B2 · 第8集 · 4:55
彩虹的颜色从何而来
本集解释可见光谱的组成，以及人眼如何通过三种视锥细胞感知颜色。
来源：Elzen / skeptikon.fr · 许可：CC BY-SA 4.0
字幕
et pourtant si on regarde bien dans le détail
然而，如果仔细观察细节
ce spectre visible ne contient pas toutes les couleurs qu'on a l'habitude de nommer
这个可见光谱并不包含我们通常命名的所有颜色
par exemple il n'y a nulle part de rose ici
例如，这里根本找不到粉色
Et pour comprendre pourquoi,
要理解其中原因
il ne suffit pas de s'intéresser aux rayons lumineux,
仅关注光线本身是不够的
il faut aussi aller voir comment notre corps fait, au juste,
还必须探究我们的身体究竟是如何
pour y voir. Voilà notre œil.
实现视觉的。这就是我们的眼睛。
La lumière y rentre par l'avant, par le trou qu'on appelle la pupille.
光线从前方进入眼睛，穿过我们称为瞳孔的小孔。
L'iris, la membrane dans laquelle se trouve la pupille,
虹膜是包围瞳孔的薄膜，
va plus ou moins se contracter en fonction de la luminosité ambiante,
会根据环境亮度自动收缩或舒张，
pour laisser entrer plus ou moins de lumière.
从而调节进入眼睛的光量。
C'est ce qui nous permet d'y voir à peu près la nuit et de ne pas être trop ébloui
这使我们能在夜晚勉强视物，
en pleine lumière.
又不会在强光下过于眩目。
On a d'ailleurs reproduit nos mécanismes dans nos appareils photos et dans nos
事实上，我们已将这类机制复制到照相机和摄像机中，
caméras, avec le diaphragme.
即光圈装置。
Une fois entrée dans l'œil, la lumière traverse le cristallin,
光线进入眼睛后，会穿过晶状体，
une petite lentille qui permet de faire pointer tous les rayons lumineux vers la
这是一枚微小透镜，可将所有光线精准聚焦于
rétine au fond de l'œil, l'endroit où se trouvent les récepteurs.
眼球后方的视网膜——那里分布着感光细胞。
Il arrive chez certaines personnes que la mise au point ne se fasse pas très bien,
某些人的眼部对焦功能不佳，
et que les rayons lumineux ne pointent pas précisément là où il faudrait.
导致光线无法准确汇聚在应落点上。
Dans ce genre de cas, on peut régler le souci en ajoutant une lentille
此时可通过添加一枚额外透镜来矫正问题，
supplémentaire, c'est le rôle d'une paire de lunettes.
这就是一副眼镜的作用。
Dans la rétine, on a plusieurs sortes de récepteurs.
视网膜上存在多种类型的感光细胞。
On a d'abord les bâtonnets qui sont sensibles à l'intensité de la lumière qu'on
首先是视杆细胞，它能感知所接收光的强度，
reçoit, mais qui ne distinguent pas les couleurs.
却无法分辨颜色。
On va donc plutôt s'intéresser ici aux autres récepteurs, les cônes,
因此，我们这里主要关注其他感光细胞——视锥细胞。
qui eux sont ce qui nous permet de voir les couleurs.
正是它们让我们能看见颜色。
Pour ça, on a trois sortes de cônes différents qui vont être sensibles à des
为此，我们有三种不同的视锥细胞，
longueurs d'onde différentes.
各自对不同波长的光敏感。
En gros, chacun de ces cônes est sensible à certaines longueurs d'onde et pas aux
简单来说，每种视锥细胞只对某些特定波长的光有反应，
autres. d'ailleurs certaines personnes ont des cônes qui captent des longueurs
而对其他波长则没有反应。
d'onde un peu différentes de celles de la plupart des gens ce qui fait qu'elles ne
事实上，有些人的视锥细胞所感应的波长，
peuvent pas voir les couleurs de la même façon que les autres c'est ce qu'on appelle
与大多数人略有不同，
être daltonien ou daltonienne
导致他们无法像其他人一样分辨颜色——这就是色觉缺陷（色盲或色弱）。
et ça malheureusement ça ne peut pas être corrigé avec des lunettes
遗憾的是，这种状况无法通过眼镜矫正。
mais dans tous les cas
但无论如何，
quand un cône reçoit un photon qui a juste pile l'énergie qu'il faut il va générer
当一个视锥细胞接收到能量恰好匹配的光子时，
un courant électrique qui va être transmis au cerveau par le nerf optique ce qui
就会产生电信号，经由视神经传送到大脑。
permettra à notre cerveau de travailler
这使我们的大脑得以进行视觉处理。
Dans notre cerveau, la vision se passe au niveau du lobe occipital,
在大脑中，视觉处理发生在枕叶，
à l'arrière de la tête.
