明適應

人眼感受到的外界環境是不斷變化的， 我們的視覺系統必須根據外界環境的變化做出適應性的調整，這就是視覺適應。視覺適應是視覺器官的感覺隨外界亮度的刺激而變化的過程；有時也指這一過程達到的最終狀態。視覺適應是一種廣泛存在的視覺現象，比如盯着下落的瀑布看一段時間後再去看旁邊靜止的岩石會覺得岩石在向上“飛”，這就是經典的瀑布後效。我們從露天進入關燈的電影院時會感覺一片漆黑， 需要一段時間之後才能逐漸看清電影院裏的人， 這種現象屬於暗適應; 當我們從電影院走出來時， 一瞬間感覺陽光十分刺眼， 但很快就恢復正常， 這是明適應的過程。上述的例子分別屬於運動適應和亮度適應。明適應就是視覺適應中亮度適應的一種類型。 ^[1] 

具體來説，人剛從暗處走到亮處的時候，最初的一瞬間會感到強光耀眼發眩，眼睛睜不開，什麼都看不清楚，要過幾秒鐘才能恢復正常，這就是明適應現象。光適應是視覺器官對強光的感受性下降的過程，光適應與集中分佈在視網膜中央凹的錐體細胞關係非常密切。

明適應的進程很快，通常在幾秒鐘內即可完成。其機制是視杆細胞在暗處蓄積了大量的視紫紅質，進入亮處遇到強光時迅速分解，因而產生耀眼的光感。只有在較多的視杆色素迅速分解之後，對光較不敏感的視錐色素才能在亮處感光而恢復視覺。只要環境中光照亮度超過每平方米10－3燭光，視錐細胞就會被激活。光適應的過程一般比較迅速，由於所用的測定方法不同，得到的結果也不盡相同。但是，一般説來，在最初半分鐘內感受性下降很快，以後適應的速度有所減速慢，2—3分鐘內即可達到穩定水平。

在視杆細胞外段的各層中，排列着一種叫視紫紅質的光敏實體，可在光的作用下漂白，這是視杆細胞暗適應和光適應的光化學基礎。因此，有人下結論説，光適應等同於用漂白來減低視紫紅質的濃度，而暗適應則是在無光的條件下重新合成視紫紅質。於是，任何給定的適應水平都代表着漂白和恢復反應之間的一種穩定的平衡狀態。在任何給定的光感受器中，這個平衡狀態都將因落在它上面的光量的增減而被破壞，視覺興奮就與平衡被破壞的程度成比例。 ^[1] 

但是，上述觀點到20世紀40—50年代已不再被人們接受了。克勞福特等人指出，很大的閾限變化可能是神經性的而不是光化學反應性的，因為它們可以在適應光呈現或消失後不足100微秒的時間內發生。有一種視網膜“貯存處”的假説認為，適應是由一種神經反饋來調節的，這種反饋發生在當高強度的光使大多數感受器都把信號傳送到一個神經調節中心或貯存處的時候。

由於視覺刺激物的持續作用，視分析器的感受性發生變化的現象。視覺適應可以引起感受性的提高（刺激物由強向弱過渡），也可以引起感受性的降低（刺激物由弱向弱過渡）。人所處的周圍環境的變化是非常巨大的，從星光閃爍的星空到陽光明媚的白天之間和亮度相差數百萬倍，如果沒有視覺適應機制，人就不容易在變動着的環境中進行精細的視覺信息分析，對環境刺激的反應就會發生困難。所以，視覺器官的適應能力是動物在長期的生存鬥爭中，通過不斷和環境相互作用形成並固定下來的，具有重要的生物學意義。

在人類的勞動生產活動中，許多場合同樣要考慮到視覺適應問題。一般來説，目標的照明條件略高於眼睛的適應光的水平，則視覺功能最佳。在明適應下產生良好的中心視力包括形覺和色覺。在低照明的環境下經過調節，已經適應的眼睛，若在極短的時間裏暴露在極亮的光線下，雖然也能迅速明適應，但在閃光照射之後，眼睛將處於非常高的明適應狀態，此時再回到低照明的環境下，視覺功能大大降低，並可短暫喪失。這種由於高強度的閃光引起的暫時性光敏感度下降，稱為閃光盲。我們都有這樣的體驗，在房間裏照相時，閃光燈對着你的眼睛一閃，隨後你就覺得眼前一片漆黑，要過一會才能看清景物。閃光的強度越強，恢復的時間也就越長。敏感度恢復正常，需要半小時以上。

比如，車間裏的照明佈置必須考慮到工作範圍照明的差異，以免由於視覺適應上的困難影響產品質量。尤為重要的是，在交通運輸業中，由於夜間駕駛室照明通常與外間路面的照明度有比較大的差異，必須研究如何使視覺適應進行得更快更好。數據顯示，我國隧道發展迅速，但是隧道照明發展卻不盡人意，許多隧道在白天不開燈，而在夜晚開燈，或是白天夜晚都會開燈，從而造成資源的浪費。因此，調整好隧道的燈光就尤為重要，要使人眼視覺進入隧道內保持清晰，使機動車駕駛員不僅在視覺上，還要在心理上有一定的舒適度，就要求隧道內的亮度與隧道外的自然光亮度之間有一個良好的過渡和銜接，利用人眼視覺特性，設計符合人眼適應曲線的隧道亮度調節方式。由於隧道本身特殊的結構，它的項部和側面都是封閉的，會產生人眼的明適應和暗適應現象。很多地方設計時是按照全年最大照明需要進行設計的。這就不僅造成資源的浪費，更對駕駛員視線進行了不利的干擾。隧道照明亮度取決於行車速度、洞外亮度以及交通通行量，而洞外的亮度在一年中的不同季節、不同天氣，一天中的不同時間是不盡相同的。所以在設計照明時應充分考慮綜合因素，在保證駕駛員視線的前提條件下同時考慮到資源的節約及可持續發展。 ^[2]