暗适应

暗适应：暗适应

当我们走进电影院，最初什么也看不见，需经过一段时间才逐渐适应，并能区分周围物体的轮廓。这种对低亮度环境的感受性缓慢提高的过程，称为暗适应（darkadaptation）。图6－5是暗适应曲线。如果用白光测定，会发现暗适应曲线由两部分组成，表示人眼有两套适应机制。若用红光照射中央凹检查感光阈，只得到图中上部的均匀曲线，没有下部的曲线，这是视锥细胞的暗适应，这个过程约五分钟就基本完成。人眼对白光经过七分钟的适应以后，出现进一步的感光阈的减低，这是视杆细胞（或杆状细胞）（rod）

表6－6人眼睛的明暗视觉特征差异

特征明视觉暗视觉
感觉细胞锥体细胞杆体细胞
光化学物质锥体色素视紫红质
色觉正常的三色无色
所在视网膜区域中心外围
暗适应速度快（8分钟或更少）慢（30分钟或更多）
空间分辨能力高低
时间辨别反应快反应慢
照明水平画光（1到107毫朗伯）夜光（10－6到1毫朗伯）
空间总合小大光谱
灵敏峰值555nm*505nm
　　　*nm：nanometer，毫微米（10-9米）（采自林仲贤，1987）

的暗适应，约20分钟基本完成。视杆细胞的暗适应出现慢，但适应程度很高。关于暗适应机制的解释，主要是化学反应说。克劳福德（Crawford，1947）用分光描记法确定视杆细胞中的视紫红质的化学反应过程是暗适应过程的机制。视紫红质（visualpurple）是一种化学感光物质，在曝光时被破坏变色，在暗适应中又重新合成而恢复活性。

克劳福德表述视紫红质的化合过程是：



在光刺激时，视紫红质发生了分解而退色，变为视黄质（视黄醛 蛋白质）。光刺激继续作用，视黄质再分解退色，变为视白质（维生素A 蛋白质）。因此，眼睛受到的光刺激时间愈长，视紫红质分解就愈彻底，反之，暗适应时视紫红质循原路线重新合成的时间愈长，完成暗适应时间就较慢。

外界条件会影响暗适应过程。布兰查德（Blanchard，1966）研究了适应前的照明作用，图6－6是他所得的结果，可以看出，暗适应前的视野亮度愈高，视觉感受性就愈低，但经过相当长的时间之后，视觉感受性都基本趋于一致。

伴随暗适应的还有瞳孔大小的变化。从明亮处进入黑暗处，在10秒钟瞳孔扩大到最大直径的三分之二，达到完全扩大约需要5分钟。这个过程中，瞳孔的直径由2毫米扩大到8毫米，进入眼球的光线增加到10到20倍。

除了上述因素外，影响暗适应的因素还与机体有关。例如，在视网膜（retina）（即眼球最内一层）的不同部位测试暗适应过程，它们反映出的结果有所不同，缺乏维生素A会引起暗适应机制紊乱。另外，年龄也是影响暗适应的因素，以30岁为界，30岁后暗适应的感受性就逐渐降低。在20世纪50年代，克拉夫科夫（Kpabkob，1954）研究认为，人长期禁食缺乏营养后，光感受性只达到正常状态时的十分之一到十五分之一。他还发现一只眼睛对光的感受性可以因另一只眼睛受到各种有关刺激而发生变化，如用白光刺激一只眼睛可使另一只眼睛的敏感性提高，而如用红光刺激一只眼睛可使另一只眼睛的敏感性降低，这也是同一感受器内部的相互作用。

暗适应机制使人类有能力在更大范围内适应环境的明暗变化。同时，暗适应机制的认识能使人类运用这些规律更好地适应环境。根据贾德（Judd，1951）和沃尔德（Wald，1945）的研究资料（图6-7）表明，在几种不同的适应色光中，只有红色光暗适应保持得最好。而且，尤其在波长为600毫微米以上的视场中，视杆细胞的感受性比视锥细胞（或锥体细胞）（cone）的感受性高很多。二次世界大战期间，迈尔斯（Miles，1944）曾经特制一种红色护目镜，戴上这种红色护目镜后既能使视锥细胞在明暗视场中都有较高的感受性，又能使视杆细胞相对地不受视场光线的变化而保持暗适应状态。之后，一些暗室用红灯照明，也是运用同样的道理。