1600世纪末，艾萨克·牛顿不仅是引力的发现者，他还不惜将自己的视力置于危险之中，以探究视觉的工作原理。在一系列大胆（且无疑不安全）的实验中，牛顿违反了眼睛安全的两大原则：他直视太阳，甚至将一根针插入眼球下方。他的使命是探究我们闭上眼睛时出现的神秘光线和色彩。如果你曾凝视过篝火，或偶然瞥见过太阳，你可能见过闪烁的图案在你的视野中舞动。这些转瞬即逝的幻觉属于 奇怪的残像科学这一现象至今仍让研究人员感到困惑。
眼睛如何将光转化为视觉
故事始于视网膜——位于眼球后部的感光层。在这里，数百万个被称为视网膜细胞的特殊细胞…… 感光 吸收入射光并将其转换为大脑可以解释的电信号。
每个感光器含有数千个微小分子，称为 感光色素这些色素分子能够识别特定的颜色。当光粒子（或光子）照射到这些色素分子上时，会引发分子结构的变化。这个过程被称为…… 漂它会暂时改变感光色素，并引发一系列化学反应，最终产生传至大脑的电脉冲。
通过结合粗略的信号 200亿个感光细胞大脑会形成我们每时每刻看到的图像。但有时，即使光源消失，这些信号仍会残留。这时就会出现残像。
积极的残像：当光拒绝消逝
残像产生的一种解释是，它们源于感光细胞本身。凝视明亮的物体，比如篝火，会抑制感光色素，导致许多感光色素处于褪色状态。虽然感光色素能够再生，但它们无法像光感受器那样有效地吸收光线。
然而，在短时间内，光感受器会继续向大脑发送信号，就像光线仍然存在一样。这会产生一种被称为“ 积极 残像—当您凝视太阳或火焰并闭上眼睛时，您会看到同样明亮的形状和图案。
积极的后像会在几秒钟内消失，但有时它们会变成更奇怪的东西： 负面后像.
负面残像：翻转的颜色
负残像是指原始图像的颜色似乎反转成其对立面。例如，凝视黄色背景上一朵鲜绿色的花朵。然后闭上眼睛或看向白色表面，你会看到蓝色背景上一朵洋红色的花朵。
为什么会发生这种情况？科学家们还不完全确定，但存在几种理论。
- 光感受器疲劳理论对单一颜色（例如绿色）敏感的细胞在长时间暴露于该颜色后会耗尽能量。而对红色敏感的细胞（通常与绿色细胞保持平衡）则保持活力。当你转移视线时，红色细胞会占据主导地位，从而产生互补色的错觉。
- 神经节细胞理论: 一些研究人员认为，这种效应起源于视网膜深处，在一层称为 神经节细胞，它在将颜色信号传递到大脑之前对其进行处理。
- 脑处理理论：其他人则认为这种现象是由大脑本身的高级处理引起的，而不仅仅是视网膜。
无论来源如何，结果都惊人地提醒我们，我们的视觉系统不仅仅记录现实，它还会对其进行解释，有时还会以令人惊讶的方式进行解释。
压力光幻视：无光视觉
牛顿的实验更进一步，他用针按压并刺破了自己的眼睛。虽然听起来令人不安，但这却创造出了生动的光圈和色彩——我们现在称之为 压力光幻视.
牛顿认为这些发光形状的出现是因为他身体弯曲了视网膜。现代科学家对此也部分认同：摩擦或按压眼睛会拉伸脆弱的神经元，导致感光细胞失灵，并向大脑发送错误信号。
但压力并不是产生光幻视的唯一方法。
- 磁刺激在某些医疗程序中，医生会使用磁脉冲作用于大脑。患者有时会报告看到闪光，即使他们本身已经失明。
- 宇宙辐射：宇航员在太空旅行时经常描述，当来自太阳或遥远恒星的宇宙射线穿过他们的身体时，会看到神秘的闪光。在太空失重的环境下，即使没有空气和大气层，也无法遮挡人眼对这些奇异的视觉“烟花”的视线。
牛顿的好奇心和未解之谜
Isaac Newton may have taken extreme risks to unlock the mysteries of vision, but his curiosity opened doors to discoveries that continue to intrigue scientists today. Afterimages, whether 积极 or negative, reveal the complex interplay between light, photoreceptors, and the brain. Pressure phosphenes, meanwhile, show that vision doesn’t always require light at all—sometimes the brain itself creates it.
然而，就我们所知，仍有许多问题悬而未决。究竟为什么会出现负后像？光幻视是如何在完全黑暗中形成的？即使在牛顿冒着失明的风险死去几个世纪后的今天，这些问题仍然处于科学的边缘地带。
