2.1.2 化學過程

化學過程基本確定了成像的亮度和顏色。視網膜表面分布有光接受細胞，它們可分為兩類：錐細胞（cone cell）和柱細胞（rod cell）。錐細胞主要集中在視網膜的中央，數量少（約650萬／單眼），光敏感度低，強光刺激才能引起興奮。每個錐細胞包含一種感光色素，分別對紅、綠、藍三種光敏感，能夠在較明亮的環境中提供辨別顏色和形成精細視覺的功能。柱細胞分散分布在視網膜上，數量多（約1.25億／單眼），對弱光敏感，敏感度是錐細胞的100多倍。一個光量子可引起一個細胞興奮，5個光量子就可使人眼感覺到一個閃光。柱細胞不能感受顏色、分辨精細空間，但在較弱光線下具有對環境的分辨能力（如夜里看到物體的黑白輪廓）。例如，貓頭鷹一般在夜晚活動就是因為貓頭鷹視網膜中只有柱細胞；日光下鮮艷的彩色物體在月光下變得無色就是因為日光下錐細胞工作并感受到了顏色，而月光下錐細胞不工作、柱細胞工作，而柱細胞不感受顏色。

當一束光線進入人眼后，視細胞會產生4種不同強度的信號：3種錐細胞信號（紅、綠、藍）和一種柱細胞信號，其中，只有錐細胞信號能轉化為顏色的感覺。3種錐細胞（S、M和L類型）對波長不同的光線產生不同的反應，每種細胞對某段波長的光會更加敏感，這些信號的組合就是人眼能分辨的顏色總和，如圖2-4所示，其中，橫坐標表示光的波長，縱坐標表示產生信號的強度。

圖2-4 3種錐細胞對單色光譜刺激的反應