人眼視覺與補色殘像作者：高瑞班級：2008211101學號：08210022Email：xuyuanshu2000@126.com摘要參照要求的步驟提示，仔細觀察給出的GIF圖片，人眼所看到的現(xiàn)象出乎意料。這是什么原因呢?如何用科學的觀點來解釋這種現(xiàn)象的產(chǎn)生呢？關(guān)鍵詞人眼視覺互補色補色殘像1圖片與現(xiàn)象1.1圖片如下:1.2觀察步驟:首先，用眼睛隨著旋轉(zhuǎn)的粉球移動；接下來，用眼睛盯著中間的黑色“+”，此時移動小球有什么變化；再進一步，用眼睛一直盯著圖畫中間的黑色“+”，一段時間（20-30S）之后又會發(fā)生什么有趣現(xiàn)象。1.3觀察結(jié)果：首先，用眼睛隨著旋轉(zhuǎn)的粉色球移動，你只會看見粉色球。接下來，用眼睛盯著在中間的黑色的〃+〃，移動的小球會變成綠色。再接下來，用眼睛一直盯著在圖畫中間的黑色的〃+〃，一段時間之后，所有的粉色球會慢慢消失，你將只會看見一個綠色的球在旋轉(zhuǎn)。2現(xiàn)象解釋2.1人眼視覺的產(chǎn)生原理根據(jù)生理解剖學可知，人眼產(chǎn)生的視覺是由于可見光刺激人眼的視覺神經(jīng)而引起的一種反應(yīng)。實驗發(fā)現(xiàn)，如果可見光波的輻射功率相同而波長發(fā)生變化時，人眼對其產(chǎn)生的視覺效果也將不同，主要表現(xiàn)在兩個方面。其一，對于不同波長的光，將產(chǎn)生不同的彩色感（即色調(diào)）；其二，不同波長的光（盡管輻射功率相同）對人眼產(chǎn)生的亮度感覺（明暗程度）也不相同。例如在等能量分布的光譜中，雖然各種波長的光輻射功率相同，但是人眼感到最暗的是紅色，其次是藍色與紫色，而最亮的則是黃綠色。由此可見，人眼對不同波長的光具有不同的視覺敏感程度。2.2人眼對靜態(tài)和動態(tài)物體的反映人眼對靜態(tài)物體的敏感程度大于對動態(tài)物體的敏感程度。2.3人眼產(chǎn)生錯覺的原理錯覺是指人們對外界事物的不正確的感覺或知覺。最常見的是視覺方面的錯覺。產(chǎn)生錯覺的原因，除來自客觀刺激本身特點的影響外，還有觀察者生理上和心理上的原因。其機制現(xiàn)在尚未完全弄清。來自生理方面的原因是與我們感覺器官的機構(gòu)和特性有關(guān)；來自心理方面的原因是和我們生存的條件以及生活的經(jīng)驗有關(guān)。在顏色知覺中，每一種顏色都有它相應(yīng)的互補色。紅和綠是一對互補色，黃和藍也是一對互補色，其他顏色也都各有其相應(yīng)的互補色。黑和白也有互補關(guān)系。如果互補色兩者同時呈現(xiàn)在一個畫面上時，會顯得分外鮮明。如果在周圍充滿一種顏色刺激時，無刺激的〃空檔〃處便會產(chǎn)生互補色的感覺，從而產(chǎn)生所謂的“無中生有”的錯覺。最常見的事實是在藍色的天幕上出現(xiàn)的月亮（無色）會顯黃色。汽車司機夜間行車時都有這樣的經(jīng)驗，走在高壓水銀燈照明（藍紫色光源）的道路上，自己的車燈（白熾燈）燈光顯橙黃色；而走在鈉燈照明（黃色光源）的道路上，自己的車燈顯藍色。這個例子說明感覺和知覺都會受背景的條件影響而有所改變。這種差異也不能不算作錯覺。以上是生理性的現(xiàn)象造成的錯覺。2.4互補色色彩學上稱間色與三原色之間的關(guān)系為互補關(guān)系，即指某一間色與另一原色之間互相補足三原色成分。例如，綠色是由黃加藍而成，紅色則是綠的互補色，橙色是由紅加黃而成，藍色則補足了三原色；紫色是由紅加藍而成，黃色則是紫的互補色。如果將互補色并列在一起，則互補的兩種顏色對比最強烈、最醒目、最鮮明：紅與綠、橙與藍、黃與紫是三對最基本的互補色。在色輪中顏色相對應(yīng)的顏色是互補色，它們之間的色彩對比最強烈。圖中粉色的補色是綠色。2.5補色殘像的原理從生理學角度講，物體對視覺的刺激作用突然停止后，人的視覺感應(yīng)井非立刻全部消失，而是該物的映像仍然暫時存留，這種現(xiàn)象也稱作‘視覺殘像“。視覺殘像又分為正殘像和負殘像兩類、視覺殘像形成的原因是眼睛連續(xù)注視的結(jié)果，是因為神經(jīng)興奮所留下的痕跡而引發(fā)。