猫只有 2 种视锥,人有 3 种。所以一块绿地毯上的红玩具,对它几乎等于不存在。换来的是视杆细胞占主导的视网膜加一层反光绒毡层:光敏度大约是人 6–8 倍,代价是色域少了将近一半。要让猫找到什么东西,别用颜色做标记,用明暗对比、动和气味。

两种视锥,峰值在 450 与 550 纳米

人的色彩来自 3 类视锥,峰值约 420、534、564 纳米。猫的视网膜只有 2 类,峰值约 450 纳米(蓝)和 550 纳米(黄绿)。只采两个样,大脑就很难把色相和亮度分开:620 纳米的红和 550 纳米的绿可能给出几乎一样的信号,眼睛只能退回用明暗来判断。这就是二色视觉(dichromacy),与人类最常见的色弱同构。

后果很具体。红色激光点在它眼里是一块暗灰,不是亮点,所以多数猫追的是移动,一停下来就失去兴趣。对猫而言,把物体区分开的是反光量的差别,不是漆成什么颜色。

它看的是对比度,不是颜色

色相坍缩之后,判断任何物体的问题只剩一个:相对背景的亮度差多少。浅色地板上的深色食盆边界清楚,棕色地板上的红色食盆几乎没有边界。50 lux 的晚间客厅里,20% 的亮度差猫能轻松分辨,5% 就分辨不了。蓝和黄正好落在它可用范围的两端,所以米色地毯上的蓝玩具 3–4 米外还看得见,红玩具 1 米就消失。

这也解释了为什么猫走到深色桌边会犹豫——深桌子贴着深墙。它不是胆小,在 10–30 lux 下那条边对它的眼睛确实不存在。沿桌沿贴一条 2 厘米宽的浅色胶带就能解决。

6–8 倍从哪里来

绒毡层是视网膜后方的一层反光膜,它把进入眼睛的光再送回感光细胞走第二遍,光子被接住的概率大约翻倍。再叠加视杆细胞为主的视网膜——负责亮度和运动——阈值就降了下来。人要看轮廓约需 0.1 lux,猫在 0.01–0.02 lux 就能工作,而无月晴夜的星光正是这个量级。行为学测试给出的增益是人的 6–8 倍,所以你眼里全黑的走廊,猫是快步穿过去的。

视杆细胞点火快、恢复慢。1 米外一只蛾子在近黑环境里它跟得住;50 厘米处两颗形状相近的猫粮,光线再好也分不清。

剩下的量程交给瞳孔

感光细胞只能做到这一步,光圈必须跟上。强光下猫的瞳孔收成一条竖缝,不到 1 毫米宽、12–15 毫米高;接近全黑时张开到近乎圆形,覆盖可见眼球面积最多 90%。按面积算,变化幅度约 135 倍,人的瞳孔约 15 倍。扩张只要几秒钟,而且不由意识控制——情绪激动和疼痛同样会放大瞳孔,所以明亮房间里的一双大瞳孔是临床观察,不是心情。

竖缝在白天另有用处:窄长光孔增加景深,猫判断一次 30–40 厘米的跳上柜沿,靠的就是这点。

清晰度、视野与暗适应

代价在锐度。猫的分辨率大约相当于人在视力表上的 20/100——够跟踪移动目标,不够读罐头上的小字。视野更宽,约 200 度对 180 度,双眼重叠 120 度用来判断深度。完全暗适应需要 20–30 分钟;反复开关 500 lux 的走廊灯,每次都会把适应进程打回去一部分。

能用的颜色组合

物体波长与最近视锥峰值的距离猫看到的样子
红色玩具620 纳米差 70 纳米暗灰,在绿地板或棕地板上近乎消失
绿色地毯550 纳米差 0 纳米中灰,1 米内的红色物体全被吞掉
蓝色球450 纳米差 0 纳米与绿、红背景分离得干净
黄色老鼠570 纳米差 20 纳米亮,深色木地板上对比最好
白色纸老鼠400–700 纳米差 0 纳米(双锥)亮度最高,4–5 米外可见
紫色逗猫棒400–450 纳米差 0–50 纳米偏蓝,要靠动,不靠颜色

这周就能做的五件事

  • 买蓝、黄、白色的玩具,别买红的;买回来在 2 米外、晚间灯光下对着自家地板看一眼。
  • 浅色食盆配深色垫子,深色食盆配浅色垫子,让盆沿在 50 lux 下有边界。
  • 猫门或楼梯边缘用 5 厘米浅色胶带标在鼻尖高度,不要用颜色编码。
  • 通往猫砂盆的路上留 1 盏 2,700 K 琥珀色小夜灯,地面照度 0.5–2 lux,其余地方关掉。
  • 每周轮换 3 件玩具,而不是一次摊 12 件;静止物体对这只眼睛来说 30 秒后基本就消失了。

颜色变化什么时候是症状

核硬化(nuclear sclerosis)大约 7 岁开始,瞳孔呈雾状蓝灰,视力大多还在;糖尿病猫的白内障则更致密。若一只瞳孔比另一只大 1 毫米以上、只有一只眼呈红橙反光,或者猫在天黑后突然撞家具,这是另一类问题:10 岁以上猫双眼散大伴突然失明,常见原因是高血压引起的视网膜脱离,需要 24–48 小时内就诊。

幼猫是另一种情况,它出生时的蓝是结构色而不是色素。8–12 周向成年眼色过渡有自己的时间表,见幼猫眼色变化。天一黑这只眼睛需要多少光,见夜视能力拆解;在把一次犹豫的跳跃归因于关节之前,先把猫的年龄换算一遍。

文中涉及的术语

糖尿病

常见问题

猫能看见红色吗?

能看见,但不是红色。它的视锥峰值在 450 和 550 纳米,620 纳米的红色物体信号很弱,大脑主要按暗色处理。绿地毯上的红玩具亮度比可能只有 1.2:1,实际上等于消失;同一块地毯上的蓝玩具能到 3:1 以上。

猫是色盲吗?

不是看不见颜色,是二色视觉。蓝与黄绿分得可靠,红和绿会互相吞掉,和人类最常见的色弱类型结构相同。颜色对它仍有一点用,但日常认路几乎全靠亮度对比和移动。

为什么猫在明亮的房间里瞳孔也放得很大?

瞳孔大小同时受情绪和疼痛影响,面积变化可达 135 倍。若白天瞳孔一直很大、两眼相差超过 1 毫米,或者伴随撞家具,应在 24–48 小时内就诊,不要当成性格问题。