我们看到的颜色是一样的吗？还是我们对颜色的感知不同？这是一个棘手的问题，没有简单的答案。研究表明，我们对颜色的体验因性别、国籍、种族、地理位置和所说语言等因素而异。
这是一个古老的哲学问题，不幸的是，我们不太可能很快解决。因为我们感知的一切都是主观体验。我们的头脑从通过眼睛进入的光信息中构建意识中的图像，而这个过程对科学工具来说是不可见的。在日常生活中，这通常不会造成太大问题。但它确实提出了一个问题：我们看到的是相同的颜色吗？无论一个人的红色是另一个人的蓝色都无关紧要。然而，在产品选择时，这就很重要了。在Bean Bags R Us，我们可能会说某产品是橄榄色，但你可能会看到它是浅棕色。或者我们说它是灰色，而你看到的是褐灰色——这不是一个好选择。即使是家庭成员也可能因个体感知不同而对颜色名称有异议。有些语言在词汇上不区分蓝色和绿色，而有些语言可能将蓝色与灰色或黑色归为一类，反映了不同的颜色类别。某些语言，如Dani和Lani，只有两个基本颜色词：深色和浅色，代表最基本的颜色，进一步说明语言如何塑造颜色感知。
颜色类别因文化和语言而异，有些语言对色调有特定术语，如深蓝色或灰色。
你看到的和我看到的一样吗？这是一个深刻的哲学问题
过去，研究人员普遍认为我们大致以相同方式看到颜色。他们认为我们的头脑有特定的颜色表示方式，因此假设感知会相同。毕竟，人们基本上对环境中事物的颜色达成共识。天空是蓝色的；太阳是黄色的；草是绿色的，等等。然而，最近的实验对这一观点提出了质疑。没有根本理由说明我们的头脑应该以相同方式表示颜色。有些人可能会旋转色轮。你看到的是绿色，他们看到的是黄色。生物学和遗传学的个体差异，如视锥细胞和基因的变异，导致了这些颜色感知的差异。他们的意识体验不同。因为头脑主观地产生颜色，科学很难处理这个问题。理论上，先进技术可以扫描你大脑中的每一个化学和电信号过程，并说：“这个人看到的是黄色”。然而，无论研究者扫描多少，都无法知道你对黄色的主观体验是否与别人相同。即使人们对相同颜色达成一致，也无法确定他们是否真正感知到相同的颜色，因为这些个体差异。颜色视觉使我们能够感知不同频率光的差异，而不论光强。生物和环境因素都影响这些颜色感知的差异。
人类颜色感知简介
人类颜色感知是一个迷人的过程，使我们能够体验周围丰富多彩的世界。当光进入人眼时，视网膜中的特殊细胞——视锥细胞会检测光线。这些视锥细胞分别对不同波长的光敏感，具体为红、绿、蓝。当不同波长的光照射视网膜时，会以不同组合刺激这些视锥细胞。视锥细胞发出的信号随后传递到大脑，大脑将其解释为特定颜色——这就是颜色感知的过程，其中生理、心理和环境因素共同影响我们如何体验和区分颜色。眼睛和大脑的协作使我们能够感知蓝天、绿草以及环境中的全色谱。我们看到颜色不仅仅是光本身，还包括大脑如何处理和理解这些信息。理解人类颜色感知对于视觉科学、心理学和设计等领域至关重要，因为颜色感知方式会影响我们从沟通到体验世界的方方面面。
哲学家大卫·查尔默斯
哲学家大卫·查尔默斯称之为“意识的难题”。科学家可以扫描大脑，绘制所有细节，但永远无法预测体验特定颜色的感觉。查尔默斯用一个简单的思想实验阐明了这一点。他和许多人一样相信，有一天可能可以绘制大脑地图，测量所有化学反应，并说：“这就是意识发生的原因”。然而，无论科学多么发达，都无法告诉我们为什么意识体验感觉是那样的。科学也无法解释为什么自然允许意识体验存在。我们可以探测所有化学反应，但永远无法用它们理解主观体验为何出现。这似乎是自然的一个基本事实。假设你在网上看到一个你喜欢的黄色豆袋椅。你的显示器发出黄色可见光，作为波传播，击中你眼后方的视网膜。视网膜接收信息并将其转换为一串化学信息。该化学信息沿视神经传递到视觉皮层。这个过程是我们视觉感知颜色的基础，使我们能够区分不同波长的光，但它并不解释颜色本身的主观体验。我们对颜色的感知因个体而异，受遗传、大脑处理和个人经验影响，使颜色感知成为独特的主观现象。大脑随后利用这些数据在脑海中构建你在显示器上看到的黄色豆袋椅的图像。处理颜色的视网膜覆盖着数百万个光敏细胞，包括杆状细胞和锥状细胞。
