所謂顏色就是不同波長的光,波長不同的光的能量是不同的,不同物體的電子的激發能是不同的。
物體呈現某種顏色就是由於該物體的組成物質的電子的激發能量在某個範圍內,恰好能夠吸收某些波長的光線,而將其它光線反射,反射光線的顏色就是物體的顏色。
第一篇
日常生活中,人們觀察顏色,常常與具體事物聯繫在一起。人們看到的不僅僅是色光本身,而是光和物體的統一體。當顏色與具體事物聯繫在一起被人們感知時,在很大程度上受心理因素(如記憶,對比等)的影響,形成心理顏色。為了定性和定量地描述顏色,國際上統一規定了鑒別心理顏色的三個特徵量即色相、明度和飽和度。心理顏色的三個基本特徵,又稱為心理三屬性,大致能與色度學的顏色三變數---主波長、亮度和純度相對應。色相對應於主波長,明度對應於亮度,飽和度對應於純度。這是顏色的心理感覺與色光的物理刺激之間存在的對應關係。每一特定的顏色,都同時具備這三個特徵。

色相是指顏色的基本相貌,它是顏色彼此區別的最主要最基本的特徵,它表示顏色質的區別,從光的物理刺激角度認識色相:是指某些不同波長的光混合後,所呈現的不同色彩表象。從人的顏色視覺生理角度認識色相:是指人眼的三種感色視錐細胞受不同刺激後引起的不同顏色感覺。因此,色相是表明不同波長的光刺激所引起的不同顏色心理反應。例如紅、綠、黃、藍都是不同的色相。但是,由於觀察者的經驗不同會有不同的色覺。然而每個觀察者幾乎總是按波長的次序,將光譜按順序分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫以及許多中間的過渡色。紅色一般指610nm以上,黃色為570~600nm,綠色為500~570nm,500nm以下是青以及藍,紫色在420nm附近,其餘是介於他們之間的顏色。因此,色相決定於刺激人眼的光譜成分。對單色光來說,色相決定於該色光的波長;對復色光來說,色相決定於復色光中各波長色光的比例。如圖5-1所示,不同波長的光,給人以不同的色覺。因此,可以用不同顏色光的波長來表示顏色的相貌,稱為主波長。如紅(700nm),黃(580nm)。

色相和主波長之間的對應關係,會隨著光照強度的改變而發生改變,如圖5-2所示的是顏色主波長隨光照強度的改變而發生偏移的情況。只有黃(572nm)、綠(503nm)、藍(478nm)三個主波長恆定不變,稱之為恆定不變顏色點。通常所談的色相是指在正常的照度下的顏色。

在正常條件下,人眼能分辨光譜中的色相150多種,再加上譜外品紅色30餘種,共約180種。為應用方便,就以光譜色序為色相的基本排序即紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。
為什麼人眼會有顏色感覺


當你走進繁華的百貨大樓,紅色、綠色、藍色和白色的衣服,綠裡透紅的蘋果,金黃色的柑橘,櫥窗裡鮮艷奪目的商品和商標,就會映入你的眼簾。顏色與人類的關係實在太密切了。在這個充滿色彩的世界裡,人眼能分辨的顏色至少有數千種。
顏色是怎樣在眼睛裡被感覺到的呢?在認識色覺的漫長歷程中,英國物理學家牛頓作出了開創性的貢獻。他通過著名的稜鏡分光實驗首先確認,顏色並不是光的客觀屬性,而是不同波長光刺激眼睛後產生的一種主觀感覺。可惜,在牛頓這一見解提出後的很長一段時間裡,人們的研究只停留在對色覺現象的描述上。在18世紀,人們普遍認為,存在著三種原色:紅色、綠色和藍色,所有其他顏色都是三種原色以不同方式混合而產生的。
1802年,英國物理學家托馬斯.楊揭開了系統研究色覺的序幕。他在一篇論述光的波動理論的文章中首先提出,三種原色並非光的物理特性,而是由眼睛中顏色敏感的機制所決定。他假設眼睛中存在著三種共振子,能分別對紅光、綠光和藍光呈現最大反應。1867年,德國物理學家赫爾曼·路德維格·赫姆霍爾茲,對此進行補充,並作了更確切的描述:在人眼視網膜中可能存在三種分別對紅、綠、藍光敏感的機制,這三種機制在不同波長米的刺激下發出不同的信號,傳至大腦,產生各種顏色感覺。這一理論開創了現代色覺研究的先河,影響深遠,被稱之為楊一赫姆霍爾茲三色理論。
三色理論使一些重要的色覺現象得到了科學的解釋。例如,任何一種顏色都可以用紅、綠、藍色調配出來。然而在另一些色覺現象面前,三色理論便無能為力了。例如,為什麼沒有一種顏色看起來既像紅,又像綠?為什麼一個灰色區域為明亮的綠環所包圍時看起來帶有紅色?在這種情況下,其他的色覺理論便應運而生。其中,最重要的是1878年德國心理物理學家埃瓦爾德.赫林提出的拮抗色理論。這種理論假設有六種獨立的原色紅、黃、綠、藍、白、黑色,它們分別組成三對:紅和綠、黃和藍、黑和白拮抗機制,因為彼此在感知上不相容,不存在帶綠的紅色,也不存在帶藍的黃色,赫林便稱之為拮抗色。赫林認為,正是這些拮抗的機制形成了色覺的基礎。拮抗色理論解釋了三色理論無法解釋的某些色覺現象。
一個世紀來,這兩種理論在激烈的論爭中都採取了更嚴格的敘述方式,同時不斷地把色寬研究推向前進。
在本世紀50年代以前,色覺研究的主要手段是心理物理方法。它的基本程序是:在各種視覺刺激下,要求受試者回答看到了什麼,然後分析其中的規律,作出推論。但是,這種方法只能告訴我們視覺系統能幹什麼,而不能回答是怎麼幹的,對於顏色信息在視覺系統的接收、編碼和傳遞過程也無法進行精細的分析,因此很難對三色理論和拮抗色理論作出正確的評價。近20年來,隨著資料的積累和新技術的發展,色覺研究進人了嶄新的階段。
研究是從視網膜的感光細胞著手,然後循著視覺信息傳遞的次序推進的。日本科學家富田是這方面工作的先驅者。生理學知識告訴我們,在視網膜中,有辨別顏色本領的是視錐細胞。富田教授用鯉魚做實驗,發現視錐細胞有三種類型,分別對紅、綠、藍光最敏感。1983年,美國科學家在猴的視網膜上,也得到了類似的結果。這就證實了托馬斯. 楊在150多年前的預見。
然而,視錐細胞產生的紅、綠、藍信號是否像三色理論假設的由專線向大腦傳遞呢?上海生理研究所楊雄裡研究員和美國著名神經生理學家哈特蘭分別通過鯽魚和蛙的實驗,對此作了否定。他們認為,顏色信息在感光細胞是以紅、綠、藍三種不同的信號編碼的,此後是編碼為拮抗成對的形式進行傳遞的。正如哈特蘭總結的那樣:「在赫姆霍爾茲和赫林之間的長達一個世紀的爭論,現在似乎是解決了:兩者都是正確的。」
關於色覺理論的長期論爭似乎已風平浪靜,但是新的問題又隨之而起:視錐細胞的三色信號是怎樣編碼成色拮抗對的呢?顯然,揭開這一疑謎需要借助於神經化學、細胞生物和遺傳工程技術。為了使色覺奧秘大白於天下,尚需孜孜不倦的探索。

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