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第3章 感觉—触摸缤纷多彩的世界 (2)

生活中,我们通常会对那些颜色鲜艳的物体产生深刻的印象,如红色的旗帜,碧绿的草原等。我们之所以能看到五颜六色的物体,主要是由于这些物体反射到感觉接受器上的光线不同。不同波长的光线会产生不同的颜色。如蓝光处于短波末端,橙红色处于长波的末端。

我们对不同颜色的体验可以从三个维度来描述:色调、饱和度、高度。

1色调

色调主要决定于光波的波长。对光源来说,占优势的波长不同,色调也就不同。例如,如果700nm的波长占优势,光源看去是红的,如果510nm的波长占优势,光源看去是绿的。对物体表面来说,色调取决于物体表面对不同波长的光线的选择性反射。如何反射光中长波占优势,物体呈红色或橘黄色;如果短波占优势,物体呈蓝色或绿色。

2饱和度

指色彩的纯洁性。各种单色光是最饱和的色彩,物体的色饱和度与物体表面反射光谱的选择性程度有关,越窄波段的光反射率越高,也就越饱和。对于人的视觉,每种色彩的饱和度可分为20个可分辨等级。

3亮度

物体对光的反射率越高,我们就越感到明亮;吸收光越多,则越暗。我们的视觉大约可以分辨500个不同等级的亮度。

200个色彩×20个饱和度× 500个亮度=2百万个颜色视觉。

仅靠我们的眼睛,就可用两百万种的形式来感受外部世界,那真是叫五颜六色、多姿多彩了。

水墨画中“皎洁”的月亮—有趣的视觉现象

当你在晚间看书时,你不妨做一个实验,即用你的双眼注视远处的灯光,同时用书作为你眼前的屏幕,上下迅速移动你的双眼,这时你会发现,你所见的远处的灯光并不因为你眼前书本的隔离而有间断的感觉。你也可以在夜晚熄灯前做这样的实验,将房间的灯快速开关一次,在熄灯的短暂时间里,你的视觉仍然留存着灯亮时的形象。这种视觉刺激虽然消失了,但感觉仍然暂时留存的现象,就称为视觉后像。

当两种不同颜色或不同明度的物体并列或相继出现时,我们的视觉感觉会与物体以单一颜色或单一亮度独立出现时不同,即无色彩时的视觉对比会引起明度感觉的变化;有彩色的视觉对比则会引起颜色感觉上的变化,使颜色感觉向背景颜色的互补色变化,这就是视觉对比。比如,在绿色背景上放一灰色方块,双眼注视这一方块时会觉得方块带上了红色调。

你会明显地感觉到,图中两个圆中间的灰度区域看上去彼此有很大的不同,左边的更黑一些,右边的更淡一些。可是,它们的灰度实际上是一样的。你可以用很简单的方法来验证一下。请把一张纸卷成一个细长筒,把长筒先对着左边的图中央,确保你的眼睛只能看到中间的灰色区域,然后再对着右边的图中央,一样要确保你的眼睛只能看到中间的灰色区域,你就可以发现两幅图中央的灰度是一样的。

下图是一幅中国水墨画。画上那幅皎洁的明月是多么逼真啊!实际上,画上只是用淡墨在月亮的周围绘出了夜空的阴影,良好的艺术效果是由于利用了我们眼睛的侧抑制作用的结果。画上的月亮的亮度与稍远一些地方的夜空是一样的,但在我们的眼睛看去却感到它十分明亮,而夜空又很黑暗。其实这是一种特殊的视觉现象—马赫带现象,即在明暗变化的边界上,常常在亮区看到一条更亮的光带,在暗区则看到一条更暗的线条。

在日常生活中,只要我们留心,经常可以观察到马赫带现象:比如,当我们凝视窗棂子的时候,会觉得在木条两侧各镶上了一条明亮和浓黑的线,即在窗户纸这边出现一条更明亮的线条,在木条那边出现一条更暗的线条。在观察影子的时候,在轮廓线的两侧也会看到马赫带现象。暗的地方更暗,亮的地方更亮。

请你闭上左眼,将书竖于正前方约20厘米处,用右眼注视上图左边的X记号,然后前后移动书页,突然之间你会发现右边的那只小老鼠消失了(记住你的右眼一定要始终盯住那个X记号)。

奥秘在于小老鼠掉进了“盲点”中。

盲点,指的是在视网膜上无法产生任何视觉的地方。视网膜上有一处最不敏感的区域,叫做视盘,视盘上没有任何感光细胞,光线投射在上面,不能产生视觉冲动,当然也就没有视觉经验,故生理学上称之为盲点。

盲点虽被称作“点”,实际是一个区域,每个眼睛都有这样一个没有感光细胞的小区。我们的眼睛既然有这一缺陷,那么我们看东西时岂不会出现一个个空白?其实并不会这样,因为我们的身体会对它作出补偿。补偿之一是我们通常用双眼视物,双眼视野部分重叠,一个眼睛看不见的地方另一个眼睛却看得见。当我们用单眼视物时,我们感觉不到盲点的存在。