化学反应
现在想象你可以观察处理通过眼睛传入视觉信息的所有化学反应，看到大脑中每一个细微变化。如果事先不知道黄色是什么，你能否从神经中的化学信息推断出体验黄色的感觉？哲学家如查尔默斯会说你不能。无论你收集多少客观数据，都永远无法理性解释为什么黄色的体验是那样的。我们对黄色的理解是绝对个人化的。
颜色视觉科学
颜色视觉科学由两种理论解释：三色理论和对立过程理论。这两种理论共同提供了对人类如何感知颜色的全面理解。根据三色理论，人眼包含三种类型的视锥细胞，分别对不同波长的光敏感——红、绿、蓝。这些基本颜色构成了我们颜色视觉的基础，通过组合这些视锥细胞的信号，我们的大脑可以感知大量颜色。对立过程理论则进一步解释大脑如何通过创建对立颜色对（如红对绿，蓝对黄）来处理这些信号。这帮助我们更清晰地区分颜色，并解释了为什么某些颜色组合（如红和绿）难以同时看到。颜色视觉不仅限于人类；许多动物，从鸟类到昆虫，都依赖颜色视觉生存，用以寻找食物、避开危险和交流。感知不同波长光的能力是一种显著的适应性，塑造了我们与世界的互动方式。
理解颜色光谱
颜色光谱，通常称为可见光谱，是人眼能检测的光波长范围。该光谱包括我们在彩虹中看到的所有颜色：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。每种颜色对应特定波长，红色位于光谱的长波端，紫色位于短波端。颜色光谱是颜色科学的基石，帮助我们理解不同颜色如何产生和被感知。在实际应用中，颜色光谱用于照明设计——其他颜色可以营造房间氛围——以及数字技术，屏幕通过混合不同颜色创造逼真图像。感知和区分光谱中多种颜色的能力是我们视觉体验世界的基础。即使在色彩疗法中，颜色光谱也被认为影响我们的情绪和健康。Pantone等工具帮助组织和描述我们看到的广泛颜色；根据个体敏感度和色调变化，人类可感知的颜色估计达到数百万。通过理解可见光范围及其与人眼的相互作用，我们能更好地欣赏每天环绕我们的丰富多彩的颜色——尤其是因为某些人由于遗传或感知差异，实际上可能感知更多颜色。
人眼的作用
人眼是我们体验颜色的门户，在我们感知世界中扮演重要角色。光线进入眼睛并聚焦到视网膜上，视网膜是眼后方的一层薄组织。视网膜包含数百万光敏细胞，包括视锥细胞和杆状细胞。视锥细胞负责检测颜色，主要集中在视网膜中心，使我们能看到细节和鲜艳色彩。杆状细胞对低光环境更敏感，帮助我们在昏暗条件下看见，但不参与颜色感知。虽然人眼能检测广泛颜色，但也有局限。例如，色盲是指一种或多种视锥细胞缺失或功能异常，导致难以区分某些颜色。患有这些缺陷的人被称为色盲，无法准确感知某些颜色。尽管有这些挑战，人眼仍是极其复杂的器官，使我们能在日常生活中体验颜色的美丽和多样性。
我们的脑可能“创造”新颜色
鉴于这些哲学问题，研究人员在回答“你看到的和我看到的一样吗？”这个问题上能力有限。进入他人意识并看到他们所见，宇宙（据我们所知）不允许。然而，研究者正在探讨相关问题。一项研究方向是大脑是否能在眼后光感装置变化后生成新颜色。研究人员选择对雄性松鼠猴进行实验，因为它们眼后只有蓝色和绿色感应视锥细胞。这些猴子对红色功能性色盲，因为缺少对红波长敏感的视锥细胞。对它们来说，红色与其他灰色调无法区分。因此，当红点出现在灰色背景上时，它们没有反应。在实验中，研究人员注射病毒，将部分绿色感应视锥细胞转变为新型红色感应视锥细胞。此举引入了新视锥类型，使猴子能感知更多颜色，区分之前无法区分的颜色。猴子的大脑之前看不到红色，但注射病毒后，它们能从同一灰色背景中识别红色。那么，它们看到的是什么颜色？从我们的角度看，这个实验令人难以置信的是猴子获得了新的现象学体验。它们能够看到之前无法看到的颜色。新视锥类型的加入使更多颜色的感知成为可能。它使猴子能区分之前无法区分的颜色，类似于某些拥有额外视锥类型的人类可能看到更广色谱。一旦它们具备了检测能力，大脑就创造了这种颜色。完全色盲的人非常罕见，使这些改变或增强颜色感知的案例更加引人入胜。
