色盲的类型:每一种色觉缺陷的完全指南
从轻微的红绿色弱到完全的全色盲——每种类型看起来是什么样、影响哪些人,以及如何测试。
核心要点
色盲并不是单一的一种病——它是一个至少包含八种不同类型的谱系,从细微到当事人毫无察觉的绿色弱(5% 的男性都有却不自知),到完全的灰阶视觉(每 30000 人中有 1 人)。了解自己的具体类型,决定了你该做哪种 色盲测试 、哪种光学辅助工具可能有帮助,以及哪些日常场景对你挑战最大。
大多数人以为色盲就是把世界看成黑白的。事实上,完全的色盲极为罕见。绝大多数色盲者能看到完整范围的颜色——他们只是会混淆某些特定的颜色对,这些颜色在他们看来一模一样,但在所有人眼中却明显不同。
他们会混淆哪些颜色对,完全取决于他们患有 哪种类型的色盲。红色盲(Protanopia)患者混淆的颜色,与蓝色盲(Tritanopia)患者混淆的颜色并不相同。检测每种类型的测试也各不相同——标准的 石原氏测试 只筛查红绿色觉缺陷,不筛查蓝黄缺陷。
本指南讲解每一种临床公认的色觉缺陷类型:它在细胞层面的成因、有多常见、透过这种视角世界看起来是什么样,以及哪种测试能检测它。我们会先介绍眼科医生使用的分类体系,再逐一详细讲解每种类型。
正常色觉是如何工作的
人的视网膜含有两类感光细胞:视杆细胞(检测光的强度、负责夜视)和视锥细胞(检测颜色)。视锥细胞有三种,每一种都对一个不同的波长范围最敏感:
| 视锥类型 | 敏感波段 | 峰值波长 | 基因位置 |
|---|---|---|---|
| L 视锥(长波) | 红光 | 564 nm | X 染色体(Xq28) |
| M 视锥(中波) | 绿光 | 534 nm | X 染色体(Xq28) |
| S 视锥(短波) | 蓝光 | 420 nm | 7 号染色体 |
当三种视锥都存在且功能正常时,大脑会综合它们的信号,从而分辨大约一百万种颜色色调。当一种或多种视锥 缺失(二色视,dichromacy)、 灵敏度发生偏移(异常三色视,anomalous trichromacy),或 完全失去功能(单色视,monochromacy)时,就会出现色盲。
请注意,L 视锥和 M 视锥的基因都位于 X 染色体上。由于男性只有一条 X 染色体(XY),单一一个有缺陷的拷贝就会导致色盲。女性(XX)需要两个拷贝都有缺陷才会发病——这就是为什么红绿色盲影响 8% 的男性,却只影响 0.5% 的女性 (美国国家眼科研究所 [1])。S 视锥的基因位于 7 号染色体——一条常染色体——所以蓝黄色盲对男女的影响相同。想更深入了解遗传模式,请看我们关于 色盲的遗传学 的指南。
色觉缺陷的完整分类及患病率数据。红绿类型约占全部病例的 99%。
红绿色盲(最常见)
红绿色盲包含四个亚型——两个较轻(异常三色视)和两个较重(二色视)。它们加起来约占 所有遗传性色盲的 99%。这四种都是 X 连锁隐性遗传,意味着它们主要影响男性。
绿色弱(Deuteranomaly)——最常见的类型
对绿色敏感的 M 视锥存在,但其峰值灵敏度向更长(更红)的波长偏移。这意味着绿色、黄色和红色看起来都比本该有的更相似。绿色弱是全球最常见的单一色盲形式——大约每 20 名男性中就有 1 人。
许多轻度绿色弱的人一辈子都不知道自己有这种情况。他们可能会注意到秋天的树叶不那么鲜艳,或者某些深浅的绿色和橙色难以区分,但这些偏移细微到足以在日常生活中被忽略。
常见混淆
