為什麼我們的眼睛的峰值光譜響應僅約為 550 奈米?

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德克薩斯大學西南醫學中心達拉斯分校的眼科助理教授、黃斑變性專家艾伯特·O·愛德華茲提供了以下解釋

圖片來源:聖盧克白內障和雷射研究所
中央凹位於眼睛後部(藍色箭頭),負責精細視覺。它含有在最大波長 550 奈米處吸收光的色素。

除了其他功能外,我們的眼睛將光形式的電磁輻射轉換為可以被我們大腦解釋的電訊號。這個過程涉及到視網膜中稱為光感受器的特殊細胞。這些細胞捕獲光子(稱為光的資料包),併發出首先是化學訊號,最終是電訊號。


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光感受器主要分為兩種型別。 桿狀光感受器含有一種吸收微弱光線的色素,並導致黑白影像。 錐狀光感受器允許彩色視覺。它們有三種類型——每種型別都有一種略有不同的色素,對不同波長的光(紅色、藍色或綠色)作出反應。我們感知到的顏色取決於哪些光感受器被啟用。色盲的人無法檢測到某些色調,因為他們缺乏某種型別的視網膜錐體。

當色素吸收光線時,與之結合的蛋白質會改變其構象。蛋白質形狀的這種變化會提示化學訊號級聯,稱為視覺轉導,然後觸發向大腦的電訊號。負責精細視覺的視網膜部分(中央凹)的敏感度包含在最大波長約為 550 奈米處吸收光的色素。因此,550 奈米標誌著我們光譜響應的上限。

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