
相机拍不出的「最绿的绿」:颜色不只存在于光里
《纽约客》Rivka Galchen 从 olo 实验、四色视觉和颜料史出发,说明颜色是光、视网膜与大脑共同生成的经验。
导读
一项实验让研究者看见相机拍不出的「最绿的绿」:颜色不是物体自带的标签,而是光、视网膜和大脑共同生成的经验。读完这篇,你会重新理解「看见」本身。
原文是 Rivka Galchen 发表于《纽约客》的 What Would It Mean to See a New Color?,刊于 2026 年 7 月 27 日。1
全文总结
一种颜色,从一封没有回音的邮件开始
2016 年,计算机科学家 Ren Ng 为加州大学伯克利分校的一门计算机图形学课准备颜色课程。他看到视觉科学家 Austin Roorda 实验室拍摄的视网膜图像:实验室不仅能绘出单个视锥细胞的位置,还能用光精确刺激某一个细胞。Ng 随即想到一个问题:如果只刺激负责感知中等波长的 M 视锥细胞,人会看见怎样的绿色?1
Roorda 没有回复。Ng 在 2017 年再次联系,仍无回音;到 2018 年,他写了一份名为「The Grass Is Greenest in Oz Vision」的研究计划,设想一种「Oz Vision」眼镜,能够按任意模式刺激视网膜上的视锥细胞。它或许会把人类能感知的颜色范围扩大到自然视觉从未产生过的区域。Roorda 最终约他见面,实验才真正开始。1
「新颜色」不等于新的光波
人类通常有三类视锥细胞:L 细胞对较长波长的光反应最强,接近红色;M 细胞对中等波长反应最强,接近绿色;S 细胞对较短波长反应最强,接近蓝色。我们看到手、草地或消防车时,并不是某一种细胞单独工作,而是三类细胞以不同组合被刺激。人眼大致能看见 380 纳米到 750 纳米之间的光;「最绿的绿」并不需要超出这个范围。1
这使问题从「有没有新的波长」转成了「同一束光能否以自然界不会出现的方式刺激视锥细胞」。艺术家 Julian Kreimer 向作者解释颜色的三个维度:色相是红、黄、绿等颜色类别;明度表示其中有多少白或黑;饱和度通常对应颜色的纯度。画家 Johannes Itten 的颜色网格显示,最纯的黄色、蓝色和紫色并不处在同一明度上,因为人眼对不同波长的敏感程度本来就不均匀。颜色并非一条从波长直接通向名称的流水线。1
实验制造了「olo」
实验在一间黑暗的实验室里进行。Roorda 戴着咬合杆固定头部、放大瞳孔,研究团队用 543 纳米的绿光工作;由于技术限制,他们只刺激了大约一千个 M 细胞,形成的色块约相当于手臂伸直时看到的拇指甲大小。实验开始后,Roorda 眼前原本普通的绿色立刻变成一种更深、更饱和的颜色,像深青色。1
研究团队把这种体验与人眼能看见的、最饱和的单色波长比较,后者约为 510 纳米。在 Roorda 看来,普通的单色绿相形之下「非常苍白」。这不是一张更鲜艳的屏幕图片,因为屏幕仍会同时调动不同类型的视锥细胞;实验直接把 L 和 S 细胞排除在外,只留下 M 细胞的信号。研究者用 M 细胞独亮、L 与 S 细胞关闭的编码 0-1-0 为它命名:olo。1
这里的矛盾是:参与者确实经历了你我没有经历过的颜色,但 olo 无法被打印、拍照,也不可能变成一罐颜料。它不是物理世界里多出了一种新物质,而是同样的光输入被送进了一个自然视觉通常不会提供的通道。换句话说,颜色既依赖外界的光,也依赖眼睛和大脑如何处理光。1
大脑不是被动的颜色接收器
文章随后把 olo 放回更长的色觉史。艾萨克·牛顿在《光学》中写道,光线严格说并没有颜色;它们只是具有唤起某种颜色感觉的能力。作者用一个常见的视觉后像说明这一点:盯着红色图形看一会儿再移开,疲劳的 L、M 细胞会让蓝绿色的后像浮现出来。olo 有点像把这种由视觉系统制造的偏移,直接叠加到一个已经很饱和的绿色上。1
约翰·道尔顿曾因为自己把粉红看成接近蓝色、把红色封蜡看成接近月桂叶,而调查色觉差异。后来人们发现,他缺少 M 视锥细胞;以他的名字命名的「道尔顿症」就是今天所说的色盲。日本眼科医生石原忍为筛查军人设计了石原色盲测试图,利用不同颜色的点让某些人看见数字、另一些人看不见。色盲并不是「什么颜色都看成灰色」,而是让一个人的颜色世界按照不同的线索组织起来。1
作者还写到色盲艺术家 Steve Antony。他在学校里常被颜色编码的饼图、地图和队服颜色难住,却因此更敏感于明度、对比度和图案。文章借此把「视觉缺陷」改写成一个更准确的问题:如果每个人都只能接触到自己那套感知工具,我们凭什么把多数人的视觉当成唯一的正常?1
有些人可能天生拥有第四种视锥细胞