你看到的和我看到的一样吗？不可能的颜色
不仅仅是猴子能看到新颜色。事实证明，我们也能。人类视觉皮层有两种对立神经元，二元运作：蓝黄对立和红绿对立。关键是，这些神经元不能同时向大脑传递相同颜色信号。它们要么是蓝/红，要么是黄/绿，而非两者兼有。你可能会想，我能看到绿色，它是蓝和黄的组合，或者棕色，是红和绿的组合。但事实并非如此。这些颜色是混合色，不是单一色素同时等量的红绿或蓝黄。有些颜色称为不可能颜色，因对立神经元无法将其作为单一颜色处理，凸显了人类颜色感知的局限性。不可能颜色的概念挑战了我们对颜色感知的理解，由三色理论和对立过程理论两大理论解释。
关于黄色，大多数人对纯黄色的定义达成共识，尽管主观体验有所不同。
七八十年代
1970年代，研究人员认为人脑无法看到真正的蓝黄或红绿颜色，因为单个神经元的放电方式。但1980年代，研究者托马斯·皮安塔尼达和休伊特·克兰设计了一个实验，欺骗眼睛看到这些不可能的颜色。受试者戴着头部稳定和眼动检测设备，注视显示红绿相邻的屏幕。技术调整图像，使参与者眼中始终接收相同量的红绿光。经过一段时间注视照片后，大多数参与者首次报告在红绿边界处看到新颜色——所谓的不可能颜色。学术界曾认为结果是伪造的，因此不可能颜色的概念一度失宠。然而，2010年新的更好研究证实了早期结果，表明人类和松鼠猴能感知新颜色。
这些发现引发了一个有趣的问题：人类能感知多少颜色？人眼能检测的不同颜色数量庞大，但个体间存在差异，尤其是色觉障碍者。Pantone等工具常用于组织和描述我们能看到的广泛颜色。
当你第一次听说你可能感知一种从未见过的新颜色时，听起来很疯狂，因为无法想象这种体验。然而，这是因为我们无法记住视觉新奇。我们在一岁时学会感知所有将见到的颜色。其他感官则不同。我们不断尝试新味道。例如，如果你从未尝过茴香，尝试后会觉得它与吃橙子不同。声音甚至触觉也是如此。我们的大脑创造方式，立即将这些体验呈现给意识自我。为什么颜色感知会不同呢？
颜色空间与技术
颜色空间是技术和设计领域的重要工具，提供了在不同媒介中创建和再现颜色的框架。颜色空间是数学模型，定义颜色如何表示，无论是在数字屏幕、印刷还是电影中。常见颜色空间包括RGB（红、绿、蓝），用于数字显示，以及CMYK（青、品红、黄、黑），用于印刷。每种颜色空间有其优缺点，影响颜色在不同环境中的呈现。主要挑战之一是准确再现不同颜色并确保不同设备和媒介间颜色一致性，因为每个设备可能对颜色的解释和显示不同。技术进步使得通过精确控制光或墨水的组合，能够以惊人准确度产生广泛颜色。颜色管理软件确保颜色在设备间保持一致，这在平面设计、时尚和室内设计等行业尤为重要。在电影和视频制作中，颜色空间用于调色，使创作者能够营造特定氛围和情绪。随着技术不断发展，我们操控和体验颜色的能力日益复杂，塑造了我们看待和互动世界的方式。
颜色的复杂性
颜色远不止视觉体验——它是生物学、心理学和文化的复杂交织，塑造我们如何看待和解释世界。人类颜色感知的核心是眼中的视锥细胞，专门的光感受器，对不同波长光响应。大多数人有三种视锥细胞，分别对颜色光谱的特定部分敏感：一种对红色，一种对绿色，一种对蓝色。这种三色系统构成了我们正常颜色视觉的基础，使我们能通过混合不同视锥类型的信号感知大量色调，并区分可见光谱中的颜色。
