从两个方面分析，首先在月光下，光线较弱；由于月光是通过反射太阳光产生，则其波段应与太阳光波段类似（因此不存在波段波长的差异，或波长差异可以忽略）。
接下来，人眼能看到物体主要依赖于两类细胞，分别为视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞对强光以及颜色具有高度的分辨能力，而视杆细胞对光线的强弱非常敏感。因此，在月光（弱光）下，视锥细胞不会被弱光刺激激活，而视杆细胞会被弱光刺激激活，将信号编码，由视皮层处理后，人会对物体有形状的感知（通过物体的灰度体现），而不会有颜色的感知，即在月光下看到的物体颜色多呈现黑色。
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