颜色差异还不止于色盲。研究者 Hessel de Vries 在 1948 年推测,拥有色盲基因亲属的女性,可能同时拥有三种常见视锥细胞和一种波长敏感度不同的视锥细胞。这样的女性被称为四色视觉者,但她们自己通常不会知道自己与别人不同,因为没有人能直接看见另一个人的视觉世界。1
剑桥大学的 Gabriele Jordan 后来通过色盲男孩寻找他们的母亲。受试者 cDa29 在辨别几乎相同的蓝色时异常准确,基因检测显示她拥有四类视锥细胞。她是一名血液学家,工作本来就需要在血液涂片中识别细微异常;另一名四色视觉者是助产士,曾看见羊水中的胎粪,而受训中的助产士看不出来。几名受试者还说,自己很容易在彩色背景中找到小物体,也能凭记忆准确匹配毛衣、纱线或墙面的颜色。1
Ng 和 Roorda 正用 Oz 平台继续实验:让二色视觉的色盲者暂时体验三色视觉,再让三色视觉者体验四色视觉。olo 实验至少表明,人的大脑可能有足够的可塑性去理解进化过程中从未遇到过的视觉输入;但 Roorda 也强调,还需要更多实验才能确定颜色感知究竟怎样形成。长期接触 olo 后,参与者或许会不再满足于用「青绿色」这个旧词来描述它。1
「那条裙子」说明颜色还取决于大脑的猜测
2015 年,一张裙子的照片让互联网分裂成「白金」派和「蓝黑」派。神经科学家 Bevil Conway 认为,分歧来自大脑对光线条件的先验判断:如果大脑猜测照片处在暖色室内光下,就会减去橙色,把裙子看成蓝黑;如果猜测是冷色自然光,就会减去蓝色,把裙子看成白金。照片里的裙子实际上是蓝黑色,但观看者面对的是同一张图像。1
Conway 因而不愿轻易把 olo 称为「新颜色」。在他看来,olo 也可能只是把一种已有色相推到超自然的饱和度;人们甚至可以先盯着饱和红色,再看极饱和的蓝绿色屏幕,得到类似的体验。他的判断不是否认实验,而是拒绝把颜色简化成眼睛传给大脑的单一信号。颜色包含光、视网膜、神经处理以及大脑对环境的推断,少掉任何一层,问题都会变形。1
从看见颜色,到触摸颜色
文章最后从视觉科学转向艺术家和颜料商。Amy Sillman 说,关于颜色的讨论总会分成两派:一派把颜色当作矿物、泥土、颜料这些可触摸的东西;另一派只关注光。她自己更接近前者,但认为理解颜色最终还是要靠动手工作,而不是只靠理论。
作者在纽约颜料商 Roger Carmona 的店里看到青金石、孔雀石等矿物颜料,也看到一种 2009 年发现的无机蓝色颜料 YInMn blue。它由钇、铟、锰和氧组成,来自一次加热氧化锰的意外实验;后来 Crayola 用它替换了一支蜡笔的颜色,命名为 Bluetiful。Carmona 说,这种蓝色像青金石,却没有青金石的历史。1
这也是文章的落点:olo 与 YInMn blue 看似都是「新颜色」,但它们新在不同地方。olo 是视觉系统第一次接收到一种异常的细胞信号;YInMn blue 则是物质世界里出现了一种新的颜料。一个只能在特定实验中被体验,另一个可以被装进画管和蜡笔。颜色因此同时属于物理材料、眼睛的结构和大脑的解释;所谓看见,从来不是把外界原样复制进头脑。1
关键细节
- 人眼可见光大致覆盖 380–750 纳米;olo 没有创造新的可见波长,而是以自然视觉不会出现的方式组合视锥细胞信号。1
- 实验只刺激约 1,000 个 M 视锥细胞,参与者看到的色块约相当于手臂伸直时的拇指甲大小。1
- 研究团队使用 543 纳米的绿光,并把体验与约 510 纳米的最饱和自然单色绿比较;Roorda 认为后者看起来「非常苍白」。1
- olo 的名字来自 0-1-0:L 细胞关闭、M 细胞开启、S 细胞关闭;它不能被打印、拍照,也不能做成颜料。1
- YInMn blue 于 2009 年在俄勒冈州立大学意外发现,是两百年来首种新的无机蓝色颜料;它后来进入 Crayola 蜡笔,被命名为 Bluetiful。1
金句
"The greenest green."译注:Ng 最初设想的不是寻找一种新的光波,而是让大脑收到自然视觉从未提供过的视锥细胞组合。1
"Your brain has to make a choice."译注:Conway 用这句话解释「白金蓝黑裙」:当照片没有告诉大脑光源是什么,大脑必须先猜,再据此校正颜色。1
"Color isn’t simply what the eye tells the brain."译注:颜色不是眼睛把一个客观答案递给大脑,而是光线、视网膜信号、神经处理和环境推断共同形成的结果。1
References
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