视觉

出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第1303页（3681字）

是认识和判别外界环境、现象及表达的最重要的感觉功能。

它具备多种性和极为丰富的内容。视觉主要包括光觉、色觉和形觉。

光觉 是最基本的的视觉，早在19世纪对光觉的探索已经证实：眼的感光由视网膜的2种视细胞，即视杆细胞和视锥细胞开始。后来又进一步认识到在这2种视细胞的外段存在着感光色素即视色素，视色素在光照射后发生一系列的光化学变化，是光学形成的基础。

到目前为止，在视色素中了解较多的是视杆细胞的视紫红质，并将其抽提出来，就其化学和物理性质进行了多种分析研究，证明光照射对视紫红质有漂白作用，而在暗处又呈现视紫红质还原，由此形成光化学的循环。视紫红质由维生素A醛和1种特殊蛋白－视蛋白结合而成，光照时视紫红质褪色，分解为全反视黄醛及视蛋白，全反视黄醛在视黄醛还原酶和辅酶Ⅰ的作用下，进一步还原成无活性的全反维生素A，通常这类维生素A可在血液中，也储存在肝脏，供应于眼部。眼部的维生素A经过视网膜色素上皮输送到视网膜外段为顺－维生素A，在视黄醛还原酶和辅酶Ⅰ氧化下，成为有活性的顺－视黄醛，它与视蛋白再结合成视紫红质。视紫红质的代谢过程可受到维生素A、B或某些酶及微量元素等影响。

在20世纪30～50年代间已经证实的视色素还有视紫质、视紫蓝质和视蓝质、视紫蓝质和视蓝质(Wald，1955)，它们分别为维生素A、与视锥细胞或视杆细胞的视蛋白结合而成。

当人由强光处进入暗处，起初一无所见，以后随着对光敏感性的增强，渐渐看清暗处的人物，这个过程与在暗处停留的时间成正比，这就是暗适应过程，也就是视紫红质的光化学过程。暗适应过程包括视锥细胞和视杆细胞这2种细胞的功能结合，呈曲线形进行，最初8min内曲线上升得很快，是视锥细胞适应段，在8～10min间出现转折，此位置为α点，亦称Kohlrausch曲，此后，曲线上升逐渐转到缓慢，到50min大致稳定，这是视杆细胞适应段(Duke～Elder，1962)。因此暗适应的过程就是光觉形成中光敏感度不断提高的过程，也是光刺激阈不断降低的过程。

光觉异常者表现为夜盲。大量临床观察表明：先天性夜盲多为遗传性疾病，如视锥细胞营养不良、视网膜色素变性等引起；而后天性夜盲常与维生素A缺乏、药物中毒、全身代谢异常和贫血等疾病有关。

色觉 眼对不同波长的感受产生色觉，如对可见光长波段650nm得到红色觉，而对短波段450nm为蓝色觉，由此，对不同波段光的感受，可产生红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等不同的彩色觉。

色觉形成有几种理论：(1)3色觉论：Young(1807)和Helmholtz(1866)认为视网膜的视锥细胞具有感受3种基本颜色，红、绿、蓝的感色成分，每种感色成分只对1种基本颜色发生兴奋，而对其他色则只有有限程度的反应。色盲可能是某种相关的感色成分丧失的结果。(2)对立机制说。

Hering(1876)认为红和绿、黄和蓝混合，得不出其他颜色，只能呈灰色和白色，提出红和绿感受器，黄和蓝感受器是2对起对立作用的器官，黑和白是第3对对立的感受器官，颜色的对立过程能更好地解释颜色的混合现象。(3)视网膜皮层学说。

Land(1959)提出新的色觉形成理论，认为在颜色视觉中既有视网膜过程，也有大脑皮层的活动，每1个视网膜皮层系统都对视野中的各种颜色独立地起反应。对不同波长兴奋产生活动，由几种视网膜皮层图象的不同明度的相互比较决定了颜色感觉。这几种色觉理论都在一定范围内对解释颜色视觉作出其贡献，它们没有不可调和的矛盾，而可以相互补充。视网膜皮层理论则指出了明度关系在复杂景物颜色感觉中的重要作用，被认为是一个值得重视的新思想。

色觉与颜色现象有关。(1)刺激光的强度、波长和色纯。从心理物理和心理学两方面，可以构成相应的3种特性，按心理物理学就是亮度，主波长和纯度。

而在心理学上则为明度、色调和饱和度的主观感觉。

颜色可以分为彩色和非彩色(黑、灰、白)，如光刺激没有主波长，就是非彩色的白光，它没有纯度，但所有刺激，无论色彩与非色彩，都有亮度或明度，而表示色彩的是主波长和纯度，即色调和饱和度。(2)色的交互作用。在色觉形成中，不仅来自于物体表面的颜色，还与其周围的颜色有关。即同时交互作用或颜色对比，这能影响色调和明度。

