近日，加州大學(xué)伯克利分校的計算機科學(xué)家、視覺計算專家吳義仁攜手團隊，成功發(fā)現(xiàn)了一種超越人類常規(guī)色覺界限的全新顏色，相關(guān)成果刊載于《Science Advances》，網(wǎng)友們集體沸騰：“原來人類的‘色覺系統(tǒng)’還能開外掛？！”科學(xué)家們更是摩拳擦掌：這波操作不僅能破解大腦的“調(diào)色盤密碼”，未來還可能讓色盲患者看到人生第一抹彩虹！

三色視覺的“先天BUG”

——為什么人類一直看不見olo？

你以為自己眼中的世界五彩斑斕？真相可能有點扎心：普通人的眼睛只有紅、綠、藍三種“色彩傳感器”（學(xué)名視錐細胞）。這些細胞就像三個性格迥異的畫家——紅色畫家（L型細胞）對長波光線敏感，綠色畫家（M型細胞）偏愛中波光線，藍色畫家（S型細胞）則沉迷短波光線。三者聯(lián)手，理論上能調(diào)配出約100萬種顏色，堪稱“生物界的PS大師”。

▲人類視錐細胞的歸一化響應(yīng)度頻譜，分為 S、M 和 L 型視錐細胞

但問題來了：這三位畫家的“筆觸”經(jīng)常重疊！比如當(dāng)你看綠色時，紅色和藍色細胞總會忍不住“蹭熱點”，導(dǎo)致你看到的綠色永遠不夠“純”。更扎心的是，自然界中根本不存在一種光能單獨激活綠色細胞！科學(xué)家們管這類“理論上存在但現(xiàn)實中看不到”的顏色叫“虛構(gòu)色”（Imaginary Color）——而olo，正是藏在“虛構(gòu)色清單”里的頭號神秘嘉賓。

如果把人類能感知的顏色比作一座島嶼，那么olo就位于島嶼之外的“未知海域”。科學(xué)家用“色彩空間”模型繪制了這座島嶼的全貌：X軸是紅軸，Y軸是綠軸，Z軸是藍軸，而olo的坐標(biāo)是0,1,0。0,1,0——這意味著它完全屬于綠色細胞的主場，沒有一絲紅色或藍色的“雜質(zhì)”。由于三種細胞總是“抱團營業(yè)”，人類的眼睛從未收到過如此純粹的信號。直到“Oz系統(tǒng)”橫空出世，才打破了這道先天限制！

激光當(dāng)筆、視網(wǎng)膜作畫

——科學(xué)家如何“人造”olo？

想召喚olo？首先得給你的視網(wǎng)膜畫一張“細胞級地圖”！研究人員用高精度掃描儀給每位被試的視網(wǎng)膜拍了“證件照”，標(biāo)記出每一個綠色細胞的位置。這份地圖精細到什么程度？連細胞們今天有沒有“翹班”都能看得一清二楚！

接下來，一臺特制激光器化身“色彩魔法師”，以每秒上千次的頻率發(fā)射光束，像打地鼠一樣精準(zhǔn)命中綠色細胞。但這里有個難題：人眼總會不自覺地微微顫動，導(dǎo)致激光容易“打偏”。于是研究人拿出殺手锏——實時眼球追蹤系統(tǒng)！哪怕你的眼睛抖得像帕金森，激光也能瞬間修正路徑，確保“指哪打哪”。

▲Oz軟件獲取一張彩色圖像，然后計算出視網(wǎng)膜上需要激活哪些視錐細胞才能讓人看到這張圖像（中），再計算出需要傳送到視網(wǎng)膜以激活這些視錐細胞的激光微劑量的模式（右）

當(dāng)綠色細胞被集體“點名”時，被試的視野邊緣會突然炸開一塊翡翠色的光斑！但別高興太早——想看到olo，你得先簽一份“人體雕像協(xié)議”：咬住支架固定頭部，眼睛死死盯住一個點，連眨眼都要卡著秒表。只要睫毛抖一下，系統(tǒng)立馬罷工，olo瞬間消失，仿佛在傲嬌地說：“哼，下次手速快點！”

吳義仁作為“首席體驗官”，這樣描述olo：“它像是把藍色和綠色同時開了100級飽和度，比綠色激光筆還耀眼！但最神奇的是，它完全不像自然界里的顏色——既不是樹葉的綠，也不是海水的藍，而是一種全新的視覺震撼。”為了證明olo確實“前無古人”，團隊還設(shè)計了“顏色匹配實驗”：被試需要把olo和普通顏色調(diào)整到“看起來一樣”。結(jié)果所有人瘋狂轉(zhuǎn)動旋鈕，拼命往olo里加白光稀釋，才勉強匹配成功——這波操作直接實錘：olo的飽和度已經(jīng)突破人類色覺的天花板！

