科學家開發新測試方法識別擁有超人色彩視覺的人群

BigGo 社群部
科學家開發新測試方法識別擁有超人色彩視覺的人群

雖然大多數人類透過眼中三種類型的色彩感知細胞來觀察世界,但有一小群人——主要是女性——擁有第四種類型的色彩感知細胞,這可能讓她們能夠看到多達一億種不同的顏色,而不是通常的一百萬種。這種被稱為四色視覺的狀況數十年來一直令科學家著迷,但對其進行測試仍然是一個重大挑戰。

四色視覺與正常視覺比較

  • 正常視覺:3 種顏色錐狀細胞,約可辨識 100 萬種顏色
  • 四色視覺:4 種顏色錐狀細胞,潛在可辨識約 1 億種顏色
  • 估計盛行率:全球 2-3% 的女性
  • 成因:影響長波長色素基因的 X 染色體連鎖基因突變

測試超人視覺的挑戰

研究四色視覺的最大障礙在於我們技術的局限性。所有現代顯示器、相機和螢幕都是為正常的三色視覺而設計的。這意味著擁有四色視覺的人可能會看到我們的設備根本無法顯示或測量的差異。

社群討論顯示人們對四色視覺相關的一些說法持懷疑態度。有人聲稱能在彩虹中看到10種不同的顏色而非5種,這種說法因缺乏科學嚴謹性而受到批評,因為我們在彩虹中識別的顏色數量主要是文化因素而非生物因素。

Berkeley 研究人員在測試方面取得突破

Berkeley 研究人員最近的發展顯示在克服這些技術障礙方面很有希望。他們創造了專門的顯示器,能夠產生科學家所稱的同色異譜色——不同的光線組合對正常視覺來說看起來相同,但對四色視覺者來說卻顯得不同。這些特殊的色彩配對在研究論文中被戲稱為 keef 和 litz,最終可能提供可靠的測試方法。

測試挑戰很複雜,因為它需要對四維色彩空間進行採樣,而不是通常的三維。標準的 RGB 顯示器無法存取這個額外的色彩感知維度,使得傳統的視力測試不足以檢測四色視覺。

測試挑戰與解決方案

  • 問題:所有 RGB 顯示器都是為三維色彩空間設計,無法測試四色視覺
  • 解決方案: Berkeley 研究人員正在開發具有四個單色光源的專用顯示器
  • 方法:使用「同色異譜色」(keef 和 litz)- 對三色視覺者看起來相同但對四色視覺者來說截然不同的顏色
  • 目前狀況:原型顯示器已製作完成,測試方法正在開發中

現實世界的影響和應用

擁有四色視覺的人可能在需要精確色彩辨別的職業中表現出色,例如藝術品鑑定、透過膚色分析進行醫學診斷,或化妝藝術。然而,她們在這個為三色視覺設計的世界中也面臨獨特的挑戰。

「目前的技術遠比那更先進,擁有高光譜相機可以製作影像來識別不同的地質材料。」

電視、攝影和電腦顯示器無法為四色視覺者正確重現顏色,可能使數位媒體看起來與現實不同。這種技術不匹配實際上可能成為增強色彩視覺的非正式指標。

展望未來

隨著測試方法的改進,我們可能會發現四色視覺比目前估計的2-3%女性擁有這種特質更為常見。可靠檢測方法的發展可能會在技術、藝術和醫學領域帶來新的應用,同時也幫助個人了解她們獨特的視覺能力。

這項研究代表了生物學、技術和人類感知的迷人交集,可能為未來設計適用於超人視覺的顯示器和相機開啟大門。

參考資料:Tetrachromatic Vision