盲点虽然真实地存在于每个人的眼中,但我们却感觉不到它的存在,对我们的生活也不会带来什么不便。

优美动听的声音从何而来—听觉

萧瑟的风声、潺潺的流水、悠悠的琴声、啾啾的鸟鸣、优美的歌声……我们通过听觉,可以听到一个优美动听、充满生机的世界。

听觉是人类感知世界的一个重要途径,是人们接受外界刺激的第二个最主要通道。人类生活在充满声音的物质世界里,我们几乎每时每刻都在接受外界声音刺激。听觉使我们能够享受到美妙的音乐和小鸟的歌唱,它使我们能与家人和朋友们交谈。电话铃声、敲门声和汽车的喇叭声能对我们进行提醒告诫,火车轮子的吱吱声和心脏的杂音能使我们做出质量的评价和临床诊断。所以,通过听觉人们可获得声音所传递的各式各样的信息,得以通往来,欣赏音乐,传授知识,交流思想。听觉影响到人们实际生活的许多方面,也是认识外界的重要信息源。

和视觉一样,听觉也需要听觉刺激。它是由物体振动产生的。例如,悠扬的琴声是由琴弦的振动产生的,婉转的鸟鸣是由鸟儿声带的振动产生的。物体振动时对周围的空气产生压力,使空气分子作疏密相间的运动,就形成了声波。声波再通过空气传递到人耳,使在耳中产生了听觉。

如同眼睛那样,耳的结构也十分精妙,它由外耳、中耳和内耳构成,内耳具有能够将外部环境的声音刺激转变为神经冲动的听觉感受器(声波刺激的换能器),听觉信息由听神经传入中枢神经系统,经过复杂的听觉传导通路,最终到达大脑皮层的听觉区,该区域位于大脑颞叶的颞上回。

一个声音传来,我们一般能听出声音来自哪里,这种现象就是听觉的空间定位,听觉对我们进行空间定位是很重要的。盲人判断事物,主要靠听觉,但就听觉而言,单靠一只耳朵进行空间定位时,不能十分有效地判断声源的方位,但却可以有效地判断声源的远近。

我们要准确地判断声源的方位,必须用两只耳朵协同作用。由于我们的双耳位于头部左右不同的位置上,因而当声音从左右不同的方向传过来,到达我们双耳时就会有一个先后的时间差,这一短暂的时间差就成为我们对声源左或右定位的重要线索;而当声波同时到达我们双耳时,我们就会对声源进行定位。

另外,声音到达我们双耳时不仅有先后的时间差,而且还会有强弱的不同,这也是我们对声源进行空间定位的重要线索。比如,当声音来自左方时,由于头部的阻挡,左耳接受到的声波要比右耳接受到的声波强一些,由此对声源进行有效的定位。

为什么世界上的声音千差万别呢?这是由音调决定的。音调主要是由声波频率决定的听觉特性。声波的频率不同,人耳听到的音调高低也不同。音乐的音调一般在50~5000hz之间,言语的音调一般在300hz~5000hz之间,人的听觉频率范围为16hz~20000hz。其中1000~4000hz是人耳最敏感的区域。

轰隆的飞机、呼啸而过的火车、刺耳的电锯声,人耳在听到这些声音的时候,会感觉非常难受,这其实和声音的音响有关。音响是由声音强度决定的一种听觉特性。强度大,听起来响度就高,反之则响度低。测量音响的单位为贝尔或分贝尔。

在一间安静的房间内,我们可以听到钟表的“嘀嗒”声、暖气管中的水流声、窗外的流水声,但是如果室内人声嘈杂,上面的那些声音马上就会听不到了。这种现象被称为声音的掩蔽。下面这则故事中的小孩就充分利用了声音掩蔽的现象。

一位富有的农夫在巡视谷仓时,不慎将一只名贵的手表遗失在谷仓里,他在偌大的谷仓内遍寻不到,便定下赏金,要农场上的小孩到谷仓帮忙,谁能找到手表,便给他50美元。

小孩们在重赏之下,马上都卖力地四处翻找。只有一个贫穷的小孩,在众人都忙着寻找手表的时候,坐在那里不为所动。谷仓内尽是成堆的谷粒,以及散置的大批稻草,要在这当中找寻小小的一只手表,实在是大海捞针。

小孩们忙到太阳下山仍无所获,一个接着一个放弃了50美元的诱惑,一起回家吃饭去了。那个贫穷的小孩在众人都离开之后,才开始努力寻找那只手表,原来他早就有了主意,手表在谷粒中肯定会发出声音,那么多人一起寻找,吵吵嚷嚷,手表发出的声音肯定听不到,若天色晚了,没人的时候,就一定可以听到手表的“嘀嗒”声,这样就能找到手表了。

谷仓中慢慢变得漆黑,小孩虽然害怕,但他仍然凝声屏气,默默寻找。突然他发现在人声静下来之后,出现了一个奇特的声音。那声音“嘀嗒、嘀嗒”不停地响着,小孩立刻停下所有动作,谷仓内更安静了,“嘀嗒”声也响得十分清晰。小孩循着声音,终于在偌大漆黑的谷仓中找到了那只名贵的手表。

我们怎样感受冷、热、疼痛—人类的其他感觉

除了视觉和听觉,我们还有其他的感觉,如触觉、嗅觉、味觉、痛觉等。

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