xuyingxiao的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/xuyingxiao

博文

三原色:针对大脑的骗局?

已有 9983 次阅读 2012-6-10 11:48 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦|关键词:三原色,生物学| 生物学, 三原色

小学的图画课学过三原色,知道把三种基本的颜色按照不同比例调配可以得到任意的颜色。
 
一直以为颜色的本质就是这样的,长大以后知道光是一种波,不同频率的光波对应于不同的色彩,于是想当然地理解为三原色对应的三个频率的光波叠加后可以组合出所有的频率来。
 
错了,全错了,原来三原色并不是物理上的概念,而是生物学上的。其原理是人眼中只有三种视锥细胞,分别感受红、绿、蓝三种光。管你进入眼睛的光有多么的丰富,人眼只能按照红绿蓝来接受,不同的光对三种感光细胞的刺激程度不同,大脑中就出现不同的感觉,有了语言后就把这些感觉起了红橙黄绿青蓝紫等不同的颜色名称。
 
即使单个固定频率的光照到人眼,人眼依旧是分红绿蓝三种感光细胞产生不同刺激感,于是产生一种感觉,给它起个色彩名字如紫色。
 
那么,如果用红绿蓝三种单色光刺激眼球,只要比例得当,就可以产生完全相同的刺激,得到完全相同的色彩感觉。
 
所以,红绿蓝三色是基本颜色,可以组合出任意人眼能够感知的颜色。这是一个生物学过程,三色组合以后得到的紫色从光的波形看与纯紫色的波形完全不同,但对人眼的感觉来说,是完全一样的刺激,看起来是同一个颜色。
 
但如果换一种动物,如鸟类,它们具有四种视锥细胞可以感受四种不同色彩,那么红绿蓝调配出的紫色和纯紫色在它们眼中就是不一样的了。所以对鸟类而言,应该使用四原色。
 
这也说明,不同色彩虽然有光波的物理学基础,但也是一种生理现象,是合成出来的一种感觉。
 
电脑中Windows系统的画图工具就是用红绿蓝三色进行调配。
 

麦库截图20120910091002518.jpg

 
且慢,我怎么记得小时候图画课上说三原色是红黄蓝呢?电脑里一直说红绿蓝,我还以为我小时候记错了。
 
原来,图画课上用的是颜料,是把光反射到人眼的,属于“消减型”的原色系统,是另一套三原色。电脑上直接是光源入眼,属于“叠加型”的原色系统。
 
一样是光线入眼,为什么有这样的什么不同?原来对于颜料来说,除了反射光,还吸收光。红色颜料之所以是红色,是因为光照中其他颜色的光都被它吸收了,它只反射红色。而蓝色的颜料反射蓝色而吸收其他颜色。两个一混合,照我的理解,一部分红色光被蓝色颜料吸收了,红色颜料反射的红光也就受到影响;一部分蓝色光被红色颜料吸收了,蓝色颜料反射的蓝光也就受到影响。这样,和直接发射三色光就不一样了。推至极端,三色光一起发射,就什么色彩的光线都有,看到的是白色。三色颜料都放在一起,则各种色彩的光线都被吸收掉了了,看到的是黑色。
 
 
电脑中用的是红绿蓝三原色称为RGB色彩空间,是由红(Red)绿(Green)蓝(Blue)组合出的色彩系统。
 
颜料用的是红黄蓝。但在彩色打印及印刷、彩色照片中用的则黄色(Yellow)、青色(Cyan)、品红(Magenta), 再加上黑色(blacK),称为CMYK色彩空间。这是因为,美术实践表明,品红加少量黄可以调出大红,青加少量品红可以得到蓝,但大红调不出品红,蓝调不出青。此外这还和制造工艺水平有关,造不出高纯度的墨,三原色都加上只能得到浊褐色,只得单独弄个黑色了。
 
除了用原色相混的比例来描述色彩空间外,还可以用更加直观的概念来描述。如HSV (色相hue, 饱和度saturation, 明度value)/HSB(色相hue, 饱和度saturation, 明度brightness),  HSL (色相hue, 饱和度saturation, 亮度lightness/luminance)/HSI (色相hue, 饱和度saturation, 亮度intensity)

相关博文:
动物感受到的世界和我们不一样:同一个世界,不同的感受
 

http://blog.sciencenet.cn/blog-504160-580644.html

上一篇:校园处处千纸鹤
下一篇:婚礼内景

10 苏德辰 曹聪 鲍得海 蔣勁松 刘进平 刘艳红 李宇斌 anonymity mingshideqian xishanzuochan

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (43 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2020-2-18 09:13

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部