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寵物

狗狗視力問題大揭秘.

狗是嗅覺為先的動物,牠們認識這個世界,主要且首先的還是氣味。但眼睛卻也不是不重要,視覺是狗認識世界的第二個重要感官。

歷來,我們就聽到了很多關於狗狗視力問題的錯誤觀點,比如狗狗的世界是黑白的等。隨著知識的有效傳播,我們漸漸知道了狗狗只是色弱而已。但是對於更多的現象,比如狗狗照鏡子、狗狗對著電視里的狗邀玩,狗狗對著海報上面的狗吠叫等等,這些現象又讓我們對狗狗視力的問題越來越迷茫,所以,我們結合現有的研究成果,來跟大家談談狗狗的視力問題。

1、色盲VS色弱

狗狗眼睛中的世界不是黑白的,現在大家基本上都知道這個結論了。我們說狗狗是色弱動物,但其實要說是色盲也不為過,因為這跟我們人定義的人類色盲是相近的概念。狗能看見色彩,但牠們能看見的顏色比人類少。其原因是因為他們眼睛中的視錐細胞只有兩種(人類3種)。人類的眼睛根據三原色原理,所看到的七彩的世界,在狗眼睛中就變得「蒼白」了一些。狗能夠看到的主要是黃色、藍色、灰色的顏色。

2、狗的視力VS人的視力

除了能辨別的顏色的差異,還有就是類似於我們視力表的「視力差異」了。狗能夠看到多小的東西呢?我們人能看見的東西,牠們也能看見麼?對此,科學家們歷時多年,進行了實驗。狗沒法像人一樣讀出視力表上面的E是向左還是向右,向上還是向下,我們只能換一種方法:

用一張黑白豎直條紋相間的色卡,混在四張灰色的色卡中,訓練狗狗挑出這種條紋的色卡,這樣就得到獎勵。不斷地縮小黑白條紋的大小,到最後狗狗無法再區別出條紋色卡,而把這種細條紋色卡看作跟其他灰色色卡一樣的存在。這個定義為狗狗極限能夠看到的視力。

我們發現,狗狗能看清楚的最小條紋圖案,是人眼能夠區別出的6倍大,大約是人類0.25的視力。這就相當於,狗狗在6米開外能夠辨別清楚的圖案,擁有正常視力的人類在23米外就能看清。

但是,用辨別細節的標準來評判狗狗的視力,狗狗比較吃虧。牠們眼睛中的視錐細胞數量沒有人類豐富,對形象細節捕捉能力較差,加上狗狗視網膜後方有一種稱為脈絡膜毯的結構(TAPETUM),能夠將感光細胞沒有捕捉到的光漫反射回去,從而有一定的干擾,使得視網膜上影像變得模糊,所以狗狗看世界就像玻璃上塗了一層凡士林一樣,模模糊糊的。這也更加導致了狗對形象和細節的把控比較差。

所以,狗狗的視力其實沒這麼差(視力0.25),很多信息實際上狗狗是接收到了,但是由於這種結構,使得牠難以辨別形象細節。

狗狗視力問題大揭秘.
狗狗視力問題大揭秘.
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3、黃昏動物VS夜視能力

但是,這種功能的缺陷對狗狗影響其實並不大。首先,嗅覺幫牠們彌補了更多的不足;其次,狗狗的生活習性也不需要牠們把顏色和形象分辨得那麼清楚。狗是捕獵者,看到大概是個獵物就行了,不需要分辨獵物皮毛什麼顏色,長得漂不漂亮,能吃就行。同時,我們也聽過,狗狗是黃昏動物,是黃昏時候,在光線較暗的情況下,去捕捉會移動的獵物的捕獵動物。所以,牠們眼睛的結構,卻是為了這種需要而生的。

利用照相機的原理來幫助理解,眼睛和照相機都需要有洞,讓光可以透進來,眼睛靠的是瞳孔,照相機靠的是光圈+快門。眼睛的晶狀體和照相機的鏡頭用來收集聚集光線,而眼睛的視網膜和相機的膠片(數位相機的CCD)就是用來成像。

從接收光線來說,狗的瞳孔就比人的大,這是為了在相同時間透過更多光線。(有的狗狗眼睛看起來就好像只有大大的瞳孔,所以我們覺得狗狗很萌。)

從成像上來看,狗狗的眼睛中,用於捕捉顏色和形象細節的視錐細胞雖然少(只占5%),但其中視杆細胞卻很豐富。而視杆細胞就是便於捕捉動態形象和在弱光的情況下看清事物的。而上文提到的脈絡膜毯(TAPETUM),就像一個鏡子,把漏掉的光線再反射回去,讓視網膜能二次捕捉到這些光線。所以,狗狗在弱光環境下視力比人類好很多(5倍)。

狗狗視力問題大揭秘.

