人类拥有三种视锥细胞，分别对不同波长的光敏感，对应三种感光色素：- 长波视锥细胞（L型）：峰值敏感波长约为560nm（红光区域），对长波长光（红、橙）敏感。
- 中波视锥细胞（M型）：峰值敏感波长约为530nm（绿光区域），对中波长光（绿、黄）敏感。
- 短波视锥细胞（S型）：峰值敏感波长约为420nm（蓝光区域），对短波长光（蓝、紫）敏感。
- 感光机制：每种视锥细胞的感光色素与特定波长的光子结合后，会引发光化学反应，导致细胞膜电位变化，进而激活下游的神经信号传递。
2. 视网膜的信号传递- 视锥细胞通过突触连接到视网膜内的双极细胞和神经节细胞，将光信号转化为电信号。
- 神经节细胞的轴突组成视神经，将信号传递到大脑的外侧膝状体核（LGN），再进一步投射到视觉皮层（尤其是负责颜色处理的V4区域）。
3. 三色理论（Trichro***tic Theory）- 人类的颜色感知基于三种视锥细胞的协同作用：大脑通过分析三种视锥细胞的相对激活程度（即不同波长光***下的信号强度比例），感知到不同的颜色。
- 例如：- 红光强烈激活L型视锥细胞，产生“红色”感知；- 绿光同时激活L型和M型视锥细胞，通过两者的信号比例区分不同绿色调；- 所有视锥细胞均衡激活时，感知为“白色”。
4. 大脑的颜色处理区域- 视觉皮层V4区：是大脑中专门处理颜色信息的核心区域，负责整合视网膜传来的信号，形成对颜色的主观感知。
- 颜色恒常性：即使光照条件变化（如从白光到黄光环境），大脑也能通过经验和环境光补偿，保持对物体颜色的稳定认知（例如“红纸在黄光下仍被识别为红色”）。
5. 色觉缺陷（色盲/色弱）- 由于遗传或后天因素，视锥细胞可能存在功能异常：- 红绿色盲：最常见，因L型或M型视锥细胞缺陷，导致难以区分红、绿、黄等颜色。
- 蓝黄色盲：较少见，由S型视锥细胞异常引起。
- 全色盲：极为罕见，三种视锥细胞均失效，只能感知黑白灰度。
总结颜色的生理基础是：眼睛中的三种视锥细胞对不同波长光的选择性吸收→视网膜将光信号转化为神经电信号→大脑视觉皮层对信号进行处理和整合→最终形成颜色感知。
这一过程结合了光学物理、细胞生物学和神经科学机制，是人类视觉系统的重要功能之一。