(图片来源: Delpixel/Shutterstock) 感谢我们眼睛的构造，我们只能看到构成可见光谱的一小部分色调。我们只有三种视锥细胞，或者说对颜色敏感的细胞，来理解可能存在数百万甚至数亿种的颜色。我们仍然做得相当不错——正常人眼可以分辨出大约一百万种不同的颜色，远远超过我们所能命名的。尽管如此，我们理论上可以做得更好。更多的视锥细胞可以检测到更多的颜色组合，以及更微妙的色调差异。有些人，被称为四色视者，实际上拥有额外的视锥细胞，可以看到我们其他人看不到的颜色。现在，对于我们这些没有这种突变天赋的人来说，威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员设计了一种眼镜，可以将光谱分开，将我们变成人工四色视者。
将一个视锥细胞分成两个
电气与计算机工程系的教授米哈伊尔·卡茨和他的研究生布拉德·冈德拉克专注于我们眼睛中一种特定的视锥细胞，它负责看到蓝色，或者说可见光谱的高频端。它的工作原理是这样的：我们实际上有六个视锥细胞，而不是三个，因为每只眼睛都包含自己的一组。通常，每只眼睛的视锥细胞都会接收到相同波长的颜色。通过用他们的眼镜选择性地阻挡每只眼睛中的不同光谱部分，原本一起工作的视锥细胞现在会将单独的信息包发送到我们的大脑。卡茨说，这通过为我们的每个蓝色感光器提供不同的光谱一半，有效地模拟了一个额外的视锥细胞。然后，每只眼睛在面对蓝色时向大脑发送不同的信号，当大脑组合这些信息时，就会出现新的颜色。从理论上讲，该技术可以使用各种眼镜组合为我们提供多达六种视锥细胞。他们在预印本服务器arXiv上发表了他们的工作。
带有两种不同紫色色调的眼镜演示。顶部的两个眼镜分割了蓝色光谱，而底部的眼镜未经过滤。结合顶部的两个眼镜可以给我们一个额外的感光视锥细胞。(图片来源: G. Vershbow/B. Gundlach/M. Kats)
色彩范围扩大
在对蝴蝶翅膀和不同蓝色马赛克的测试中，研究人员看到了以前被归类为所谓的同色异谱的蓝色阴影。因为我们的眼睛不可能挑选出每一个单一波长，所以我们将相似的光谱带组合成包。这本质上定义了颜色分辨率的上限，因为只有这么多种方法可以组合这些颜色包。据估计，每个视锥细胞可以区分大约 100 种不同的颜色阴影。通过三个视锥细胞，所有可能的组合会产生大约一百万种颜色——添加另一个视锥细胞，我们就可以潜在地看到一亿种颜色。研究人员希望将他们的实验扩展到响应红色和绿色光的其他两种类型的视锥细胞，以便探索我们在光谱其余部分中错过的许多色调。他们的眼镜有可能用于检测伪装或检测假冒产品，以及在杂货店将成熟的水果和蔬菜与那些太成熟的水果和蔬菜分开。