所謂正殘像，又稱“正后像”是連續(xù)對比中的一種色覺現(xiàn)象。它是指在停止物體的視覺刺激后，視覺仍然暫時保留原有物色映像的狀態(tài)，也是神經(jīng)興奮有余的產(chǎn)物。如凝注紅色，當將其移開后，眼前還會感到有紅色浮現(xiàn)。通常，殘像暫留時間在0.1s左右。大家喜愛的影視藝術(shù)就是依據(jù)這一視覺生理特性而創(chuàng)作完成的。將畫面按每秒24幀連續(xù)放映，眼睛就觀察到與日常生活相同的視覺體驗，即電影或電視節(jié)目。所謂負殘像，又稱“負后像”是連續(xù)對比的又一種色覺現(xiàn)象。指在停止物體的視覺刺激后，視覺依舊暫時保留與原有物色成補色映像的視覺狀態(tài)。通常，負殘像的反應(yīng)強度同凝視物色的時間長短有關(guān)，即持續(xù)觀看時間越長，負殘像的轉(zhuǎn)換效果越鮮明。例如，當久視紅色后，視覺迅速移向白色時，看到的并非白色而是紅色的補色一綠色；如久觀紅色后，再轉(zhuǎn)向綠色時，則會覺得綠色更綠；而凝注紅色后，再移視橙色時，則會感到該色呈暗。據(jù)國外科學研究成果報告，這些視錯現(xiàn)象都是因為視網(wǎng)膜上錐體細胞的變化造成的。如當我們持續(xù)凝視紅色后，把眼睛移向白紙，這時由于紅色感光蛋白元因長久興奮引起疲勞轉(zhuǎn)人抑制狀態(tài)，而此時處于興奮狀態(tài)的綠色感光蛋白元就會“趁虛而入”，故此，通過生理的自動調(diào)節(jié)作用，白色就會呈現(xiàn)綠色的映像。除色相外，科學家證明色彩的明度也有負殘像現(xiàn)象。如白色的負殘像是黑色，而黑色的負殘像則為白色等。利用人眼視覺的這個特點，在設(shè)計戶外大型噴繪廣告時，可以采用大對比顏色，以期給觀眾留下深刻印象，如高速公路旁邊的立柱廣告。2.6實驗現(xiàn)象的解釋剛開始時，眼睛隨著旋轉(zhuǎn)的粉球移動，人眼一直受到粉色球的視覺刺激；接下來，眼睛盯著中間的黑色“+”，因為在黑色“+”周圍充滿粉色顏色刺激時，無刺激的〃空檔〃處便會產(chǎn)生互補色的感覺，從而產(chǎn)生所謂的“無中生有”的錯覺，此時人眼就會發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的粉球變?yōu)榫G色；再進一步，眼睛一直盯著圖畫中間的黑色'+”，一段時間（20-30S）之后，因為人眼補色殘像的反應(yīng)強度同凝視物色的時間長短有關(guān)，即持續(xù)觀看時間越長，負殘像的轉(zhuǎn)換效果越鮮明，最后就只能看到的是粉色的補色 綠色球。3實驗拓展3.1生活中的例子實例一：外科手術(shù)服的顏色都是綠色或淺綠色，是為了避免手術(shù)中一直看著鮮紅的的紅色的血，而被補色殘像所產(chǎn)生的綠色導(dǎo)致無法集中精神，造成手術(shù)事故，所以用同樣的綠色來進行緩和。實驗二：頭發(fā)進行染色操作時，對補色的關(guān)系理解非常重要。比如，按照客人的要求，要將過于強烈的紅色系發(fā)色染回棕色系，這種情況下，即使使用茶色的染料也無法消除紅色。這時，需要使用紅色的補色，綠色系的染料遮擋紅色，才能恢復(fù)到棕色系顏色。在修補染發(fā)顏色的時候，補色關(guān)系非常有用。參考文獻網(wǎng)站：/group/topic/6317521/網(wǎng)站：/meitou/blog/item/9213b499f53608036e068c1e.html網(wǎng)站：/thread-20535TT.html網(wǎng)站：/z/q175047191.htm網(wǎng)站：/article/83/1576.html網(wǎng)站：/view/3141952.htm網(wǎng)站：/photo/pingmianshijue/rangnicongcibuxiangxinzijideyanjing/網(wǎng)站：/s/blog_616f87f50100g6ef.html網(wǎng)站：/content/10/0811/21/1012855_45362340.shtml網(wǎng)站：/twozhua.ng/blog/70968