本文是关于2024年美国日全食特别报道的一部分，该日全食将于 2024 年 4 月 8 日在美國、墨西哥和加拿大parts of the U.S., Mexico and Canada on April 8, 2024.
特蕾西·格雷格坐在田纳西州立公园的草地上，感到空气变冷，沐浴在她身上的午后阳光突然消退。那是 2017 年 8 月 21 日，美国大部分地区发生日全食的日子，她正处在日全食的路径中。在头顶上，月球滑到太阳前方，将下方的一切笼罩在阴影中。在全食短暂的黑暗中，随着月球的阴暗吞噬大地，格雷格暂时将目光从天空移开，看到周围翠绿的草地发生了惊人的变化，现在饱和着引人注目的紫罗兰色和淡紫色。
格雷格和大多数其他有幸目睹这一罕见天象的人一样，都经历了所谓的浦肯野效应，或由光线水平波动引起的自然色彩感知变化。在明亮的光线下，与蓝色和绿色相比，红色和橙色对人眼来说是丰富而鲜艳的。但在昏暗的光线下，红色和橙色会变得黑暗而柔和，而紫色、蓝色和绿色则会变得明亮。日全食期间阳光的快速、急剧变暗会加剧这种现象，使此类事件更加超现实。
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4 月 8 日，从横跨北美洲的狭长地带看到的月球将再次短暂地从太阳前方经过，让那些有幸身处全食路径的人有机会亲眼目睹浦肯野效应。“我只记得整体颜色是深紫色，只持续了大约七八分钟，”格雷格说，她是一位行星科学家，也是一位自称的日食爱好者，目前担任布法罗大学地质系主任。“我承认有点紧张，不敢摘下日食眼镜，但当我摘下眼镜时，我看到整个天空都是淡紫色的……这是一个完整的感官体验。”
来源：Katie Peek；来源：NASA（日食路径数据）
我们对这种颜色转变的感知源于我们眼睛的特定解剖结构。在视网膜内工作的是两种细胞，即视锥细胞和视杆细胞——视网膜是人眼后部对光线敏感的组织层。视锥细胞提供视觉视觉，或在光线充足的空间清晰地看到和感知颜色的能力，而视杆细胞提供暗视觉，或在昏暗的光线下看到的能力，但颜色少得多。黄昏或日全食的全食等朦胧条件会促使我们的眼睛进入中间视觉，其中视网膜的视杆细胞和视锥细胞协同工作。
华盛顿大学眼科教授杰伊·内茨说，但同时活跃的视杆细胞和视锥细胞并没有像人们可能希望的那样，在中等光照条件下给人清晰而多彩的视觉。相反，结果是一种混合视觉，其中眼睛只能感知某些颜色。“视杆细胞和视锥细胞没有通往大脑的独立信号通路，”内茨说。“因此，来自它们两者的信息会汇聚到连接我们大脑的同一组纤维上……，我们最终会在中间视觉时期得到相互竞争的信号。”
人类视网膜有三种类型的颜色感应视锥细胞：红色、绿色和蓝色。这些视锥细胞的组合使我们能够在明亮的日光下看到彩虹的所有颜色。但在中间视觉时期，来自红色视锥细胞（感知较长、较红波长的光）的信号会丢失，而绿色和蓝色视锥细胞感知的较短波长的信号则会持续存在。这就是为什么绿色和蓝色在黄昏和日全食期间如此明显鲜艳的原因，内茨说。“在我们视杆细胞灵敏度最高的峰值处，是一种看起来像青色或海洋颜色的波长，”他补充道。“那是真正穿透的颜色，也可能是 [日全食期间] 最美丽的颜色。”
威斯康星大学麦迪逊分校兽医学院眼科助理教授弗雷亚·莫瓦特说，对于其他动物来说，日食引起的浦肯野效应可能更加强烈。鸟类有第四种视锥细胞，可以让它们看到紫外线。莫瓦特说，很难准确说出日全食期间突然的光线变化会对鸟类视觉产生什么影响，但紫色阴影可能会格外鲜艳和令人迷惑。
然而，狗可能错过了任何令人兴奋的视觉变化，因为它们的视网膜只包含两种类型的视锥细胞：蓝色和黄色。莫瓦特说，狗可能看到的反而是浑浊而苍白的红棕色，它们可能不太在意太阳奇观。
不过，内茨说，人类应该在四月份的日食期间玩得开心，玩弄颜色。这是一个罕见的机会，太阳光会快速变暗和变亮，以至于浦肯野效应变得清晰可见。“每天，从白天到黑夜，都需要几个小时的时间，”他说。“但我们通常在忙碌的时候会发生这种情况，而且它太渐进了，以至于我们的视杆细胞已经开始适应，所以我们几乎没有注意到有什么惊人的事情正在发生。在 [日全食] 期间，你实际上可以见证这种从视觉视觉到中间视觉再到暗视觉的奇妙转变，然后再回到视觉视觉。”
销售护眼日食眼镜的公司 Solar Eyeglasses 建议，聚集在一起观看的人佩戴红色和绿色，以产生最大的视觉对比。内茨建议观看者在他们的日食入门包中包含一袋彩色彩虹糖，看看当太阳光线减弱时，他们有多难猜出自己要吃的口味。
格雷格将从她的家乡纽约州布法罗观看今年的日全食——布法罗是全食路径中的黄金位置。她必备的日食物品是一台老式相机。“也许这听起来很普通，但我将拿出我的旧相机，它的设置可以手动调整，”她说。“我们的智能手机摄像头可以适应每种设置。但我不想拍修改过的照片。我想要一张具有代表性的照片，能够捕捉光线和色彩以及所有的一切。”