首先，在完全的黑暗中根本看不见任何东西。完全的黑暗意味着没有光，我们的眼睛依靠光来看见。也就是说，即使是在晚上，也很少会处于完全黑暗的环境中。城市的灯光反射的云，汽车前照灯，月亮，星星，甚至夜空本身的辉光都让夜晚充满了微弱的光。我们对黑暗的大多数体验实际上是部分黑暗的例子，那里仍然有少量的光。有了足够的时间，我们的眼睛就能适应并在部分黑暗中看到微弱的光线。
人类的眼睛需要几个小时才能完全适应黑暗，并在弱光条件下达到最佳灵敏度。在接触黑暗的最初几分钟内，视觉灵敏度得到了最快的提高。因此，许多人认为仅仅几分钟后，他们的眼睛就达到了最敏感的状态。但是在黑暗中暴露几个小时后，人类的眼睛继续适应，并在灵敏度上取得了微小的提高。人类眼睛在适应黑暗时的典型敏感性，锥体细胞在
10分钟内适应，但随后就被杆状细胞超越。杆状细胞需要几个小时的时间才能完全适应黑暗环境，并在低光照条件下达到最高灵敏度。请注意，这个图只代表总体趋势。实际的曲线因人而异，从眼睛上的一个点到下一个点，从一天到另一天。
瞳孔是靠近眼睛前部的一个黑洞，它让光线进入眼睛，这样光线就能在眼睛后部形成图像。瞳孔周围的虹膜包含控制瞳孔大小的肌肉。在光线较暗的情况下，虹膜会将瞳孔尽可能地扩大。这种扩张让尽可能多的光线进入眼睛，从而提高了敏感度，学生对黑暗适应的贡献只需要几秒到一分钟就能完成。视网膜上的视锥细胞负责颜色视觉，类似于数码相机的像素网格，视网膜上的一个巨大的锥体细胞空间阵列可以检测构成我们所看到的图像的不同色光位。人的眼睛有红、绿、蓝三色的视锥细胞。所有其他存在的颜色都被人类体验为红、绿、蓝的混合色。锥细胞本身可以适应部分黑暗。锥细胞含有视紫红质，这是许多光敏化学物质之一。视紫红质对光非常敏感，是视锥细胞在弱光条件下所使用的主要化学物质。问题是，视紫红质对光非常敏感，在正常的光照水平下，光会使这种化学物质变形并失去活性。一天中的大部分时间，当我们在正常的光线下行走时，我们眼睛中的视紫红质是不活跃的。当暴露在黑暗中，视紫红质能够再生和重新激活，再次对光线敏感，改善我们的夜视能力。但这个再生过程需要时间，锥体细胞大约需要
10分钟来适应黑暗。
和锥细胞一样，杆状细胞也含有视紫红质，一种对光高度敏感的化学物质。事实上，视杆细胞比视锥细胞更依赖视紫红质，这使得每一个视杆细胞在完全适应后，其敏感性是单个视锥细胞的
100到1000倍。几个杆都连接到相同的输出信号，这一事实允许较低水平的光被检测的代价是图像分辨率。杆状体对光反应缓慢，这种缓慢的响应意味着可以检测到较低水平的光，但代价是检测到时间的快速变化。
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