绿色与黄色、橙色与浅绿色、红色与棕色、粉色与灰色。对大多数绿色弱者来说,交通灯的颜色仍然可以区分,不过绿灯看起来可能更偏白而不是绿。
红色弱(Protanomaly)
对红色敏感的 L 视锥存在,但向更短(更绿)的波长偏移。红色看起来比正常更暗淡、更深,橙色、黄色和绿色彼此看起来更相似。与绿色弱不同,红色弱会导致明显的 红色变暗。这在临床上很重要,因为红色警示灯、刹车灯,以及深色背景上的红字可能显得不那么醒目。
常见混淆
红色与深灰色/黑色、橙色与绿色、红色与棕色。红色看起来比绿色弱者眼中更暗淡。红色交通灯可能看起来像一盏暗淡的琥珀色灯。
绿色盲(Deuteranopia)
M 视锥完全缺失。患者只有两种工作的视锥(L 和 S),因此他们看到的是二维色彩空间,而不是三维。整个红-橙-黄-绿范围坍缩成深浅不一的棕黄色。蓝色和紫色彼此看起来也很相似。
绿色盲是绿色弱的重度形式。绿色弱只是让颜色轻微偏移,而绿色盲则消除了一整条辨色轴。对绿色盲者来说,绿丛中一颗熟透的红草莓,看起来和背景是同一种颜色。
常见混淆
红色与绿色(看起来几乎一模一样)、蓝色与紫色、亮绿色与黄色、粉色与浅灰色/白色、中红色与中棕色。做一下我们的 红绿色盲测试 来筛查这种类型。
红色盲(Protanopia)
L 视锥完全缺失。和绿色盲一样,患者只通过两种视锥(M 和 S)观看。红绿辨别能力丧失,但还有一个重要的额外效应: 红色看起来非常暗,几乎发黑。这是因为 L 视锥通常是红光的主要探测器——没有它们,红色波长几乎不产生信号。
红色这种亮度的降低,在临床上把红色盲和绿色盲区分开来。红色盲者把红色交通灯看成一个暗淡发黑的点,而不是明亮的信号。这对 色盲者驾车 有安全方面的影响,尤其是在夜间。
常见混淆
黑色与多种深浅的红色、深棕色与深绿色/深橙色/深红色、某些蓝色与红色/紫色/深粉色、中绿色与橙色(Colour Blind Awareness [2])。
红色盲(Protanopia) vs 绿色盲(Deuteranopia)——并排对比
| 特征 | 红色盲(Protanopia) | 绿色盲(Deuteranopia) |
|---|---|---|
| 缺失的视锥 | L 视锥(红) | M 视锥(绿) |
| 红色看起来 | 非常暗,几乎发黑 | 棕黄色,亮度正常 |
| 绿色看起来 | 棕褐色/偏棕 | 棕褐色/偏棕 |
| 红色的亮度 | 明显变暗 | 亮度正常 |
| 中性点 | 约 492 nm(蓝绿色) | 约 498 nm(蓝绿色) |
| 驾车风险 | 较高(红灯显得暗淡) | 中等(依赖灯的位置) |
| 患病率(男性) | 约 1.0% | 约 1.2% |
蓝黄色盲(罕见)
蓝黄色盲影响 S 视锥(对蓝色敏感)。由于 S 视锥的基因位于 7 号染色体(一条常染色体,而非性染色体),蓝黄缺陷 不与性别相关 ——它对男女的影响相同。它也比红绿类型罕见得多。
蓝色弱(Tritanomaly)
S 视锥存在,但其光谱灵敏度发生偏移。蓝色看起来偏绿,黄色看起来更浅或偏粉。蓝色弱以 常染色体显性 方式遗传,意味着只需一个有缺陷的基因拷贝即可发病——这与所有其他属于隐性遗传的色觉缺陷的遗传模式都不同。
蓝色盲(Tritanopia)
S 视锥完全缺失。患者只通过 L 和 M 视锥观看,失去了蓝-黄轴上的辨别能力。蓝色和绿色会被混淆,黄色可能看起来偏粉或呈浅灰色,天空可能看起来发绿。紫色往往无法与暗红棕色区分开来。
