摘要：然而，在正常的彩色视觉中，任何能激活M型视锥细胞的光，也几乎总会同时激活相邻的L型或S型视锥细胞。这是因为M型细胞的感光波段正好位于L型与S型之间，且与它们大幅重叠。这引发了一个耐人寻味的问题： 如果只激活M型视锥细胞，人眼会看到什么？会是一种超越自然的极致绿

开启新视觉体验

人类之所以能够看到色彩，归功于视网膜中的三种不同类型的 光感受体 —— 视锥细胞 。每种视锥细胞对特定波段的光敏感：S型感应蓝光，M型感应绿光，L型感应红光。

然而，在正常的彩色视觉中，任何能激活M型视锥细胞的光，也几乎总会同时激活相邻的L型或S型视锥细胞。这是因为M型细胞的感光波段正好位于L型与S型之间，且与它们大幅重叠。这引发了一个耐人寻味的问题： 如果只激活M型视锥细胞，人眼会看到什么？会是一种超越自然的极致绿色吗 ？

为探索这个问题，光场相机的发明者， 吴义仁 （Ren Ng） 教授及其团队，利用 微剂量激光瞄准并激活单个光感受体 的技术， 让人眼首次见识到了一种自然界中不存在的新颜色 。他们将这种颜色命名为 “ olo ” ，并描述其为“ 前所未有、饱和度极高的蓝绿色 ”。与之相比，哪怕是自然界最饱和的颜色，也显得苍白无力。

这项研究成果已于近日发表在《科学进展》杂志上。

Oz系统：用激光“绘制”新色彩

吴教授的灵感源于一种名为 Oz 的新型图像显示平台，由视光与视觉科学教授 奥斯汀·鲁尔达 （Austin Roorda） 研发。 Oz系统通过微剂量 激光的精确控制，可以单独刺激人眼中的光感受器 。Roorda称这项技术为“观察视网膜的显微镜”，并已被用于眼科疾病研究。

“Oz”这一名称也颇具象征意义。正如《绿野仙踪》 （又名《奥兹国的魔术师》， The Wonderful Wizard of Oz ） 中的翡翠城，居民需佩戴绿色眼镜，才能保护眼睛免受城市“辉煌光芒”的伤害。但这实际上是巫师制造的幻象——戴上绿色眼镜后，一切看起来都更绿。以“Oz”命名，正寓意着一场通往未知色彩世界的奇幻旅程。

然而，要让人类真正感知到一种全新的颜色，仅仅激活单个视锥细胞远远不够，他们需要同时精准激活成千上万个。因此，吴教授与Roorda及其团队 对Oz进行了升级，使其能够在视网膜上刺激由约1000个视锥细胞组成的小区域，以产生足够强烈且有组织的信号，诱发新的视觉感知 。

如何制造前所未见的颜色

为实现精准刺激，研究人员首先需要绘制每名参与者视网膜上的S、M、L三种视锥细胞的详细排列图。借助一种先进的光学成像技术，他们成功识别出每一个单独的视锥细胞。

Oz软件获取一张彩色图像（左），然后计算出视网膜上需要激活哪些视锥细胞才能让人看到这张图像（中），再计算出需要传送到视网膜以激活这些视锥细胞的激光微剂量的模式（右）。（图/ James Carl Fong）

在此基础上，Oz系统根据个体视网膜地图，利用激光快速扫描一小块目标区域。每当光束照射到需要激活的视锥细胞时，会发出微弱的能量脉冲；如果不是目标视锥细胞，激光则保持关闭。

虽然激光本身只有一种颜色 （接近绿色激光笔的色调） ，但通过精准地激活不同组合的S、M、L型视锥细胞，系统可以欺骗视觉系统，呈现出完整的彩色图像，甚至创造出此前从未体验过的新色彩。

初见“olo”： 前所未有的视觉震撼

在验证实验中，研究人员在五位受试者身上测试了升级版Oz系统。他们只刺激受试者一只眼睛的一小个小区域的M型视锥细胞，另一只眼睛则保持闭合。

受试者纷纷报告， 他们看到了一种“比以往任何颜色都更强烈的蓝绿色”，研究团队将这种新颜色命名为olo 。在自然界，我们能体验到的最饱和的颜色是单色的，绿色激光笔发出的光就是一个例子。

进一步的验证实验中，研究人员引导激光轻微“抖动”，使光脉冲稍稍偏离目标，击中随机视锥细胞，而不仅仅是M型视锥细胞。结果表明， 一旦偏离，受试者立刻不再看到olo，而是恢复为普通、偏黄的绿色激光光点，差异极其明显 。这一结果进一步确认了olo的独特性。

更深远的意义

Oz不仅为人类带来了一场视觉奇迹，更打开了探索视觉系统奥秘的新大门。研究人员指出，许多导致视力损害的疾病源于视锥细胞的丧失。通过逐一激活感光细胞，Oz系统可以在健康个体中模拟视锥细胞退化，为疾病机制研究提供新的工具。

此外，团队也在探索，Oz是否能帮助色盲患者体验完整色谱，甚至模拟出人类原本不具备的“四色视觉”能力。更宏观地，这项技术提出了一个深刻的问题：如果扩展人类的感官输入，人脑能否理解并欣赏这些全新的体验？

吴教授总结道：“我们发现，不靠投影图像，仅通过刺激感光细胞，就能重建乃至扩展人类的视觉体验。我相信，人脑拥有惊人的适应力，能够理解并接纳这些全新的输入。”

来源：时空探险家