色盲

色盲（color blindness），又稱色覺辨認障礙（color vision deficiency，簡稱CVD），是指能看見及辨別顏色的能力低於常人的狀況。色盲有可能造成生活和學習上的困難，例如購買水果、挑選衣物，及辨識交通號誌可能也會受到影響，這些障礙有時可以透過色彩通用設計排除。大多數患者的狀況並不嚴重，多半患者可以適應。全色盲的患者有可能也會伴隨視敏度（visual acuity）下降及晝盲症的問題。

人類的視錐細胞大致可分為三組，常見的色盲成因是其中一組或以上的視錐細胞發育時有問題。男性比女性容易有色盲，因為最常發生色盲的相關基因位於X染色體上。女性有兩條X染色體，缺失的基因可以由另一條補足，但男性只有一條。色盲也可能肇因於眼睛、視神經，或部分的腦部遭受物理或化學傷害。典型的診斷方式是使用石原氏色盲檢測圖檢測，亦有許多另外檢測方式存在。

色盲目前無法在生理上治癒。患者的教師可以改變教學方式，以順應患者辨色力較弱的情況；配戴特殊鏡片可能有助於紅綠色盲患者在明亮的燈光辨色，也有手機應用程式能幫助患者辨色。

紅綠色盲是最常見的色盲，其次是藍黃色盲以及全色盲。北歐族裔的紅綠色盲患者約佔男性的8%和女性的0.5%。辨色能力也會隨著年齡退化。在某些國家，法律上會明文禁止色盲患者從事特定工作，例如飛機駕駛、火車駕駛及軍人等。在藝術能力方面，繪畫能力並無差異，而且據信許多知名藝術家是色盲患者，例如美國藝術家Daniel Arsham。

## 發現

英國化學家約翰·道爾頓1797年左右在研究自然時發現：有一些花朵「白天是一種顏色，晚上卻是另一種顏色」。道爾頓最初推測是溫度對色素含量表達存在影響，但系統調查後發現：只有自己和弟弟在觀察時會看見這種花存在「白天是一種顏色，晚上卻是另一種顏色」的現象，而他人的觀察中只存在色彩亮度的變化。道爾頓由此發現自己和自己的弟弟是色盲。在發現自己是色盲者後，於1798年出版了第一部論述此問題的科學專著《關於色彩視覺的離奇事實：附觀察結果》（Extraordinary Facts Relating to the Vision of Colours: With Observations）。由於道爾頓的研究，該缺陷常被稱為道爾頓症（daltonism），不過現時多用色盲中的一種——綠色盲以描述道爾頓的缺陷。

## 發生原因

以發生原因來分，色盲可分為「先天性色盲」和「後天性色盲」。

由於人類辨識顏色的基因是來自X染色體。故若母親為色盲者（基因型為XaXa）與正常父親婚配，則其所生的兒子必為色盲，但女兒色覺正常，皆會攜帶色盲基因；若父親亦為色盲者，則子女皆為色盲。若是母親為攜帶者（基因型為XAXa）與正常父親婚配，則其所生的兒子有1/2的機率是色盲，女兒色覺正常，有1/2的機率成為攜帶者；若父親為色盲者（基因型必為XaY），則其所生的兒女皆有1/2的機率是色盲，女兒皆會攜帶色盲基因。若色盲的父親與正常女性，則子女必無色盲，女兒皆成為攜帶者（因為色盲男性第23對染色體為XaY基因，會將唯一令下一代有可能遺傳色盲的Xa染色體傳全數遺傳予女兒）。其詳細機制可參見X染色體遺傳病。

後天性色盲的發生原因可能與視網膜、視神經病變有關，例如外傷、青光眼、黃斑部病變。

## 色盲分類

部分色盲大致可分為紅綠色盲和藍黃色盲，可利用石原氏色盲檢測圖來做檢測。

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### 紅綠色盲

紅綠色盲症又稱道爾頓症（色盲最早由約翰·道爾頓詳細描述）。患有紅綠色盲（red-green color blindness）的人難以辨認紅、綠色調。紅綠色盲包括紅色盲（protanopia，甲型色盲，第一色盲）、綠色盲（deuteranopia，乙型色盲，第二色盲）、紅色弱（protanomaly，紅色覺變差，甲型色弱，第一色弱）和綠色弱（deuteranomaly，乙型色弱，第二色弱）。紅色盲或綠色盲是因為缺少感受相應顏色的視錐細胞。

X染色體的遺傳基因對紅綠色盲有所影響。紅綠色盲的人群中，男性多於女性，這是因為紅綠色盲是X染色體隱性遺傳病，即控制紅綠色覺的感受器的基因位於X染色體上，並遵循性聯遺傳規律。女性（46,XX）只有當兩條X染色體上的基因均顯示隱性方可表現為紅綠色盲，而男性（46,XY）的X染色體只要有隱性基因即可表現。

