护眼专题专访

光适应与暗适应

2023/01/12

日常生活中,我们面对很多不同光亮度的场景,明亮的时候有如夏天中午阳光猛烈,昏暗的时候有如郊外静夜观星,我们的眼睛都能适应不同的场景作出微调,使我们能欣赏到大自然和五光十色。那麽,你知道我们的眼睛是怎样做到的吗?

瞳孔作用如相机光圈

在拍照时,应该都试过曝光过度,即照片一片白茫茫,又或曝光不足,整张照片黑漆漆看不清细节。那时候,我们会把相机的光圈丶快门和感光度调整,使影像变得清晰。相似的是我们的眼睛会自动调整瞳孔大小,过光时瞳孔缩小,过暗时瞳孔变大,就像控制光圈一样。我们的眼睛张开时不断接收影像,所以并不会用眼帘作为快门控制曝光时间。那麽,眼睛的感光度又如何改变?

眼睛感光度

原来,我们的眼睛视网膜上有两种不同的感光细胞,分别称为视锥细胞和视杆细胞,负责不同光度环境下的视觉。视锥细胞集中在视网膜中心部分,主要在明亮的环境下提供视觉,辨别色彩并侦测各种细节。视杆细胞则分布在视网膜周边,主要在昏暗的环境下提供无色觉视觉,对光线明暗变化丶形态与移动特别敏感。可是,上述原因亦未能完全解释为何眼睛能适应如此巨大差异的环境光度,原来,我们的眼睛还有光适应和暗适应这两个特性。

暗适应

首先说暗适应,暗适应是眼睛在暗处对光的敏感度逐渐提高的过程。当我们长时间处於明亮的环境中,突然进入暗处时,最初看不见事物。眼睛需要经过一段时间後,视觉敏感度才会逐渐增高,能逐渐看见在暗处的东西,这个现象就是暗适应。一般来说,暗适应过程需时大约二十至三十分钟。暗适应有两个阶段,第一阶段与视锥细胞的感光色素的合成增加有关,第二阶段与视杆细胞中视紫红质的合成增加有关。暗适应的变化速度会因应进入暗环境前的受光时间和受光亮度影响,之前的环境越是明亮耀眼,暗适应速度就越慢。视网膜上的视锥细胞和视杆细胞分布和光线的波长也会影响暗适应的速度。此外,暗适应亦涉及复杂的细胞内信号传送和神经信号传送,使微少的视觉刺激引发的信号可汇聚成视觉讯息。

光适应

相反,光适应就是当我们长时间在暗处而突然进入明亮的环境,最初感到光线刺眼,也看不清景物,稍瞬後才能恢复视觉。光适应的适应时间很快,通常数秒钟就能恢复视觉,整个过程需时约五分钟完成。光适应也有两个阶段,第一阶段是视杆细胞在暗处蓄积的大量视紫红质迅速分解,细胞内之视紫红质含量降低。第二阶段为视锥细胞在光亮下感光而恢复视觉。

生活例子

因应光适应的特性,人们在生活上有些巧妙的做法,例如在隧道内会调整灯光帮助驾驶者适应隧道外的光线。又例如在拯救长时间被困在暗处的人时,会先将被救者的双眼蒙上,及後到医院或其他地方先接触一下稍微暗的环境,然後再接触阳光。关於暗适应,也有一个反向例子,就是闪光弹,利用短暂的极强光线刺激,使敌人被暂时「闪盲」,然後迅速被制服。

如若发觉光适应或暗适应的反应时间过长,可能与眼底疾病有关,如视网膜色素病变和黄斑病,宜先检查眼睛健康以免耽误病情。

理大护眼(尖沙咀)中心郑智焜眼科视光师