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色盲

無法正確感知部分或全部顏色間區別的缺陷
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色盲（英语：color blindness），又称色觉辨认障碍（英语：color vision deficiency，简称CVD），是指能看见及辨别颜色的能力低于常人的状况。色盲有可能造成生活和学习上的困难，例如购买水果、挑选衣物，及辨识交通号志可能也会受到影响，这些障碍有时可以透过色彩通用设计排除。大多数患者的状况并不严重，多半患者可以适应。全色盲的患者有可能也会伴随视敏度（visual acuity）下降及畏光（英语：Hemeralopia）的问题。[3]

色盲
又称color blindness, color deficiency, impaired color vision[1]
石原氏色盲检测图，正常人会看到6，但红绿色盲者和全色盲者看不到[2]。
症状彩色视觉减低[3]
病程终身[3]
类型视力受损[*]、色觉缺陷[*]、失明、疾病
病因基因遗传，大多为X染色体相关性连遗传[3]
诊断方法石原氏色盲检测图[3]
治疗调整教学法、辅助应用程序[1][3]
患病率红绿色盲：8%男性，0.5%女性（北欧族裔）[3]
分类和外部资源
医学专科眼科学
ICD-119D44
ICD-9-CM368.5、​368.59
DiseasesDB2999
MedlinePlus001002
Orphanet98658
[编辑此条目的维基数据]

人类的视锥细胞大致可分为三组，常见的色盲成因是其中一组或以上的视锥细胞发育时有问题。男性比女性容易有色盲，因为最常发生色盲的相关基因位于X染色体上。女性有两条X染色体，缺失的基因可以由另一条补足，但男性只有一条。色盲也可能肇因于眼睛、视神经，或部分的脑部遭受物理或化学伤害。典型的诊断方式是使用石原氏色盲检测图检测，亦有许多另外检测方式存在。[3]

色盲目前无法在生理上治愈[3]。患者的教师可以改变教学方式，以顺应患者辨色力较弱的情况[1]；配戴特殊镜片可能有助于红绿色盲患者在明亮的灯光辨色，也有手机应用程序能帮助患者辨色。[3]

红绿色盲是最常见的色盲，其次是蓝黄色盲以及全色盲。北欧族裔的红绿色盲患者约占男性的8%和女性的0.5%。辨色能力也会随着年龄退化[3]。在某些国家，法律上会明文禁止色盲患者从事特定工作，例如飞机驾驶、火车驾驶及军人等。在艺术能力方面，绘画能力并无差异，而且据信许多知名艺术家是色盲患者。[1]而新生代中最具代表性的例子有美国艺术家Daniel Arsham，其作品涉猎广泛，从声音、绘画到雕塑甚至是4D场景，并吸引到Pharrell Williams、Adidas、Calvin Klein等名人与名牌的喜爱[4]。

发现

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英国化学家约翰·道尔顿在发现自己是色盲者后，于1798年出版了第一部论述此问题的科学专著《关于色彩视觉的离奇事实：附观察结果》（Extraordinary Facts Relating to the Vision of Colours: With Observations）。[5]由于道尔顿的研究，该缺陷常被称为道尔顿症（daltonism），不过现时多用色盲中的一种——绿色盲以描述道尔顿的缺陷。

发生原因

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以发生原因来分，色盲可分为“先天性色盲”和“后天性色盲”。

由于人类辨识颜色的基因是来自X染色体。故若母亲为色盲者(基因型为XaXa)与正常父亲婚配，则其所生的儿子必为色盲，但女儿色觉正常，皆会携带色盲基因；若父亲亦为色盲者，则子女皆为色盲。若是母亲为携带者(基因型为XAXa)与正常父亲婚配，则其所生的儿子有1/2的几率是色盲，女儿色觉正常，有1/2的几率成为携带者；若父亲为色盲者（基因型必为XaY)，则其所生的儿女皆有1/2的几率是色盲，女儿皆会携带色盲基因。若色盲的父亲与正常女性，则子女必无色盲，女儿皆成为携带者（因为色盲男性第23对染色体为XaY基因，会将唯一令下一代有可能遗传色盲的Xa染色体传全数遗传予女儿）。其详细机制可参见X染色体遗传病。

后天性色盲的发生原因可能与视网膜、视神经病变有关，例如外伤、青光眼、黄斑部病变。

色盲分类

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部分色盲大致可分为红绿色盲和蓝黄色盲，可利用石原氏色盲检测图来做检测。

 
不同类型的色觉障碍模拟图

红绿色盲

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红绿色盲症又称道尔顿症（色盲最早由约翰·道尔顿详细描述）。患有红绿色盲（red-green color blindness）的人难以辨认红、绿色调。红绿色盲包括红色盲（protanopia，甲型色盲，第一色盲）、绿色盲（deuteranopia，乙型色盲，第二色盲）、红色弱（protanomaly，红色觉变差，甲型色弱，第一色弱）和绿色弱（deuteranomaly，乙型色弱，第二色弱）。红色盲或绿色盲是因为缺少感受相应颜色的视锥细胞。