▲模擬與olo最接近的顏色，而olo的飽和度更高

為實現(xiàn)這種高精度操作，電腦系統(tǒng)需實時監(jiān)測并校正眼睛不可避免的微小移動。單獨刺激一個視錐細胞無法產(chǎn)生可感知的顏色，因此Oz系統(tǒng)讓激光以鋸齒形快速掃過預(yù)先選定的細胞區(qū)域，僅在經(jīng)過目標(biāo)細胞（此次研究為M型視錐細胞）時發(fā)光，使受試者得以看到以往被視作“虛構(gòu)顏色”的純粹藍綠色（不同人描述略有差異，也有人形容為綠色）。

olo真的是一種全新的顏色嗎？為驗證olo確實超出人類標(biāo)準(zhǔn)視覺范圍，研究人員設(shè)計了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)念伾ヅ鋵嶒灐Ｔ诓煌伾尘跋抡故緊lo，并添加運動覆蓋圖層，將其與人類正常色彩邊緣的顏色對比。實驗中，受試者需通過旋鈕調(diào)整olo色塊，直至其與真實顏色塊看起來一致。結(jié)果顯示，受試者普遍需要加入大量白光“稀釋”olo顏色，才能達成這一效果。

從色盲福音到“四色視覺”

——olo背后的未來狂想曲

olo不僅在色彩研究領(lǐng)域意義重大，在實際應(yīng)用方面也展現(xiàn)出廣闊前景。

全球約3億人因缺少某種視錐細胞而成為色盲，他們眼中的世界就像被抽走了一塊拼圖。而Oz系統(tǒng)給了科學(xué)家新靈感：既然能“人工激活”缺失的細胞，是否能讓紅綠色盲短暫看到完整的彩虹？比如，用激光模擬紅色細胞信號，讓患者第一次看清交通燈的顏色差異。不過友情提示：當(dāng)前技術(shù)只能提供“10秒限時體驗”，想永久解鎖？靜等系統(tǒng)升級！

你知道嗎？鴿子擁有四種視錐細胞，連紫外線都能看得一清二楚；螳螂蝦更夸張，自帶12種色彩傳感器，堪稱“海底行走的色譜儀”。研究人員已經(jīng)有了大膽設(shè)想，既然olo驗證了精準(zhǔn)操控細胞的可能性，未來能不能給人類裝個‘四色視覺外掛’？想象一下，戴上特制眼鏡后，你不僅能看見紅外線的溫度變化，還能一眼分辨出閨蜜口紅的100種色號——雖然現(xiàn)在還是科幻片劇情，但誰能不期待呢？

盡管olo驚艷全場，西北大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家、助理教授格雷戈里·施瓦茨（Gregory Schwartz）指出，研究本身精彩且令人振奮，但Oz系統(tǒng)的視錐細胞刺激準(zhǔn)確率并非100%，約三分之二的激光光子會“漏光”被非目標(biāo)細胞吸收。更現(xiàn)實的挑戰(zhàn)是設(shè)備體積——目前Oz系統(tǒng)長得像一臺冰箱，操作時需要專屬“視網(wǎng)膜地圖師”坐鎮(zhèn)，不過研究人員已立下flag：“早晚把這技術(shù)塞進眼鏡里！”

即便如此，Oz系統(tǒng)仍為色彩感知研究帶來了全新變革。在過往的研究中，科學(xué)家們在顏色視覺神經(jīng)通路、視網(wǎng)膜與大腦在色彩感知中的作用等基本問題上反復(fù)探索，研究方法也較為相似。

而Oz系統(tǒng)的出現(xiàn)，為該領(lǐng)域開辟了全新方向。如果大腦從沒見過一種顏色，它能理解嗎？olo的出現(xiàn)，給了這個問題一個響亮的答案：能！五位被試不約而同地用“超飽和藍綠色”描述olo，證明大腦的“色彩解碼器”潛力無限。

正如神經(jīng)科學(xué)家莎拉·帕特森感嘆：“當(dāng)你把技術(shù)推到極限，總能挖到意想不到的寶藏！”或許未來的某天，人類會像《黑客帝國》里覺醒的尼奧一樣，突然發(fā)現(xiàn)世界原來可以如此“好色”——而這一切，可能就從olo這抹“翡翠城魔法”開始。

▲電影《黑客帝國》中覺醒的尼奧

參考資料：