人类有三色视觉 ，而猫狗是二色视觉

概要：

狗和猫都是二色视觉动物,它们只能分辨黄绿色和蓝紫色两种颜色,所见颜色都比较淡薄,像水彩画一样。与人类眼睛位于头部前方不同,狗和猫的眼睛都位于头部两侧,视野范围很广但中心视力较差。此外,它们的视网膜里没有我们眼睛里的视网膜黄斑区,中心视力大约比人类弱6倍。作为补偿,狗和猫的视网膜里有一层能反射光线的组织,让它们在光线较弱的环境下视力更好。此外,它们的视网膜里有更多视杆细胞,夜间视力较强。但颜色识别能力差,例如红色球在绿草地上它们看来是浅黄色。每种动物的视觉都适应自己的生存环境。人类将来500年的视觉可能也会随环境变化而不同。

这几个月来，我一直在治疗六岁的Samuel，他有轻度近视的症状。他的智力超前同龄人，经常就我给他做的检查以及我看到他眼中的情况提出问题。

但是他最近的一个问题让我大吃一惊。

Samuel知道有些人，比如他的父亲，色觉辨识能力不好。但是他的小贵宾Scotch呢？它能看到颜色吗？他问道。

我不是兽医，不想侵犯他们的专业领域。然而，作为一名验光师，我可以提供一些见解，这可能有助于回答Samuel的问题。

锥体和杆体

环境光由粒子(光子)组成，这些粒子排列成光线。光线传播并击中物体。一些光线被吸收，而其他光线则根据它们表面的特性和材料的组成而反射。反射光线的波长决定了眼睛所感知到的物体的颜色。

和人类视觉的其他方面一样，颜色感知也是复杂的。视网膜是眼睛背部的敏感部分，有两种类型的光子感受器：锥体和杆体。锥体位于视网膜的中央(黄斑区)，感知明亮的光并负责颜色感知。

有三种类型的锥体。每种类型都含有一种特定的光感色素，称为视蛋白，它定义了它的性质。视蛋白在特定基因的影响下产生。最短的视蛋白(简称“S锥体”)主要对蓝光(420纳米)做出反应。较长的视蛋白(“L锥体”)对橙红光(560纳米)更敏感，而介于两者之间的视蛋白(简称“M锥体”)在绿光(530纳米)存在时被激活。

然而，每个锥体对进入眼睛的光线都会做出反应。例如，红色的球会引起S锥体的微弱反应(3/10)，稍微强一些的M锥体反应(5/10)，以及强烈的L锥体反应(8/10)。

大脑将每个锥体发出的信号结合起来形成它所感知到的颜色。因此，在前面的例子中，感知到的颜色将被编码为3-5-8，对应我们所知道的红色。粉色可能会有4-6-6的编码，而蓝色则是8-6-3。每种3个锥体信号的组合都是独特的，这使我们能够欣赏到不同色调的各种变化。

前提是基因编码完好无损。

与颜色视觉相关的基因可能会发生突变或缺陷，这种情况下，人的视觉可能部分或完全受损。其中最为人所知的异常是色盲(红绿色盲或色弱)。

那动物呢？

颜色视觉在人类和动物中都是通过进化发展而来的，它是根据每个物种根据其环境、捕食的猎物和需要避免的威胁而形成的。

例如，鸟类有第四种视蛋白，使它们能够看到紫外线(UV)光。人类无法感知这种光，因为我们的晶状体(内部)会过滤掉紫外线。紫外线会影响鸟类的行为决策，包括觅食和选择伴侣。

因此，鸟类的颜色视觉更为复杂，结果是鸽子能够感知到无数种颜色，因此在所有物种中赢得了最佳的色彩视觉奖项。

昆虫也能感知紫外线。这对于它们发现花粉至关重要，尽管它们的颜色视觉非常差。它们的眼睛由多个透镜(小眼)组成，感知到的是运动而不是颜色。这在快速飞行时更加实用。

大多数栖息在森林中的哺乳动物只有两种视蛋白。这是因为它们在进化过程中失去了与橙红色相关的那种视蛋白。这解释了为什么与人类不同，这些动物无法感知猎人的橙色胸衣。

另一方面，蛇对红色和红外线光更敏感，这要归功于它们的红外线感受器。这在发现猎物时是一种优势，因为它们甚至可以在夜间区分猎物的热量。

毫不奇怪，猴子与人类最为接近，它们有三种视蛋白，被称为三色视觉。

回到小狗

我们的朋友Scotch等小狗的视力与人类截然不同。

跟人不一样，小狗的眼睛位于头骨两侧。因此，小狗有更宽广的视野(250-280度)，但同时视野较小。

所以Scotch对整个视野的运动视觉发达。但它的中心视力实际上比我们的弱六倍。这相当于一个未戴眼镜的高度近视患者的视力。为因为小狗视网膜没有黄斑，因此锥体更少。

但是，虽然狗的眼睛锥体较少，但它们有更多的杆体。而且作为额外的奖励，它们还有一个额外的视网膜层，称为闪光层或地毯层。结合起来，这意味着小狗在微光和夜间视力更好。这一层接收光线然后反射回视网膜进行第二次照射。这就解释了为什么你的小狗眼睛在夜间会发光。

在颜色方面，狗是二色视觉动物。它们只能感知黄绿色和紫蓝色。颜色被感知为较淡的色彩，如粉彩。而且一些颜色没有对比度：这就是为什么红色的球在绿草上对它们来说会呈现出淡黄色在灰色背景上，对比度很小。

所以，根据球的颜色，Scotch有可能看不到球，结果会一脸茫然地盯着Samuel。至于红外线，它通过鼻子而不是眼睛感知热量。

猫也是二色视觉动物。因此，它们的视觉与狗类相似，但它们的颜色调板有所不同，更偏向紫色和绿色。它们无法感知红绿色，基本上是色盲。它们的视力也非常近视。它们的清晰视觉仅限于几米之内。

在猫的进化过程中，其他感官来弥补了这一点。除了只能感知某些对比度外，它们在感知运动方面非常出色——老鼠的动作很快。

每个物种都会适应其环境，人类也不例外。谁知道在500年后，当我们接触越来越多的电子设备和人工颜色后，我们的颜色视觉会是什么样子呢？

但是这是Samuel长大后需要回答的问题。

本文译自 theconversation，由 BALI 编辑发布。