蓝色盲更多是 后天获得的(由疾病、药物或衰老引起),而非遗传的。可能导致后天蓝色盲的情况包括糖尿病视网膜病变、青光眼、年龄相关性黄斑变性,以及接触某些工业溶剂(Cleveland Clinic [3])。可用我们的 蓝黄色盲测试 来筛查这种类型。
常见混淆(蓝黄类型)
浅蓝色与灰色、深紫色与黑色、中绿色与蓝色、橙色与红色、黄色与粉色。值得注意的是,红绿辨别能力仍然正常——标准的石原氏测试对蓝色盲者不会显示任何错误。
全色盲(单色视)
单色视是唯一一种“色盲”这个词字面成立的形式——这些人完全看不到颜色,或只能看到一丝蓝色。两种形式都极为罕见,且除色觉之外还伴有其他视觉症状。
视杆单色视(全色盲,Achromatopsia)
三种视锥都无功能。视觉完全依赖视杆细胞,而视杆细胞只检测光的强度——不检测波长。结果是真正的灰阶视觉。但其影响远不止颜色:
- 畏光(Photophobia)—— 对强光极度敏感。视杆细胞在正常日光下会饱和,导致疼痛和一片白茫茫。大多数全色盲者在室内也佩戴深色或带红色滤光片的眼镜。
- 眼球震颤(Nystagmus)—— 不自主的快速眼球运动,通常自出生起就存在。
- 视力下降 ——通常为 20/200 或更差(在许多司法管辖区属于法律上的失明),因为中央凹(视觉最敏锐的中心区)几乎只含视锥,而在没有功能性视锥的情况下,中央凹基本上是“盲”的。
- 昼盲(Hemeralopia)—— 在暗光下比在强光下看得更清楚(与正常情况相反)。
关于误诊的重要提醒
一些只使用石原氏测试的验光师,可能在患者无法通过所有图版时报告“完全色盲”。石原氏测试无法检测蓝黄色觉,也无法检测真正的全色盲——它只筛查红绿缺陷。一个无法通过所有石原氏图版的人,几乎可以肯定患的是重度红绿二色视,而不是全色盲。要确诊真正的全色盲,需要用色觉异常镜(anomaloscope)或视网膜电图(ERG,electroretinogram)进行临床检查。
蓝锥单色视(Blue Cone Monochromacy)
只有 S 视锥(对蓝色敏感)有功能。L 视锥和 M 视锥都缺失或无功能。患者保留有限的蓝色感知能力,但无法区分红色、绿色、黄色或橙色。与全色盲一样,蓝锥单色视也会导致视力下降和一定程度的畏光——不过通常比视杆单色视轻。由于它是 X 连锁遗传,几乎只影响男性。
常见颜色对在不同类型眼中的样子。红绿类型混淆上面几行,蓝黄类型混淆下面几行。
后天获得的色盲 vs 遗传性色盲
并非所有色盲都是遗传的。后天获得的色觉缺陷可能因疾病、药物或环境接触在任何年龄出现。关键区别如下:
| 特征 | 遗传性 | 后天获得 |
|---|---|---|
| 发病时间 | 出生时即存在 | 人生后期才出现 |
| 进展 | 稳定——严重程度永不改变 | 可能随时间恶化或好转 |
| 影响范围 | 双眼程度相同 | 可能一只眼比另一只更严重 |
| 最常见类型 | 红绿(红色型/绿色型) | 早期为蓝黄(蓝色型) |
| 可逆吗? | 否 | 有时可逆,若治疗了根本病因 |
| 常见成因 | X 染色体或 7 号染色体上的基因突变 | 糖尿病、青光眼、多发性硬化、药物(乙胺丁醇 Ethambutol、地高辛 Digoxin)、衰老 |
后天获得的蓝黄缺陷在 65 岁以上成年人中尤其常见。随着晶状体随年龄变黄,它会吸收更多短波长(蓝)光,产生类似蓝色弱的渐进性偏移。据估计, 65 岁以上人群中约 3% 有临床上可测量的后天色觉缺陷(Colour Blind Awareness [4])。
患病率:每种类型有多常见?
