三原色,是指人类视觉细胞能处理的三种颜色,包括红色、绿色和蓝色。人眼视网膜上一般含有三种类型的视锥细胞(cone cells),在这些细胞的细胞膜上分别含有一种类型的“光敏色素”与“视蛋白”结合。这三类视锥细胞分别依据感光能力分为 L(长波长)、 M(中等波长)和S(短波长)细胞, 分别对一个连续波谱中的560 nm、530 nm 和 420 nm光具有“感觉”能力。
如果这些视锥细胞中只有一种能够具有“光感觉”,那么人类的大脑并不能区分不同的颜色,只有至少两类视锥细胞能够正常工作时,人脑中才具有区分不同颜色的能力。人脑通过比较来自两类时锥细胞的信号才能区分光的波长和强度。
据估计,人视网膜中的三类视锥细胞均有能力感觉到 100种不同“色度”的光,假如人脑能够对这些光感觉进行指数级别的组合的话,那么一个普通的人基本上可以区分一百万种不同的颜色。
色盲又被称为“色觉缺陷”,可以来自遗传,也可以是后天获得。
遗传性色盲可分为三个大类,包括全色盲、缺失一种色觉能力的色盲和三色畸形色盲。
其中,全色盲对所有颜色的光均不具有感觉能力,因此这类患者的色觉是“黑色”和“白色”,看什么东西“非黑即白”。
这类色盲一般起因于视锥色素的缺失,一般不具有两类以上的视锥色素,因此他们的视觉属于“一维视觉”。
总体而言,人群中的“全色盲”比较罕见。
人群中常见的色盲为“红绿”色盲。这些色盲患者对红色或绿色感觉能力丧失。对红色感觉缺陷的色盲起因于视网膜中的视锥细胞缺乏红光感觉受体蛋白。因此,这类患者看红色为黑色。红色色盲是一种X染色体连锁的遗传病,来自带有缺陷基因的母亲的X染色体。这类色盲主要影响男性(男性只有一个来自母亲的X染色体),发病率差不多为1%。与此类似,视网膜中缺乏对绿色感受的受体蛋白表现为绿色色盲,看绿色为黑色。有迹象表明,绿色色盲也与X染色体缺陷有关,表现出一定程度上的X染色体连锁遗传方式。除此之外,人群中还存在着一类对蓝色光缺乏感知的色盲患者,但这类色盲患者在人群中的发病率极低(不懂为什么!)。
有意思的是,人群中还有一大类“色盲”,他们不表现为对某种颜色的感觉能力的缺失,而是对特定颜色感觉的“扭曲”。与上述因受体缺陷的“真色盲”不同,这类患者中有些难以分别“红-绿”,有些对“蓝-黄”不能清晰地加以辨别。但是,这些患者并没有完全丧失对一种原色的感知能力。这一类“感光畸形色盲”也和X染色体基因改变有关,也表现为X染色体连锁的遗传方式。