一种视觉上的反应。颜色视觉形成需要四个环节，包括：光、物体、眼睛和大脑。所有环节都不可或缺，否则颜色视觉无法形成。那么，颜色是怎么被人眼感知的？颜色视觉形成的理论有哪些？下文为大家做了简要的介绍。

颜色是怎么被人眼感知的？

可见光，通过人眼将其吸收，产生颜色感知。以下两个因素会造成颜色感知的不同：不同人眼具备不一样的观察特点，以及物体本身发射的辐射会引发不同的视觉感官反应。

人眼的基本结构包含了角膜、虹膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜等。视觉正常者眼球中有3种锥体细胞和1种杆状细胞。锥状细胞主要位于视网膜的黄斑，3种锥体细胞分别感应短波（蓝）、中波（绿）和长波（红）部分，对应于400nm-700nm可见光谱范围，主要负责光亮条件下的颜色和细节感知，即明视觉，其细胞个数分布比例大致为1：16：32，这也是蓝光人眼感知亮度较低的原因之一；杆状细胞仅在低亮度条件下感应亮度信息，对于颜色和细节无法清晰分别，故为暗视觉；中间视觉处于两者之中，是目前研究的热点，因为锥状细胞和杆状细胞同时起作用，一般该亮度范围为0.001-5cd/m2；中间视觉的研究对于路灯设计、户外照明等均具有重要的指导作用。而色彩工业中所述的色彩感知和色彩判断通常指的是明视觉条件下，也就是说主要是三类锥体细胞起的作用。

颜色视觉形成的理论有哪些？

颜色视觉形成需要四个环节，包括：光、物体、眼睛和大脑。所有环节都不可或缺，否则颜色视觉无法形成；而且其中有一个环节发生变化，比如更换了光源，或者不同人来观察，都会产生不同的颜色视觉。

颜色视觉形成理论主要有两种——杨-亥姆霍兹(Young-Helmholtz)的三色学说和赫林(Hering)的对抗学说。随着色度学的发展，上述两种理论逐渐走向同一个方向，从而形成了一个新的理论——阶段学说。

1.三色学说

1807年，Young提出假设：利用蓝、绿、红三种原色，按照不同的比例进行混合，可以得到任意颜色。1862年，在该假设之上 Helmholtz提出了一种颜色视觉形成理论一一假设视网膜上存在三种不同的接收器，能够分别感受蓝、绿、红色的光，通过不同比例的响应量，合成最终的颜色。当接收器接收到光时，产生化学变化，引发神经的兴奋；而且，每种接收器只对特定颜色的光反应强烈。比如对于蓝光敏感的感受器，当蓝色光照射过来，就会产生较强的变化；而当绿色或者红色光照射过来，只会产生较弱的变化。

2.对抗学说

1864年，Hering发现使用三对颜色（黄与蓝、红与绿、黑与白），可以解释许多颜色现象；因此他提出以下假设：假设视网膜中有三种接收器，分别响应黄与蓝、红与绿、黑与白，这几种接收器相互作用，组成各种颜色感知。

三种接收器有两种功能，分别为正向作用和负向作用。有光就会刺激黑和白接收器，触发反向作用，引起神经冲动，产生白色感觉；没有光时黑和白接收器触发正向作用，引起神经冲动，产生黑色感觉。对于红和绿接收器来说，红光触发反向作用，绿光触发正向作用。对于黄和蓝接收器来说，黄光触发反向作用，蓝光触发正向作用。

3.阶段学说

三色学说和对抗学说分别能解释一部分的颜色现象，却对另外一部分的颜色现象无法解释。很长一段时间，两种学说相互对立，较强的实用性曾经让三色学说拥有更多的拥趸者。实际上，每一种学说都只是从某个方面来看待问题，应该将两种学说结合起来，从而可以得到更为整体的颜色视觉形成理论。阶段学说将颜色接收器的三色响应和其后的对抗响应组合起来，从而提出了一个更为成熟的颜色视觉形成模型。

第一阶段，杆体细胞对亮度进行响应和椎体细胞对蓝、绿、红的颜色响应。第二阶段是把第一阶段的三种锥体细胞的刺激进行重新编码，并向大脑皮层传导。一共有以下两种编码方式：通过红、绿椎体细胞响应对应的颜色，形成与其强度所对应的红、绿信号；通过红、绿椎体细胞响应对应的颜色，并将其按照一定比例进行叠加，形成对应的黄、绿信号。