然而，并非每个人的颜色体验都相同。视锥细胞数量和敏感度的个体差异导致颜色视觉的变化。例如，红绿色盲者因视锥细胞检测特定波长光的能力不同，难以区分这两种颜色。这些差异凸显了人眼生物学如何影响我们对周围世界的独特感知。约8%的男性和1%的女性存在某种形式的颜色障碍，使其成为相对常见的状况，影响个体对世界的感知。
光照条件也在颜色感知中起关键作用。在较亮光线下，视锥细胞更活跃，使颜色显得更鲜艳和清晰。在较暗环境中，颜色感知减弱，世界可能显得灰暗或单调。颜色光谱本身——从暖色如红、橙、黄到冷色如绿、蓝——反映了我们眼睛能检测的不同光波长。我们对这些颜色的分类和解释可能受文化背景、语言甚至个人经验影响，导致全球范围内丰富多样的颜色类别和联想。
对立过程理论为我们理解颜色提供了另一层视角，表明大脑通过比较不同视锥细胞的活动来解释颜色。这帮助解释了为什么某些颜色组合，如蓝黄或红绿，被感知为对立，以及为什么某些色调更难区分。最常见的障碍是红绿色盲，导致红色和绿色难以区分，进一步复杂化了某些人对这些对立颜色的感知。
颜色科学，即研究我们如何感知和解释颜色，在艺术设计、市场营销和技术等领域有实际应用。颜色空间等工具帮助设计师和工程师创建在不同设备和媒介上保持一致且吸引人的视觉效果。同时，颜色感知研究持续揭示我们对颜色体验的多样性和复杂性。
人类并非唯一拥有复杂颜色视觉的生物。在动物王国，许多物种进化出独特的视觉方式。例如，一些鸟类拥有四种视锥细胞，使它们能感知大多数人类看不到的颜色。这些物种间颜色视觉的差异凸显了检测和响应不同光波长的进化重要性，无论是寻找成熟果实、避开捕食者还是寻找配偶。区分颜色的能力在这些情境中至关重要。
归根结底，颜色的复杂性体现在我们眼睛、大脑与周围世界之间的精妙互动。从光感受器的基础生物学到我们赋予不同色调的文化意义，颜色感知生动地提醒我们世界体验的多样性和迷人之处。随着我们对颜色科学理解的加深，我们对颜色带给生活的细微变化和无限可能性的欣赏也在增长。大多数色觉障碍者并未意识到他们感知为相同的颜色对他人来说可能不同，这为颜色感知的主观性增添了另一层复杂性。
我们如何对颜色作出反应？
即使我们对颜色的感知不同，研究人员认为我们对颜色的情感反应是相似的——我们在这篇文章中讨论过。颜色刺激视网膜中特定的视锥细胞，通过神经通路向大脑发送信号，大脑解释这些信号并引发情感反应。浅蓝色波长，如仰望天空时可见的，往往引发平静感。黄色、红色和橙色则使我们更警觉。这些暖色，包括橙色，被人眼更强烈地处理，使我们能感知这些色调的更多变化。这些反应似乎是进化性的。人类拥有这些反应，其他哺乳动物、鱼类甚至单细胞生物也有，以优化昼夜周期的活动。生命在黄光时段（如黎明和黄昏）更活跃，而在蓝光时段（如正午和夜晚）较少活跃。更亮的光线通过激活眼中的特定光感受器细胞增强我们对颜色的鲜明感知。研究人员假设，正午因紫外线辐射，夜晚因捕食者，生命活动较少。有趣的是，无论生物通过眼睛、光敏斑块还是光感受器官检测蓝光或黄光，其行为都相似。它们在早晚活跃，而在夜间或正午较少活跃。颜色而非光强可能是驱动疲劳的主要因素——眼中的黑视蛋白受体感知蓝光或黄光，影响情绪反应和昼夜节律。
知识影响我们感知的颜色
你对世界的看法也会改变你对颜色的感知。比如，你遇到一个看起来脸色苍白的人。如果没有某种知识（本能或学习得来），你不会知道有什么问题。但因为你将苍白与生病联系起来，你能立即察觉异常。研究人员经常通过改变日常物品的颜色（如草莓）来探索这一现象，观察实验参与者的反应。在一项研究中，科学家让志愿者待在由黄色灯光照明的房间，这种灯光类似于车库中常用的节能灯。这些灯光干扰大脑检测颜色的能力，使一切看起来苍白和棕色。在昏暗或极低光照条件下，视网膜中的杆状细胞更活跃，颜色感知减弱，因为视锥细胞需要更亮的光线才能工作。参与者在这种环境中检查物体时，仍能识别它们——草莓就是草莓——但他们不想吃。此外，其他参与者看起来身体不适。