顛覆認知！户外更明亮的光線下看書對眼睛更好？_風聞

在户外的陽光下不宜閲讀，因為反射光會刺激我們的視網膜，有損視力。這個觀點我們從小就已被灌輸。

但我們每天睜開眼睛看到的這個世界，反射光的亮度在一天內可以變化10000次以上，在午間左右會達到峯值。由於這些巨大的光線變化，下圖中黑底白字“Subway”的白色和黑色部分在中午反射的光要比晚上多1000倍。那麼，我們對黑與白的認知怎麼會在一天中如此可靠呢？

近日，發表在**《Cell Reports》上的一項研究中，來自美國紐約市立大學的研究團隊闡明瞭明亮的光線如何更有效地刺激大腦的視覺區域，從而有助於視力。這一結論顛覆了我們此前固有的觀點，即户外明亮的光線下可能更適宜閲讀。**

在日常生活中，人眼需要分辨邊界清晰的物體，也需要分辨邊界模糊的物體。後一種分辨能力就成為對比敏感度。對比敏感度和視敏度是評估視覺疾病和導航功能的重要指標。視敏度是人眼分辨物體細微結構的最大能力。

其實，對比敏感度不僅用於視覺分辨，像作家和音樂家還使用對比敏感度來強化文字和旋律的顯著差異。在視覺世界中，亮度對比指的是光刺激源與其周圍環境之間的光線強度的差異。對比度越大，越容易識別，比如在白紙上的黑字會比灰字更容易閲讀。

數十年來，視覺研究的假設一直認為，亮度對比不會隨着光線強度變化。也就是説，在白紙上的深色文字被認為在室外（較明亮光線下）與室內（較暗的光線下）會有着相同的亮度對比。很顯然，這種亮度對比的穩定性很重要。否則會是什麼樣呢？如果在不同的光線強度下亮度對比不能保持，那麼室內的黑色在室外會變成接近白色樣，因為它會反射更多的光。

在這項研究中，紐約市立大學視光學院生物與視覺科學系的研究團隊通過測量初級視覺皮層神經元的亮度反應功能發現，亮度反應隨亮度範圍和黑白刺激的變化而變化。增加光照量對大腦視覺皮層的開啓和關閉功能有相反的影響。

該結果證明，長達數十年曆史的假設是不正確的，甚至還可能會導致嚴重的測量誤差；而這些誤差對基礎研究、眼科診療，以及依賴於精確視覺對比的多學科產生影響。例如，它可能導致對眼部疾病患者的視敏度測量不準確、影響醫學圖像的對比度渲染或導致為視障人士和老年人設計的設施測量不準確。

這項研究表明，當我們在視覺環境中導航時，我們的大腦會不斷調整其視覺響應以適應亮度範圍的變化。與視敏度一樣，對比敏感度強烈依賴於光線的強弱。增加光照量會使眼睛對周圍暗刺激源和亮刺激源的對比敏感度向相反方向轉變。增加光量提升了眼睛對最暗對比度的分辨力，例如，使陰影中的細微差別更容易被看到；同時也顯著削弱了眼睛對最亮對比度的分辨力，例如，你很難分辨一輛被擦的鋥光瓦亮的汽車車身最亮面反射亮度之間的差異。

該研究結果還表明，視覺皮層對比敏感度的明暗差異與自然界中的明暗對比差異緊密匹配，包括它們對亮度範圍的依賴性。

從日出到日落，亮度範圍在自然界中變化了幾個數量級。這些緩慢的時間變化調整了視覺皮層神經元的對比度反應功能，以捕捉每個亮度水平上最具信息量的對比度。知道兩個明亮鏡面的反射光在明亮的海面上具有不同的亮度是無意義的優勢；但夜間微弱的亮度變化可能是捕食者靠近的信號。因此，視覺皮層需要發出對比度和亮度變化的信號，這兩個皮層信號持續相互作用，有效地對我們的視覺世界進行採樣。

研究人員稱，這些新發現也可以用來改進現有的圖像處理算法和視覺對比度指標。

因此，這項研究的結論是，閲讀對象的亮度改變了我們對明暗對比度的敏感性，從而更有效地從自然場景中提取信息。因此，在更明亮的光線下閲讀能更有效地刺激視覺皮層，讓你更好地看清文字，並有助於你的視力。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.108692