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静脉血管为betway88是蓝色的?

2019-01-14 00:10:04 来源:亮剑军事网

  在去医院打吊瓶的时候,护士会在我们的手腕上系上一根带子,找出静脉,把针扎进去。这时候我们会看到,静脉血管是蓝色的。我们都知道,静脉血管里明明流着红色的血液,为betway88我们看到的静脉却是蓝色的呢?
物体的颜色首先取决于它反射了betway88光。实验表明,在皮下深度不到0.2mm时,可以看作血管直接在白光下,因而也能够反映其真实颜色—红色。比如我们的毛细血管,通常都极细,所以只要你能看到的,都在相当浅的皮下(如耳朵外缘),颜色自然就是红的。
而蓝色或者青绿色的血管则在皮下较深处,光需要穿透人体皮下组织这样的半透明介质,其传播就要复杂得多。其中最重要的,是会发生瑞利散射,蓝光的短波长光,穿透能力差,传播过程中朝四面八方的散射比红光的长波光快得多。越往深处,蓝光被散射掉越多,到达血管的可见光就越偏红。

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由模拟测量的反射率随深度变化曲线,可见总体上长波段的反射率变化更大,这就造成一个有趣的现象:从皮下深处血管反射回来的红光相对蓝光减少了。有研究人员通过人体超声波测量和体外模拟血管皮下环境两个实验证实了这点:假设皮下血管在某一深度,它反射进入人眼的长波(以红光为代表)与短波(以蓝光为代表)比例是5∶2,而往深处推进一点,这一比例却可能是3∶1.8,红光所占比例下降了。
控制深度变量,对于血管越粗或者含氧量越低的血管(一般来说对应静脉),这个现象也越明显。一个可能的解释是,超过一定深度,由于入射光中的短波穿透能力差,导致反射的短波光主要由靠近人眼这一侧的管壁反射而来,因而不会被血管吸收。而长波反射光则不同,它有相当一部分是由穿透血管而从另一侧管壁反射回来的光构成,被血液吸收、散射掉的就很明显了。

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研究人员使用的模拟实验装置
可是,红光在反射光中比例虽有降低,也还是以它居多,在光学上不应该是人们所见的蓝色或者青绿色。要理解其中的缘由,还需考虑人类的色觉形成机制。
除了视网膜的三种视锥细胞,人类的色觉决定还涉及大脑视觉处理的各种神经机制。研究发现,预测人类血管颜色的算法中,必须考虑一种叫色恒常的机制,才能得出符合感知的“青绿色”和“蓝色”结果。
顾名思义,“色恒常”是解决这样一个问题的:为betway88黄光照到白色物体,白光照到黄色物体,反射进入人眼的同为黄光,但正常人在这两个情境下,依然能轻易分辨出前者为白色,后者为黄色。
研究证实,大脑皮层中有专门的神经元负责完成这项工作。它们判断视野里存在的立体形状和反射平面,进而从整体上“猜测”相应物体是在betway88照明条件下,比如阴影还是亮光,黄光还是白光。然后再从视野的每一个区域里去除掉这个照明条件,最终得出物体的真实颜色。所以,一个点的颜色不光是由自身的反射光决定,还要考虑它的相邻区域。

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考虑色恒常后,算法得出的结果:从最右一栏可以看出,由深到浅,不同直径的血管分别呈蓝色、青绿色、红色色恒常是一个方便我们生存的有效系统,但它也有一个弱点:容易被极端的照明条件所欺骗,形成错觉。“蓝血”正是因为血管与其相邻区域在毫米以下的尺度上“嵌”在一起,彼此反射光组成的不同会对大脑的色恒常处理构成强烈的干扰。事实上,研究人员采用蒙特卡洛算法来进行模拟实验,就是为了应对皮下这种复杂的几何关系。值得一提的是,如果把色恒常算法中血管周围组织、皮肤等的光学参数调至接近我们的黄皮肤,就能够得出血管会由蓝色逐渐向青绿色变化的结果,这也符合经验。
我们通过下面一张图来观察一下视错觉的神奇:

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你认为图中两个灰色区域颜色深浅相同吗?
直观的视觉经验来看,左边的灰色区域要比右边的灰色区域颜色浅。但当你遮挡住图中其他线条,只保留灰色线条后,会惊奇地发现,两个灰色区域的颜色实际上是一样的。这便是亮度错觉给我们的视觉处理功能造成的混乱。
2015年初,曾火爆于推特、微博的一张白平衡不佳的裙子照片,让不少认为它是白金色的人产生了“存在的绝望”。同样是色恒常出错,只是它并非由颜色嵌合导致的,而是因为极端的照明条件。
具体说来,就是因为此时裙子的材质、整个环境的照明情况等,使得相机的白平衡判断正好处在是“明亮的黄光照射”,还是“整个处在阴影下”的模棱两可之处,而有些人的色恒常能力稍弱,就会认为是后者,从而导致颜色判断错误。

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