4、關於「鈦合金狗眼」

我們經常發現,在照相,或者用光照射狗狗眼睛時,狗狗眼睛會產生奇異的反光,有紅的、綠的、白的、黃的,有朋友戲謔地稱這個為「鈦合金狗眼」。這又是怎麼造成的呢?

其實這個也跟上文提到的脈絡膜毯(TAPETUM)有關係。這個東東,不僅反光,而且不是一個鏡子這樣的「鏡面反射」,而是無數個鏡子做鏡面反射而呈現出「漫反射」的效果。而它的另一個功能,就是螢光化(Fluorescence)的光電現象,讓光彎曲得更強,一方面是反射回去的光線更強,另一方面是稍微改變光的波長,使其更接近視杆細胞最敏感的波長,也就是黃色、綠色。而紅色的出現這一點科學界還未有準確的結論,不知是不是因為進化,讓跟人接觸最多的犬種產生一種變異,使牠們色弱的缺陷有所彌補,更能像人一般捕捉到豐富的視覺信息。(另外我個人亂猜,會不會是因為漫反射回來,各種光線相互干涉之類,最後還要通過人眼來捕捉這種光而產生的一種特例呢?反正,發光是因為這個脈絡膜毯的反射就對了。)

狗狗視力問題大揭秘.

5、來自電視和海報的挑釁

越來越多地發現,很多狗狗能夠識別出電視裡面的奔跑的狗或者動物,也有一些狗狗能夠看懂海報裡面的狗,並且對著它們吠叫或者做出邀玩動作,這是怎麼一回事呢?不是說狗靠嗅覺認識世界麼?對於沒有氣味的圖像,為什麼會判斷對方是個生命體呢?

首先,我們發現,越古生的犬種(一般來說,天生立耳的都偏向於古生犬),越難有這種行為;而越現代,越後期人為繁殖的犬種,越多發現有這種行為。

這雖然還沒有完備的科學研究論證,但基本可以考慮的方向是狗的適應力智商提高的緣故。

很多近代繁殖出來的玩具類寵物犬、伴侶犬等,多是人類腿上手上的玩伴,或與人互動性極多的助手。牠們接觸的東西和人非常相似,所以,很可能一方面是基因的選取,一方面是本身的進化導致了這種結果。這類犬也許對顏色感知更敏銳,對形象把握更細緻,甚至更能領會主人的行為動作及背後的意義。加上主人無意間對於行為的鼓勵和固化,使得這類更現代的狗對電視和海報產生明顯的反應。而為什麼狗能看見這些圖像呢?這可能是跟現代顯像科技進步有關。

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最早的電視,我們知道是50Hz,圖像其實是一幀一幀閃爍的,但由於按這種頻率閃動,人眼無法覺察,所以看起像連續的。雖然覺察不出,但是眼睛時會疲勞的。而隨著科技發展,提高人類的視覺享受,現在的顯像頻率都提高了,高解析數位電視的頻率甚至都120Hz了。

根據研究,比格犬觀察到閃爍的頻率是75Hz,如果是老式電視,牠肯定感覺這是閃爍的圖片而不是流暢的運動,但現在電視這麼先進,所以很多狗都能覺察出這是流暢的圖像,於是對裡面運動的狗狗,或其他運動的動物就有了反應。而動畫片裡面的狗,雖然也是流暢圖像,但狗的動作明顯不真實,所以狗往往沒有意識到這是狗。

那麼海報圖片呢?估計也是印刷科技的進步,加上室內光線的充足導致的吧。可能更多的是適應力智商結合主人行為鼓勵的原因。暫時還缺少科學論證。

另外,前幾天看到一篇文章用狗狗面對鏡子裡的自己做出的舉動來評判狗狗智力的文章。我想,該文應該是以娛樂為目的的,但是難免誤導一些主人真的聽信這個不靠譜的方法。不排除狗的確看到了鏡子裡的自己(某些狗,雖然不同犬種),但這應該是個體的特例。面對一個沒有氣味的東西,狗不可能把牠當作生命體,即便偶然誤以為這是另一隻狗,做出相應舉動,也會很快發現這是一個假的對象。然而這些狗是否第二次,第三次這樣做呢?該文並沒有闡述。如果依然這樣做,那麼這種行為不一定能被解讀為「是和另一隻狗玩」,而更合理的解讀應該是一種痴迷行為了,即,把自己的行為誘導鏡子中圖像發生運動看作一個遊戲,痴迷於這個遊戲,而不是真正當作這是一個生命體的狗。

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6、狗的視野,重疊視區和惰性視區

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