#### 紅綠色盲遺傳機率

下方標為粗斜體的情形可能有罕見的例外情況。

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- 女性正常與男性正常的子女全是正常

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- 女性正常與男性色盲的子女中女孩全是攜帶者，男孩全是正常

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- 女性攜帶者與男性正常的子女中女孩一半攜帶者一半正常，男孩中一半色盲一半正常

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- 女性色盲與男性正常的子女中女孩全是攜帶者，男孩全是色盲

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- 女性攜帶者與男性色盲的子女中女孩一半色盲一半攜帶者，男孩一半色盲一半正常

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- 女性色盲與男性色盲的子女全是色盲

### 藍黃色盲

患有藍黃色盲（blue-yellow color blindness）的人難以辨認藍色和綠色、紫色和紅色、黃色和粉紅色。藍黃色盲包括藍色盲（tritanopia，第三色盲）、藍色弱（tritanomaly，第三色弱）、黃色盲（tetartanopia，第四色盲）和黃色弱（tetartanomaly，第四色弱）。黃色盲是色盲的「第四種類型」，也是一種藍黃色盲。然而，它的存在是假設的，鑑於人類色覺的分子基礎，這種類型的存在可能性很小。

### 全色盲

全色盲（achromatopsia/total color blindness）是完全沒有色覺只有灰度知覺的色覺障礙，其病因是由於先天性的僅有一類視錐細胞，或視錐細胞功能障礙，或是由於後天第四視覺區等腦區損傷所引起。患者通常依靠眼球中視杆細胞來感受視覺影像光線的強弱，其視覺所見的景像只有灰階的色階分布。除色覺異常外，常合併畏光、眼球震顫、視力低下。由於眼睛對於亮度非常敏感，在白天的室外需戴上深色的太陽眼鏡保護眼睛。

一般社會上存在的全色盲比例非常小，但在密克羅尼西亞聯邦的平格拉普環礁（Pingelap）和彭培島（Pohnpei）上卻有極高的比例為全色盲；約1775年的一場颱風使得島上只倖存約20人，其中生還的一人帶有全色盲的隱性基因；因為島上的基因庫小，難以避免近親繁殖，致使島上全色盲的比例高於全世界其他地方的三萬分之一，平格拉普島人口約七百人，全色盲的比例高達十二分之一，這種造成全色盲的基因叫作馬斯肯基因（maskun gene），島上約有三分之一的人為帶因者。

還有一些不完全的全色盲，例如藍錐單色視（BCM）。

## 色盲現況

色盲現況

男｜女｜合計｜參考資料

總體

總體（美國）｜1.30%

紅綠色盲（總體）｜7 - 10%

紅綠色盲（白種人）｜8%

紅綠色盲（亞洲人）｜5%

紅綠色盲（非洲人）｜4%

單色

全色盲｜0.00001%｜0.00001%

二色色盲｜2.4%｜0.03%

紅色盲（長波長敏感視錐細胞缺失，L-cone）｜1% to 1.3%｜0.02%

綠色盲（中波長敏感視錐細胞缺失，M-cone）｜1% to 1.2%｜0.01%

藍色盲（短波長敏感視錐細胞缺失，S-cone）｜0.001%｜0.03%

三色視覺異常｜6.3%｜0.37%

紅色弱（長波長敏感視錐細胞缺陷，L-cone）｜1.3%｜0.02%

綠色弱（中波長敏感視錐細胞缺陷，M-cone）｜5.0%｜0.35%

藍色弱（短波長敏感視錐細胞缺陷，S-cone）｜0.0001%｜0.0001%

## 影響

下圖模擬了正常色覺者（trichromat，三色視者）（上圖）和二色視者（dichromat）（下圖）的狀況

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色盲患者在職業的選擇上會受到一些限制，特別是美術、醫學、化工、電工及電信等需要依賴大量的辨色能力的工作，在就學與在職訓練時就常因體檢結果（或拒絕體檢）而被拒絕錄取、註冊入學等。且如果在就學或在職訓練中發現，也會存在問題。

但在文學、史學、法律等方面就較不受限。

### 混淆色

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混淆色是色盲人群經常誤認的一對或一組顏色。紅綠色盲的混淆色包括：

- 青色和灰色
- 玫瑰粉和灰色
- 藍色和紫色
- 黃色和霓虹綠
- 紅色、綠色、橙色、棕色

藍色盲的混淆色包括：

- 黃色和灰色
- 藍色和綠色
- 深藍/藍紫色和黑色
- 藍紫色和黃綠色
- 紅色和玫瑰粉

這些混淆色在CIEXYZ中被量化地表示為直線混淆線，通常在相應的色度圖上進行繪製。所有的線都在一個共點處相交，這個點隨著色盲類型的不同而不同。對於對應類型的二色視者，沿著混淆線的色度將呈現出色差現象。如果這些色度足夠接近，那種類型的異常三色視者也會將它們視為色差現象，這取決於他們的色覺缺陷的強度。要使混淆線上的兩種顏色呈現出色差現象，首先需要使它們具有相同的亮度。還要注意，對於標準觀察者（正常色覺者）來說，具有相同亮度的顏色對於二色視者來說可能並非等亮度。