周边视觉对颜色不敏感，这进一步影响我们在光线条件差时对物体的感知。研究人员假设颜色变化违背了参与者对特定物体应有外观的知识。感知差异在进化上重要的事物上尤为明显，如食物和他人。参与者通常愿意在正常光线下吃食物，但在黄色光下则不太愿意。同样，大多数参与者在正常光线下看起来有吸引力，但在颜色失真的光线下则不那么吸引人。此类研究可能解释我们对红脸或苍白皮肤的本能反应。我们将它们与愤怒、尴尬、疾病和病痛联系起来。从进化角度看，全色视觉有利于我们更好地导航环境。我们能更好地理解周围世界，无需先触摸或品尝。因此，我们可能根据对颜色的情感反应不同而对颜色作出不同解释。
我们大脑对颜色的反应相似
其他实验考察我们大脑是否对颜色作出相似反应。这种方法不涉及查尔默斯提出的复杂意识问题：我们仍然不知道感知是否相同。但它告诉我们大脑总体上是否以相似方式处理颜色信息。研究人员使用脑磁图技术研究志愿者暴露于各种颜色图像后大脑的电活动模式。颜色刺激特定神经通路，导致个体间大脑活动模式一致。通过扫描和机器学习，他们建立了不同大脑间的相关性，识别相似性。结果令人震惊。参与者的大脑对颜色的反应非常相似，表明大脑中存在红色或蓝色的特征信号。然而，每个大脑略有不同。研究人员随后询问一个人感知的颜色关系是否与他人不同。结果显示，我们对不同颜色的关系也相似。因此，当一个人看到红色时，也知道橙色是相似颜色。和之前一样，是否体验相同颜色无法证明。但研究人员现在认为，大脑基于神经活动持续形成颜色与人的关系。
我们看到的是相同的颜色吗？
鉴于上述哲学问题，我们可能永远无法知道是否看到相同颜色。大量研究表明，我们大概看到的是他人所见的近似色。我们眼中的杆状细胞和视锥细胞存在差异。大多数人有三种视锥细胞，使正常色觉者能感知约一百万种颜色。负责视觉处理的大脑结构也可能导致差异。当你让人们选择某种颜色的最佳示例时，研究发现我们通常对哪个色调是最红或最绿存在分歧。这些差异反映了颜色类别的影响，并提出了人类能感知多少颜色的问题。对某些人来说，大多数红色看起来是猩红色，而对另一些人则是鲑鱼粉色。
此外，研究人员似乎无法确定这些感知差异是生物学还是文化决定的。他们在生物学是主导因素和个人身份因素（如性别、国籍和地理）更关键之间摇摆。性别在基因层面上对颜色感知也可能存在差异。女性有两条X染色体——负责颜色辨别的基因组部分。因此，她们可能比男性看到更多颜色细节。她们也可能看到更广的颜色光谱，甚至延伸到红外和紫外。二色视觉是指X染色体上的红色或绿色光感受基因突变，导致视网膜光感受素表达缺失，造成显著颜色感知差异。
男女差异
约有40%的女性可能拥有四色视觉。换言之，她们的基因可能编码制造四种不同类型的视锥细胞，而非通常的三种。早期对蜘蛛猴和人类女性的实验研究表明，这种视觉类型是真实存在的，拥有它的女性能看到更多颜色。因此，我们终于有了解释为什么某些人在产品颜色偏好上存在差异的原因。在Bean Bags R Us，我们基于标准颜色图表描述豆袋椅的颜色，适用于具有常规“三色”视觉的人。然而，我们的颜色对具有“二色”（色盲）或四色视觉的人来说会有所不同。色盲，最常见的是红绿色盲，是一种遗传性状，因视锥细胞类型和神经处理差异影响区分某些颜色的能力。相比之下，大多数哺乳动物只有两到三种视锥细胞，限制了它们的颜色感知能力，而人类拥有更多视锥类型。因此，产品制造商和销售商应为客户提供准确适应其视觉类型的颜色图像。颜色科学在确保所有视觉类型颜色准确性方面发挥关键作用。这样，产品零售商可以避免客户失望。当然，这种方法仍有很长路要走，尤其是像四色视觉这样新颖的领域。但随着我们对颜色理解的加深，这将变得越来越清晰。那么，你看到的和我看到的一样吗？遗憾的是，这个古老的问题——一个人的红色是否与另一个人相同——目前还无法回答。但我们现在比以往任何时候都更了解大脑、颜色感知以及我们为何如此看待世界。
