Что изменилось бы, если бы у человека был более широкий спектр зрения, чем обычно?

У меня афакия, поэтому я могу обратиться к ближнему УФ-излучению из личного опыта. Для ближнего ИК я могу рассуждать только из других источников.

При дневном свете тонкие эффекты, такие как узоры на цветах, упомянутые в другом ответе, полностью затмеваются гигантским источником ультрафиолетового излучения в небе. Кто-то, глядя в ближний ультрафиолет, видит солнечный свет ярче, чем другие, что временами причиняет ему боль. В яркие солнечные дни или яркие зимние дни со снежным покровом мне приходится носить защитные линзы и/или щуриться, чтобы блокировать много света. При дневном свете зрение в ближнем ультрафиолете является отрицательным.

Ближний ультрафиолет светит, так сказать, в лунном свете. Лунный свет — это всего лишь отраженный солнечный свет, но яркость полной луны составляет всего около 1/400 000 яркости солнца , поэтому тот, кто видит в ближнем ультрафиолете, может видеть при лунном свете без боли. Мой личный опыт показывает, что лунный свет делает все ярче (по сравнению с тем, что я вижу через очки) и белее/голубее. Я никогда не искал и не замечал цветочные узоры или следы мочи полевки, поэтому я не знаю, находится ли это дальше в ультрафиолете или глаза пчел и хищников отличаются в этом отношении.

Я ожидаю, что человек, который может видеть в ближнем ультрафиолете без потери остроты зрения, связанной с афакией, будет хорошо видеть при лунном свете, предпочитая лунный свет низким уровням искусственного света. (Например, выходя на улицу, он, вероятно, предпочел бы не носить с собой маленький фонарь.) Светлые поверхности будут особенно видны; он, вероятно, споткнется о темные препятствия, как и любой другой.

На другом конце спектра зрение в ближнем ИК-диапазоне увидит тепловые сигналы, чем горячее, тем ярче. По этому принципу работают приборы ночного видения , которые помогают военным видеть противника. Это не столько оптическое «видение», как в ближнем ультрафиолете, сколько тепло, которое становится видимым в ближнем ИК-диапазоне. Например, вы увидите человека, но не детали того, во что он одет. (Зрение в ближнем ИК-диапазоне не поможет вам увидеть вещи той же температуры, что и окружающая среда.) Я предполагаю, что очень горячий объект может «ослепить» вас так же, как яркое солнце «ослепляет» вас в ближнем ультрафиолете, и что зрение в ближнем ИК-диапазоне сделает все ярче при дневном свете, особенно в теплый солнечный день.

Такие вещи, как пульты дистанционного управления и светодиоды с ИК-подсветкой, встроенные в камеры видеонаблюдения, работают в ИК-диапазоне, поэтому человек с ближним ИК-зрением должен быть в состоянии увидеть их, по крайней мере, в темной комнате. Я не знаю, будут ли они слишком слабыми, чтобы их можно было увидеть в ярко освещенной комнате для человека, видящего как обычный, так и ИК-спектры. Мне не удалось найти ничего, что касалось бы того, как зрение в ближнем ИК-диапазоне повлияет на то, что вы видите при дневном свете.

Вы расширяете диапазон в обоих направлениях, поэтому нам нужно подумать, как эти две модификации будут взаимодействовать друг с другом. При ярком дневном свете, насколько я могу судить, ни один из них не дает преимущества, и, по крайней мере, ближний ультрафиолет дает некоторые недостатки. (Я думаю, что ближний ИК тоже будет недостатком.) Ночью вы сможете извлечь выгоду из обоих; отражение и флуоресценция ближнего УФ - это процесс, совершенно отличный от тепловых свойств ближнего ИК. Мне не удалось найти достоверную информацию о том, как работают приборы ночного видения при свете полной луны, что могло бы дать нам некоторое представление о том, мешают ли они друг другу.

Люди, которые видят в ближнем ультрафиолетовом и ближнем ИК-спектрах в дополнение к обычному видимому свету, вероятно, будут сверхчувствительными к солнечному свету. Я ожидаю, что они либо будут проводить меньше времени на открытом воздухе, либо будут носить защитные очки, такие как солнцезащитные очки или химически изменяющиеся линзы. Однако в более темных условиях и при лунном свете они будут работать лучше, чем обычные люди, и им не нужны никакие фильтры на пути. Если ваши люди решат проблему чувствительности с помощью специальных очков, им понадобится способ их отключить. (Конечно, вы можете просто снять очки, но это оставит вам то, что вам нужно носить с собой и защищать. Фотохромные линзы нравятся людям, которые не хотят носить с собой лишнюю пару солнцезащитных очков; ваши люди столкнутся с аналогичной проблемой. .)

Цвет — это ощущение ; он существует в уме. Это не физическая величина ; его не существует в природе. Измерения цвета ( колориметрия ) производятся по необходимости относительно «стандартного наблюдателя», т. е. человека без дефектов цветовосприятия и со средним цветовосприятием. Нет смысла сравнивать цветовосприятие разных видов.

Таким образом, единственный возможный ответ состоит в том, что «человек, который может видеть свет от 300 до 800 нм» , сможет видеть некоторые объекты в темноте и некоторые детали при дневном свете , которые не видны обычным людям. Больше ничего нельзя сказать.

• Например, такой человек вполне мог видеть в фотолаборатории. Фотолаборатории для работы с черно-белыми материалами обычно освещаются глубоким красным светом, который обычному человеческому глазу кажется очень слабым (и находится за пределами диапазона черно-белых фотоматериалов).

• Другой пример: многие цветы имеют узоры, которые видны только в ближнем ультрафиолетовом диапазоне , поэтому они видны пчелам, но при этом имеют однородные цвета в обычном визуальном спектре.

Изображения цветка мимулюса в видимом свете (слева) и ультрафиолетовом свете (справа), показывающие темный проводник нектара, который виден пчелам, но не людям. Фотография Plantsurfer доступна на Викимедиа под лицензией Creative Commons-Share Alike 2.0.

Нормальный видимый спектр охватывает примерно одну октаву, примерно от 380–390 нм до примерно 700–750 нм; нижняя и верхняя границы нечеткие, потому что граница не является резкой, и в определенных условиях можно увидеть свет, который обычно не ощущается. Таким образом, для дневного зрения предлагаемое расширение довольно мало, около одной трети октавы на коротковолновом конце и около одной шестой октавы на длинноволновом конце.

У человека есть две зрительные подсистемы: одна отвечает за зрение при большом количестве света («фотопическое» зрение), а другая — за зрение при слабом освещении («скотопическое» зрение); только один из них может быть активен в любой момент времени. В то время как переход от скотопического зрения к фотопическому зрению происходит довольно быстро (несколько секунд), переход от фотопического к скотопическому зрению занимает несколько минут. Подсистемы фотопического и скотопического зрения не охватывают один и тот же спектр ; в частности, длинноволновый конец скотопического визуального спектра составляет около 630 нм, поэтому человек, который может видеть ночью свет с длиной волны 800 нм , будет иметь значительное преимущество.