X染色体的遗传基因对红绿色盲有所影响。红绿色盲的人群中，男性多于女性，这是因为红绿色盲是X染色体隐性遗传病，即控制红绿色觉的感受器的基因位于X染色体上，并遵循伴性遗传规律。女性（46,XX）只有当两条X染色体上的基因均显示隐性方可表现为红绿色盲，而男性（46,XY）的X染色体只要有隐性基因即可表现。

红绿色盲遗传概率

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下方标为粗斜体的情形可能有罕见的例外情况。

  •  
    女性正常与男性正常的子女全是正常
  •  
    女性正常与男性色盲的子女中女孩全是携带者，男孩全是正常
  •  
    女性携带者与男性正常的子女中女孩一半携带者一半正常，男孩中一半色盲一半正常
  •  
    女性色盲与男性正常的子女中女孩全是携带者，男孩全是色盲
  •  
    女性携带者与男性色盲的子女中女孩一半色盲一半携带者，男孩一半色盲一半正常
  •  
    女性色盲与男性色盲的子女全是色盲

蓝黄色盲

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患有蓝黄色盲（blue-yellow color blindness）的人难以辨认蓝色和绿色、紫色和红色、黄色和粉红色。蓝黄色盲包括蓝色盲（tritanopia，第三色盲）、蓝色弱（tritanomaly，第三色弱）、黄色盲（tetartanopia，第四色盲）和黄色弱（tetartanomaly，第四色弱）。黄色盲是色盲的“第四种类型”，也是一种蓝黄色盲。然而，它的存在是假设的，鉴于人类色觉的分子基础，这种类型的存在可能性很小。

全色盲

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参见：单色视觉

全色盲（英语：achromatopsia/total color blindness）是指眼球中视锥细胞缺少，或无作用，仅能依靠眼球中视杆细胞来感受视觉影像光线的强弱。其视觉所见的景像只有灰阶的色阶分布，眼睛对于亮度非常敏感，在白天的室外需戴上深色的太阳眼镜保护眼睛。

一般社会上存在的全色盲比例非常小，但在密克罗尼西亚联邦的平格拉普环礁（Pingelap）和彭培岛（Pohnpei）上却有极高的比例为全色盲；约1775年的一场台风使得岛上只幸存约20人，其中生还的一人带有全色盲的隐性基因；因为岛上的基因库小，难以避免近亲繁殖，致使岛上全色盲的比例高于全世界其他地方的三万分之一，平格拉普岛人口约七百人，全色盲的比例高达十二分之一，这种造成全色盲的基因叫作马斯肯基因（maskun gene），岛上约有三分之一的人为带因者[6][7]。

还有一些不完全的全色盲，例如蓝锥单色视（BCM）。

色盲现况

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色盲现况
男 女 合计 参考资料
总体 - - -
总体（美国） - - 1.30% [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
红绿色盲（总体） 7 - 10% - - [2][3] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
红绿色盲（白种人） 8% - - [4]
红绿色盲（亚洲人） 5% - - [5]
红绿色盲（非洲人） 4% - - [6]
单色 - - -
全色盲 0.00001% 0.00001% - [7]
二色色盲 2.4% 0.03% - [8]
红色盲（长波长敏感视锥细胞缺失，L-cone） 1% to 1.3% 0.02% - [9] （页面存档备份，存于互联网档案馆）[10]
绿色盲（中波长敏感视锥细胞缺失，M-cone） 1% to 1.2% 0.01% - [11] （页面存档备份，存于互联网档案馆）[12]
蓝色盲（短波长敏感视锥细胞缺失，S-cone） 0.001% 0.03% - [13]
三色视觉异常 6.3% 0.37% - [14]
红色弱（长波长敏感视锥细胞缺陷，L-cone） 1.3% 0.02% - [15]
绿色弱（中波长敏感视锥细胞缺陷，M-cone） 5.0% 0.35% - [16]
蓝色弱（短波长敏感视锥细胞缺陷，S-cone） 0.0001% 0.0001% - [17]

影响

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下图模拟了正常色觉者（trichromat，三色视者）（上图）和二色视者（dichromat）（下图）的状况

 

色盲患者在职业的选择上会受到一些限制，特别是美术、医学、化工、电工及电信等需要依赖大量的辨色能力的工作，在就学与在职训练时就常因体检结果（或拒绝体检）而被拒绝录取、注册入学等。且如果在就学或在职训练中发现，也会存在问题。