如红背景上的灰色被看成浅绿色，绿背景上灰色块看成浅红色，明度对比是白背景上灰色块呈浅黑色，黑背景上灰色块呈白色等，对比效应在视觉中有重要作用。此外如看久红色后，转到一个灰方面上，可见绿色像，黄色能引起蓝色像，黑色能引出白色像，这些印象即负后像，所诱导的对立色为补色。(3)色混合。在光谱上邻近的2种颜色，混合可以产生新的颜色，而在光谱上很远的颜色混合则可能成灰色或白色，即中性颜色，也就是互补色所致。

色觉异常可由遗传所致，也可继发于其他眼病。完全不能辨色的为全色盲或单色觉；异常2色觉者，如红、绿色盲，蓝黄色盲；异常3色觉者，如红、绿、蓝黄色弱等。色觉异常因地区、国家、民族等有差异，男性多于女性，男性色觉异常者约占5%～8%，女性约为1%。

由于遗传所致的色觉异常是通过性染色体的基因表达的。

一些职业和工种要求有健全的色觉，否则会导致严重的影响。

形觉 包括视力、视野、对比敏感度等。

1．视力。眼能分辨物体点间的距离，决定于视角的形成。视角就是物体的两端点通过交叉节点后在视网膜上所形成的夹角。视角的大小与物体的大小及远近有关，视力是视角的倒数，代表眼能分辨两点间距离的能力。所以视力测定也是一种形觉检测。最小视力的形成，必须在视网膜上兴奋2个视锥细胞，且要被1个视锥细胞所间隔，推算视角的象相当于4．96μm。

视力也是反映黄斑中心处对高对比度细小的目标的空间分辨力。视力包括远和近视力。

影响视力的因素包括物体的距离、亮度、背景光和呈现时间等，同时也受年龄、精神状况等影响。与屈光状态关系密切。

70年代通过激光干涉条纹检测视网膜分辨力，即视网膜视力，它不受屈光状态的影响，即使在屈光间质有一定混浊的情况下，由于激光能到达视网膜上兴奋视细胞，通过视力表达，由此可以测出视力。新近Westheimer(1987)再次证明通过分辨两相相邻直线的最小距离所测得的高敏视力，有助于更好的形觉判断。

2．视野 是在一定范围内所见到的空间范围。视野的确定有赖于一定可见范围内所给予的刺激、以及视网膜、视路及视皮层的结构和生理特征。

正常视野包括周边视野及中心视野。周边视野：正常人若将头固定不动，眼固视正前方一点，以活动视标作测定，所见范围上方为60°，下方为75°，鼻侧为60°，颞侧为90°，但周边视野受眼眶的形态、眼睑的位置，特别是上睑位置、鼻梁高低、瞳孔大小及眼球在眼眶中的位置等影响。

通过中心垂直注视线为准，垂直线外侧的为颞侧视野，内侧为鼻侧视野。水平线上方为上方视野，其下为下方视野。

用不同颜色作视标所测出的视野不同。白色视标视野最宽，黄、蓝、红、绿各色视野依次缩小。但颜色的深浅，背景光的变动都可影响颜色视野。用双眼视时，鼻侧部、中间部双眼的视野可以重叠，仅留下颞侧约40°的月牙区，如有眼肌疾病可能有变动，也用作诈盲或某些神经系统疾病的鉴别。中心视野是围绕黄斑部的25°～30°区域范围的视野。在颞侧15°～20°间所见到的横径5．5°，垂直径7．5°的椭圆形的暗区为生理盲点。

视野曾比喻为丘样小岛，其顶峰即注视点，1侧为很峻峭的悬崖如鼻侧视野，另1侧呈斜坡状如颞侧视野，在15°～20°范围内有个小井为生理盲点。如同地形学的小岛一样，可以构成视野的等视线圈。

视野受到损害时，呈缩小、缺损或暗点，如位置上的中心暗点、旁中心暗点、生理盲点扩大。

形状上的园形、弧形、环形、象限形或偏盲等暗点以及浓度上的绝对或相对暗点等。

3．对比敏感度。是70年代后期新兴的形觉功能的检查指标之一(Arden，1978)，近年来已日益受重视。

人的视觉系统在辨认外界物体时所见物体表面的黑白反差，与对比度有关，因而对比敏感度也就是在一定对比度下对不同大小物体的分辨力。测定对比敏感度就是记录视觉系统感觉不同空间频率正弦光栅所需要的阈值，通常以对比敏感函数记录，即所需阈值的倒数。对经度随实际物体的空间频率而变化，对比敏感度也随视觉状态而变化，有一些眼病如青光眼或视神经疾病，早期可出现对比敏感度的异常。

对比敏感度要以曲线图表示。其测定的仪器包括产生光栅等刺激的监视器和记录系统，通常配备微型计算机控制刺激条件。

(中山医科大学吴乐正教授撰)