下表整合了来自人群研究的患病率数据。患病率因族裔而异——这些数字代表全球平均水平。北欧人群的患病率往往略高;撒哈拉以南非洲和澳大利亚原住民人群的患病率往往较低(Birch, 2012 [5])。
| 类型 | 类别 | 男性 | 女性 | 严重程度 |
|---|---|---|---|---|
| 绿色弱(Deuteranomaly) | 红绿 | 5.0% | 0.35% | 轻度–中度 |
| 红色弱(Protanomaly) | 红绿 | 1.0% | 0.03% | 轻度–中度 |
| 绿色盲(Deuteranopia) | 红绿 | 1.2% | 0.01% | 重度 |
| 红色盲(Protanopia) | 红绿 | 1.0% | 0.01% | 重度 |
| 蓝色弱(Tritanomaly) | 蓝黄 | 极为罕见(男女相同) | 轻度 | |
| 蓝色盲(Tritanopia) | 蓝黄 | 约 0.003%(男女相同) | 重度 | |
| 全色盲(Achromatopsia) | 单色视 | 约 0.003%(每 30,000 人 1 人) | 完全 | |
| 蓝锥单色视 | 单色视 | 约 0.001%(每 100,000 人 1 人) | 完全 | |
哪种色盲测试能检测哪种类型?
并非所有色盲测试都一样。每种测试针对不同类型,并提供不同程度的诊断细节:
| 测试 | 红绿 | 蓝黄 | 红色型 vs 绿色型 | 严重程度 |
|---|---|---|---|---|
| 石原氏测试 | 是 | 否 | 有限 | 粗略 |
| 红绿测试 | 是 | 否 | 中等 | 中等 |
| 蓝黄测试 | 否 | 是 | 不适用 | 中等 |
| FM100 色相测试 | 是 | 是 | 是 | 详细 |
| 色觉异常镜(临床用) | 是 | 是 | 是 | 金标准 |
如果你怀疑自己色盲,但不确定是哪种类型,可以先做我们免费的 石原氏色盲测试 做一次快速的红绿筛查。要做覆盖所有色轴的更全面评估, Farnsworth-Munsell 100 色相测试 可以识别具体类型和严重程度。如果你想要一个更快、但仍能对缺陷色轴进行分类的排列测试,可以试试 Farnsworth D-15 测试。要获得明确的临床诊断,请向你的眼科医生申请色觉异常镜检查。
底线
色盲不是一种病——它是一个至少包含八种不同类型的家族,每种都由不同的感光细胞问题引起,产生不同的颜色混淆,并需要不同的测试来检测。绝大多数色盲者(约 95%)患有某种形式的红绿缺陷,而其中大多数人患的是轻度的绿色弱(deuteranomaly),他们可能从未察觉。
了解你的具体类型,出于实际原因很重要:它决定了哪种 色盲测试 真正能检测出你的情况、矫色眼镜(EnChroma、Pilestone)是否可能有帮助,以及哪些日常场景最需要适应。如果你怀疑自己有任何形式的色觉缺陷,做一次在线筛查测试是免费、即时的第一步——之后再进行专业评估以获得精确诊断。
想了解色盲是如何从父母传给子女的?阅读我们关于 色盲的遗传学 的指南。担心孩子?请看 儿童色盲的早期迹象。想知道对职业的影响?请查看 适合色盲者的职业。
参考来源
- National Eye Institute. "Color Blindness." nei.nih.gov
- Colour Blind Awareness. "Types of Colour Blindness." colourblindawareness.org
- Cleveland Clinic. "Color Blindness." clevelandclinic.org
- Colour Blind Awareness. "Acquired Colour Vision Defects." colourblindawareness.org
- Birch, J. (2012). "Worldwide prevalence of red-green color deficiency." Journal of the Optical Society of America A, 29(3), 313–320. PubMed
- American Academy of Ophthalmology. "What Is Color Blindness?" aao.org