但在文学、史学、法律等方面就较不受限。

混淆色

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三种类型的二色视觉混淆线叠加在CIEXYZ色彩空间上。

混淆色是色盲人群经常误认的一对或一组颜色。红绿色盲的混淆色包括：

  • 青色和灰色
  • 玫瑰粉和灰色
  • 蓝色和紫色
  • 黄色和霓虹绿
  • 红色、绿色、橙色、棕色

蓝色盲的混淆色包括：

  • 黄色和灰色
  • 蓝色和绿色
  • 深蓝/蓝紫色和黑色
  • 蓝紫色和黄绿色
  • 红色和玫瑰粉

这些混淆色在CIEXYZ中被量化地表示为直线混淆线，通常在相应的色度图上进行绘制。所有的线都在一个共点处相交，这个点随着色盲类型的不同而不同。[8]对于对应类型的二色视者，沿着混淆线的色度将呈现出色差现象。如果这些色度足够接近，那种类型的异常三色视者也会将它们视为色差现象，这取决于他们的色觉缺陷的强度。要使混淆线上的两种颜色呈现出色差现象，首先需要使它们具有相同的亮度。还要注意，对于标准观察者（正常色觉者）来说，具有相同亮度的颜色对于二色视者来说可能并非等亮度。

色彩任务

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Cole描述了四种色彩任务，所有这些任务都在一定程度上受到色盲的影响：[9]

  • 比较性 – 当需要比较多种颜色时，例如在调色时
  • 内涵性 – 当颜色被赋予隐含的意义，如红色 = 停止
  • 外延性 – 当指认颜色，例如通过名称，如“黄色的球在哪里？”
  • 审美性 – 当颜色看起来很好看 - 或传递情感反应 - 但不具有明确的含义

以下各节介绍了色盲人士通常在特定的色彩任务中遇到的困难。

食物

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正常（上）和红绿色盲（下）对红绿苹果的感知模拟

色盲者在选择或准备食物时会遇到一些困难，例如：

  • 难以根据颜色判断食物是否成熟。香蕉的绿-黄过渡尤其难以识别。
  • 难以检测某些食物上的瘀伤、霉菌或腐烂
  • 通过颜色判断肉类熟度
  • 区分一些品种，如Braeburn苹果和Granny Smith苹果
  • 区分与人工口味相关的颜色（例如果冻豆、运动饮料）

肤色

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由于瘀伤、晒伤、皮疹甚至脸红而导致的肤色变化，红绿色盲者很容易忽略。这些色差通常与血氧饱和度有关，血氧饱和度会影响皮肤的反射率。

机动车驾驶

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位于加拿大Halifax的用于辅助色盲人的交通信号灯
 
三种色盲模拟下的红绿灯，其中绿灯含有蓝色光便于色觉障碍者分辨

红绿色盲可能导致驾驶困难，主要是因为无法区分红、黄、绿的交通信号灯。由于红色的感知变暗，红色盲患者在快速识别刹车灯方面更加不利。[10]

  • 某些国家（如新加坡在90年代之前，或罗马尼亚直到现在）拒绝授予全色盲的个人驾照。在罗马尼亚，一直有人努力去争取色盲得到驾驶执照的权利。[11]
  • 在中国大陆，红绿色盲者不可申请驾驶执照[12]。
  • 在台湾，道路交通安全规则要求考取驾驶执照者能辨识红色、黄色及绿色。故色弱者如能通过医院的辨色力检查，仍得考取驾驶执照。
  • 澳大利亚在1994年实施了针对色盲者获得商业驾驶执照的分级禁令。这包括对所有红色盲/红色弱者的禁令，以及规定绿色盲/绿色弱者必须通过Farnsworth灯光测试。由于缺乏可用的测试设施，1997年取消了对绿色盲/绿色弱者的规定，2003年取消了对红色盲/红色弱者的禁令。[10]
  • 在2020年6月，印度放宽了对色觉障碍者驾驶执照的限制，现在仅适用于色觉障碍严重的人群。以前受到限制的轻度和中度色觉障碍者现在可以通过医学要求。[13]

许多交通号志常用红绿来表示，对于色盲患者，可教导他们依亮灯位置来辨识。在台湾，道路交通标志标线号志设置规则明确规定各灯号排列方式。部分地区（如台湾、日本、中国大陆）的红绿灯实际绿灯含蓝光，对于占大多数的绿色色弱患者辨识无碍。

飞机驾驶

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在美国，联邦航空管理局（FAA）要求将色盲检查作为飞行员在取得飞行执照之前必须接受的体检项目之一。如果检测出色盲，飞行申请将会受到限制——比如禁止夜间飞行，禁止根据有色的信号飞行等。这些限制意味着色盲飞行员不能进行商业飞行。[14]

地图

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色觉模拟器模拟出不同色觉者看见的台北捷运路线图。C：一般型色觉(正常色觉)。P：第1型色觉(红色盲)。D：第2型色觉(绿色盲)。T：第3型色觉(蓝色盲)