即头部后方区域。
On ne va pas rentrer ici dans les détails de comment tout ça marche,
我们这里不深入讲解其具体运作机制，
mais il va falloir faire plusieurs choses.
但大脑需要完成几项关键任务。
D'abord, il faut remettre l'image à l'endroit,
首先，要把图像正过来，
parce qu'en traversant le cristallin, elle se trouve inversée.
因为光线穿过晶状体后，成像原本就是倒置的。
Ensuite, il faut boucher un trou.
其次，要填补一个盲点。
À l'endroit où arrive le nerf optique, nous n'avons pas de récepteurs.
视神经进入视网膜的位置没有感光细胞。
Et notre cerveau va donc faire ce qu'il peut pour rajouter les détails qui manquent.
因此，大脑会尽力补全缺失的细节。
mais surtout il va se charger d'interpréter de donner du sens à ce qui n'est jusque
但最重要的是，大脑要负责解读这些信号，赋予意义——
là qu'une série de signaux des cônes pour dire s'ils sont activés ou pas
此时，原本只是视锥细胞‘开启’或‘关闭’的一系列信号，
Et c'est là que les couleurs apparaissent.
才真正呈现出我们感知到的色彩。
Quand tous les photons qui arrivent dans l'œil ont une longueur d'onde de 700
当所有进入眼睛的光子波长均为700
nanomètres, les cônes qui sont sensibles à cette longueur d'onde vont s'activer,
纳米时，对这一波长敏感的视锥细胞就会被激活，
mais pas les autres, et notre cerveau va comprendre ça comme étant du rouge.
而其他视锥细胞则不会，大脑便将此解读为红色。
Quand tous les photons qui arrivent ont une longueur d'onde de 580 nanomètres,
当所有进入眼睛的光子波长均为580纳米时，
ces cônes vont s'activer un peu moins,
这些视锥细胞的激活程度会稍弱一些，
mais d'autres vont s'activer un peu aussi. Notre cerveau comprendra alors ce signal
但其他视锥细胞也会略有激活。此时大脑会将该信号
comme étant du jaune.
理解为黄色。
Chaque longueur d'onde du spectre visible va donc correspondre à une information
因此，可见光谱中的每种波长，
différente de la part de nos trois sortes de cônes,
都会向我们三种类型的视锥细胞传递不同的信息，
ce qui permet à notre cerveau de comprendre toutes ces couleurs.
从而使大脑能够分辨出各种颜色。
Mais on voit qu'il peut aussi se passer quelque chose d'autre.
但我们发现，还可能发生另一种情况。
Si au lieu d'envoyer des photons à 580 nanomètres, et seulement eux,
假如我们不只发送波长为580纳米的光子，
on envoie à nos yeux deux longueurs d'onde différentes,
而是向眼睛同时发送两种不同波长的光子，
une qui active un peu les cônes sensibles au rouge et l'autre qui active un peu les
其中一种能轻微激活对红光敏感的视锥细胞，
cônes sensibles au vert, eh
另一种则能轻微激活对绿光敏感的视锥细胞，那么——
bien notre cerveau va recevoir très exactement la même information,
大脑接收到的信息将完全相同，
et va donc comprendre ça comme du jaune aussi sans être capable de faire la
因而同样将其理解为黄色，却无法分辨两者的区别。
différence. c'est pour ça qu'on dit qu'on peut reproduire n'importe quelle couleur
正因如此，我们说：只需混合红、绿、蓝三色，
avec un mélange de rouge de vert et de bleu
就能再现任意一种颜色——
qui sont les trois couleurs auxquelles nos cônes sont sensibles
这三种颜色正是我们的视锥细胞所敏感的三原色。
en mélangeant juste ce qu'il faut de ces trois couleurs
只要精确调配这三种颜色的比例，
On va pouvoir activer les cônes de la même façon que si on avait envoyé de la
我们就能以与单一波长光完全相同的方式，激活视锥细胞，
lumière pile avec la bonne longueur d'onde.
就像直接照射具有精确所需波长的单色光一样。
Et c'est assez pratique parce que c'est ce qui nous permet par exemple de faire des
这非常实用，例如，它使我们得以制造计算机屏幕。
écrans d'ordinateur.
（例如，制造计算机屏幕）
Plutôt que de devoir enregistrer et reproduire des tas et des tas de couleurs en
与其必须逐一记录并重现大量颜色，
détail, on se contente de mettre plein de petites lampes rouges,
我们只需安装许多红、绿、蓝小灯，
vertes et bleues, et de les allumer chacune juste ce qu'il faut pour imiter la
再分别调节每盏灯的亮度，
couleur qu'on veut.
来模拟所需的颜色。
C'est d'ailleurs plus pratique aussi pour la température,
而且，这对温度控制也更方便，
parce que produire juste une couleur particulière,
因为要产生某种特定颜色，
on peut le faire sans avoir à chauffer en utilisant d'autres techniques.
还可以采用其他无需加热的技术来实现。