靜脈血管為什么是藍色的？

物體的顏色起首取決于反射了什么光。嘗試表白，在皮下深度不到 0.2mm 時，可以看作血管直接在白光下，因而也可以或許反映其真實顏色——紅色。好比我們的毛細血管，考慮到它們凡是都極細，所以只要您能看到的，都在半斤八兩淺的皮下（如耳朵外緣），顏色天然就是紅的。

而藍色或者青綠色的血管則在皮下較深處。此光陰需要穿透人體皮下組織這樣的半透明介質，其傳布就要復雜得多。此中最主要的，是會發生瑞利散射——藍光這樣的短波長光，穿透能力差，傳布過程中朝四面八方的散射比紅光這樣的長波光快得多。定性地說，越往深處，藍光被散射失落越多，達到血管的可見光就越偏紅。

這就造當作一個有趣的現象：從皮下深處血管反射回來的紅光相對藍光削減了。有研究人員經由過程人體超聲波測量和體外模擬血管皮下情況兩個嘗試證實了這點：假設皮下血管在某一深度，它反射進入人眼的長波（以紅光為代表）與短波（以藍光為代表）比例是 5:2，而往深處推進一點，這一比例卻可能是 3:1.8——紅光所占比例下降了。

模擬測量的反射率隨深度轉變曲線，可見總體上長波段的反射率轉變更大

研究人員利用的模擬嘗試裝配

節制深度變量，血管越粗或者含氧量越低的血管（一般來說對應靜脈），這個現象也越較著。一個可能的詮釋是，跨越必然深度，因為入射光中的短波穿透能力差，導致反射的短波光，本家兒要由接近人眼這一側的管壁反射而來，因而不會被血管接收。而長波反射光則分歧，它有半斤八兩一部門是由穿透血管而從另一側管壁反射回來的光組成，被血液接收、散射失落的就很較著了。

可是，紅光在反射光中比例雖有降低，也仍是以它居多，在光學上不該該是人們所見的藍色或者青綠色。要理解此中啟事，還需考慮人類的色覺形當作機制。

除了視網膜的三種視錐細胞，人類的色覺決議還涉及大腦視覺處置的各類神經機制。研究發現，展望人類血管顏色的算法中，必需考慮一種叫色恒常（color constancy）的機制，才能得出合適感知的“青綠色”、“藍色”成果。

考慮色恒常后，算法得出的成果：最右一欄可以看出，由深到淺，分歧直徑的血管別離呈藍色、青綠色、紅色

顧名思義，“色恒常”是解決這樣一個問題：為什么黃光照到白色物體，白光照到黃色物體——反射進入人眼的同為黃光，但正常人在這兩個情境下，依然能等閑分辯出前者為白色，后者為黃色。

圖中正對您這一面的橙色中間塊和上面的棕色中間塊，其實它們反射的光完全一樣，但您能清晰地分辯出兩者顏色分歧

研究證實，大腦皮層中有專門的神經元（double-opponent cells）負責完當作這項工作。它們判定視野里存在的立體外形和反射平面，進而從整體上“猜測”響應物體是在什么照明前提下——好比暗影仍是亮光，黃光仍是白光。然后再從視野的每一個區域里去除失落這個照明前提，最終得出物體的真實顏色。所以，一個點的顏色不但是由自身的反射光決議，還要考慮它的相鄰區域。

色恒常是一個便利我們保存的有用系統，但它也有一個弱點：輕易被極端的照明前提棍騙，形當作錯覺。“藍血”恰是因為血管與其相鄰區域在毫米以下的標準上“嵌”在一路，它們彼此反射光構成的分歧會對大腦的色恒常處置組成強烈的干擾。事實上，研究人員采用蒙特卡洛算法來進行模擬嘗試，就是為了應對皮下這種復雜的幾何干系。值得一提的是，若是把色恒常算法中血管四周組織、皮膚等的光學參數調至接近我們黃皮膚，就可以或許得出血管會由藍色逐漸標的目的青綠色轉變的成果，這也合適經驗。

為了便利直不雅理解，請看下面這個同樣與色恒常有關的錯覺: