浦肯野效应

Purkinje效应(有时称为Purkinje偏移或暗适应)是在低照度下人眼峰值亮度敏感度朝向色谱的蓝色端移动的趋势。效果以捷克解剖学家Jan EvangelistaPurkyně。

该效果在不同的照明水平下引入了颜色对比的差异。 例如,在灿烂的阳光下,天竺葵花对着叶子的暗绿色或相邻的蓝色花朵呈现鲜红色,但在黄昏时看到的同一场景中,对比反过来,红色花瓣呈现深红色或黑色,叶片和蓝色花瓣显得相对较亮。

尽管感知本质上是黑白的,但在暗视觉中对光的敏感度随着波长而变化。 Purkinje漂移是视紫红质的最大吸收最大值在500nm处的最大值与在明视觉中占优势的长波长和中等波长锥体中的视蛋白之间的关系,约555nm。

在视觉天文学中,当使用不同颜色的比较恒星时,尤其是在其中一颗恒星是红色的情况下,Purkinje偏移会影响变星的视觉估计。

生理
这种效应是因为视网膜中的颜色敏感锥对绿光最为敏感,而对光敏感更强(因此在低光下更重要)但不区分颜色的光敏棒对绿光最敏感,蓝光。 这就是为什么人类在低照度下(例如月光)实际上变成色盲的原因。

Purkinje效应发生在明视(基于视锥)和暗视(基于视杆的)系统的初次使用之间的转换中,即在中视状态下:由于强度变暗,视杆接管,并且在颜色完全消失之前,它转向杆的最高灵敏度。

在黑暗中5-10分钟后,棒的灵敏度显着提高,但棒需要约30分钟的黑暗时间来再生感光体并达到完全的感光度。

使用红灯
杆对长波长光的不敏感导致在某些特殊情况下使用红灯 – 例如在潜艇的控制室,研究实验室,飞机或裸眼天文学中。

在希望使明视系统和暗视系统都有效的条件下,红灯提供解决方案。 潜艇很好地照亮了在那里工作的船员的视野,但控制室必须以不同的方式点亮,以便船员能够阅读仪表板并保持黑暗调整。 通过使用红灯或佩戴红色护目镜,锥体可以接收足够的光线以提供明视力(即读取所需的高视力视力)。 由于它们对长波长的光线不敏感,因此这些棒不会被饱和的红色光线照射,因此机组人员仍然适应黑暗。 同样,飞机驾驶舱使用红灯,因此飞行员可以阅读他们的仪器和地图,同时保持夜视以查看飞机外部。

红灯也经常用于研究场合。 许多研究动物(如大鼠和小鼠)的视觉视觉受限,因为它们的视锥光感受器数量少得多。 通过使用红灯,动物受试者被保持在“黑暗中”(夜间动物的活动期),但是具有对长波长敏感的一种锥体(“L锥体”)的人类研究人员是能够读取仪器或执行即使在完全暗适应(但低视力)暗视觉下也不切实际的程序。 出于同样的原因,夜间动物的动物园展示经常被红灯照亮。

历史
这个效果是在1819年由扬·伊万格利斯塔·普金尼发现的。 Purkyně是一位善于思考的人,在漫长的波澜壮阔的田野中长时间散步时,他会经常在黎明时打坐。 Purkyně注意到,他最喜欢的花朵在晴朗的下午呈现鲜红色,而在黎明时分,它们显得非常黑暗。 他推论说,眼睛没有一个,而是两个适合看到颜色的系统,一个用于明亮的整体光强度,另一个用于黄昏和黎明。

Purkyně在他的NeueBeiträge中写道:

客观地说,照度对颜色质量的强度有很大的影响。 为了更加生动地证明这一点,在黎明之前采取一些颜色,当它开始慢慢变轻时。 最初只能看到黑色和灰色。 特别是最亮的颜色,红色和绿色,显得最黑。 黄色不能与玫瑰红色区分开来。 蓝色首先对我明显。 与它们的平均亮度相比,在日光下最明亮的红色,即胭脂红,朱砂和橙色的细微差别表现为最黑暗的时间。 绿色对我来说显得更蓝,而且它的黄色色调随着日光的增加而发展。