制作地图有时候没有考虑到色弱问题。造成色弱无法识别区块与区块间有差别。其中也包含地铁路线图，相似颜色的路线会造成色弱者的困扰。部分地铁公司会考虑这部分的需求建立色弱友好的环境。[15]部分地铁公司会于地铁站编列路线及站名编号，除友善不懂当地语言的外国人之外，亦提供色觉障碍者辨识路线的方式。

食品标示

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印度素食符号，对于色觉障碍者很难独立分辨是否为素食

在印度，用红、绿图案来区分食品是否为素食，然而符号颜色对色觉障碍人士来说过于类似。[16]

其他生物

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一般的哺乳动物为红色盲（protanopia），它们分不清光谱中红-黄-绿的部分，而灵长类动物是经过基因突变才重新获得了分辨更广阔色谱的能力。[17][18]

研究

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2019年，中美两国研究人员开发出一种含有特殊纳米颗粒的“眼药水”，可让实验鼠暂时看到近红外光。这项技术将来有望让人类获得肉眼可见红外光的能力。[19]

参考书目

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参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Gordon, N. Colour blindness. Public Health. 1998-03, 112 (2): 81–84 [2022-03-21]. PMID 9581449. doi:10.1016/S0033-3506(98)00590-3. （原始内容存档于2021-08-31） （英语）. 
  2. ^ Shraman, N L. Ishihara's Test Chart 24 Plates Edition 2020. Memory Book: Smaran Shakti. 2020-03-25 （英语）. 
  3. ^ 3.00 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07 3.08 3.09 3.10 Color Blindness. National Eye Institute. [2022-03-21]. （原始内容存档于2016-07-28）. 
  4. ^ 色盲藝術家 Daniel Arsham 把過去與未來的完美結合 | THE PAST IS PRESENT. MING'S. 2018-10-11 [2022-03-21]. （原始内容存档于2021-04-18） （美国英语）. 
  5. ^ Dalton, John. Extraordinary Facts Relating to the Vision of Colours: With Observations. 1798 [2023-08-30]. （原始内容存档于2023-03-28）. 
  6. ^ Hussels, I. E.; Morton, N. E. Pingelap and Mokil Atolls: achromatopsia. American Journal of Human Genetics. 1972-05, 24 (3): 304–309 [2022-03-21]. ISSN 0002-9297. PMC 1762260  . PMID 4555088. （原始内容存档于2022-06-20）. 
  7. ^ Sacks, Oliver. The Island of the Colour-blind. Picador. 1997. ISBN 0-330-35887-1. 
  8. ^ Fomins, S. Multispectral analysis of color vision deficiency tests. Materials Science. 2011, 17 (1): 104–108. doi:10.5755/j01.ms.17.1.259  . 
  9. ^ Cole, Barry L. The handicap of abnormal colour vision. Clinical and Experimental Optometry. 1972, 55 (8): 304–310. doi:10.1111/j.1444-0938.1972.tb06271.x. 
  10. ^ 10.0 10.1 Cole, Barry. Colour Blindness and Driving. Clinical and Experimental Optometry. September 2016, 99 (5): 484–487. PMID 27470192. S2CID 26368283. doi:10.1111/cxo.12396  . 
  11. ^ Petition to European Union on Colorblind’s condition in Romania. [2007-08-21]. （原始内容存档于2007-10-13）. 
  12. ^ 《机动车驾驶证申领和使用规定》（公安部令第123号）. [2019-01-18]. （原始内容存档于2019-01-19）. 
  13. ^ Mild to medium colour blind people can now obtain driver's license. Times of India. Press Trust of India. 2020-06-26 [2022-06-01]. （原始内容存档于2024-10-03）. 
  14. ^ Aerospace Medical Dispositions - Color vision. [2009-04-11]. （原始内容存档于2009-05-12）. 
  15. ^ 小田急電鉄（株）がCUD化で「 2016年度グッドデザイン・ベスト100」を受賞されました. 2016-09-29 [2022-03-21]. （原始内容存档于2022-03-28） （日语）. 
  16. ^ Why is the veg/non veg symbol used in India not color blind friendly?. Quora. [2022-03-21] （英语）. 
  17. ^ 为什么狗狗是色盲？其实大多数哺乳动物都是色盲，人类只是特例. 《环球科学》（“科学美国人”中文版）【唯一官方网站】. 2016-09-09 [2022-03-21]. （原始内容存档于2021-04-18）. 
  18. ^ Elsa Panciroli. Did T. rex make your dog colour blind?. the Guardian. 2016-08-03 [2022-03-21]. （原始内容存档于2022-03-21） （英语）. 
  19. ^ 中美科研人员开发出夜视“眼药水”. 新华网. 2019-03-01 [2022-03-21]. （原始内容存档于2021-03-13）. 
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