### 色彩任務

Cole描述了四種色彩任務，所有這些任務都在一定程度上受到色盲的影響：

- 比較性 – 當需要比較多種顏色時，例如在調色時
- 內涵性 – 當顏色被賦予隱含的意義，如紅色 = 停止
- 外延性 – 當指認顏色，例如通過名稱，如「黃色的球在哪裡？」
- 審美性 – 當顏色看起來很好看 - 或傳遞情感反應 - 但不具有明確的含義

以下各節介紹了色盲人士通常在特定的色彩任務中遇到的困難。

### 食物

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色盲者在選擇或準備食物時會遇到一些困難，例如：

- 難以根據顏色判斷食物是否成熟，香蕉的綠-黃過渡尤其難以識別。
- 難以檢測某些食物上的瘀傷、黴菌或腐爛
- 通過顏色判斷肉類熟度
- 區分品種，如Braeburn蘋果和澳洲青蘋果
- 區分與人工口味相關的顏色（例如果凍豆、運動飲料）

### 膚色

由於瘀傷、曬傷、皮疹甚至臉紅而導致的膚色變化，紅綠色盲者很容易忽略。這些色差通常與血氧飽和度有關，血氧飽和度會影響皮膚的反射率。

### 機動車駕駛

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紅綠色盲可能導致駕駛困難，主要是因為無法區分紅、黃、綠的交通信號燈。由於紅色的感知變暗，紅色盲患者在快速識別剎車燈方面更加不利。

- 某些國家（如羅馬尼亞，或90年代前的新加坡）拒絕授予全色盲的個人駕照。在羅馬尼亞，一直有人努力去爭取色盲得到駕駛執照的權利。
- 在中國大陸，紅綠色盲者不可申請駕駛執照。
- 在臺灣，道路交通安全規則要求考取駕駛執照者能辨識紅色、黃色及綠色。故色弱者如能通過醫院的辨色力檢查，仍得考取駕駛執照。
- 澳大利亞在1994年實施了針對色盲者獲得商業駕駛執照的分級禁令，包括對所有紅色盲/紅色弱者的禁令，以及規定綠色盲/綠色弱者必須通過Farnsworth燈光測試。由於缺乏可用的測試設施，1997年取消了對綠色盲/綠色弱者的規定，2003年取消了對紅色盲/紅色弱者的禁令。
- 在2020年6月，印度放寬了對色覺障礙者駕駛執照的限制，現在僅適用於色覺障礙嚴重的人群。以前受到限制的輕度和中度色覺障礙者現在可以通過醫學要求。

許多交通號誌常用紅綠來表示，對於色盲患者，可教導他們依亮燈位置來辨識；例如在臺灣，道路交通標誌標線號誌設置規則明確規定各燈號排列方式。另外，部份地區（如臺灣、日本、中國大陸）的紅綠燈實際綠燈含藍光，對於佔大多數的綠色色弱患者辨識無礙。

### 飛機駕駛

在美國，聯邦航空管理局（FAA）要求將色盲檢查作為飛行員在取得飛行執照之前必須接受的體檢項目之一；如果檢測出色盲，飛行申請將會受到限制——比如禁止夜間飛行，禁止根據有色的信號飛行等。這些限制意味著色盲飛行員不能進行商業飛行。

### 地圖

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製作地圖有時候沒有考慮到色弱問題，造成色弱者無法識別區塊與區塊之間的差別。其中也包含地鐵路線圖，相似顏色的路線會造成色弱者的困擾。

部份地鐵公司會考慮這部份的需求，建立對色弱者友好的環境；例如於地鐵站編列路線及站名編號，除對不懂當地語言的外國人較友善之外，亦提供色覺障礙者辨識路線的方式。

### 食品標示

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在印度，用紅、綠圖案來區分食品是否為素食，然而符號顏色對色覺障礙人士來說過於類似。

## 其他生物

一般的哺乳動物為紅色盲（protanopia），它們分不清光譜中紅-黃-綠的部分，而靈長類動物是經過基因突變才重新獲得了分辨更廣闊色譜的能力。

## 研究

2019年，中美兩國研究人員開發出一種含有特殊納米顆粒的「眼藥水」，可讓實驗鼠暫時看到近紅外光。這項技術將來有望讓人類獲得肉眼可見紅外光的能力。

## 參考書目

- 《色盲島》，奧利佛·薩克斯(Oliver Sacks)，ISBN 957132874x，1999年，時報出版社出版。

## 基本資料

- 異名：color blindness, color deficiency, impaired color vision
- 醫學專科：眼科學
- 症狀：彩色視覺減低
- 病程：終身
- 病因：基因遺傳，大多為X染色體相關性連遺傳
- diagnosis：石原氏色盲檢測圖
- 管理層：調整教學法、輔助應用程式
- 患病率：紅綠色盲：8%男性，0.5%女性（北歐族裔）