【生活美学】眼睛是怎么看到颜色的？ | 摄影早自习第1597天

原创 叶梓 摄影早自习 4天前

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叶梓老师：

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早安，我是叶梓，今天是摄影早自习陪伴大家的第1597天。今天是周五，应该讲点生活美学，但今天我们不讲美学讲科学，其实还是跟美学相关的，就是色彩科学。因为有很多同学都知道，我们的光的三原色——红绿蓝，也知道我们在调颜色的时候，常常会在黄和蓝之间做选择，在红和绿之间做选择，它好像是一对一对的，但是不知道这两个东西它到底是怎么来的，我就简单的给大家做一个背景知识的介绍。

实际上是这样子的，我们一开始是不知道眼睛怎么看到颜色的，所以牛顿那个时候在当年的疫情期间大门不出没事干，就在家里面做了一个实验，拿了一个三棱锥，就把白光分解成了很多五彩缤纷的光。咱们还不能说它是七彩光，因为那个时候牛顿曾经认为它是十一种颜色的，它里边不是只有红橙红绿青蓝紫嘛，它还有这几种颜色之间的一个过渡色。后来牛顿就非得把它往他熟悉的事物上靠，往音乐上靠。往音乐上靠以后，音乐是七个音阶一个音程，所以他就把光也分成了七种颜色。我们现在管它叫做红橙黄绿青蓝紫，倒是挺朗朗上口的。但是他也不知道到底为什么眼睛可以看到颜色，所以他就做了一个猜想，他以为不同波长的光在眼睛里引起了机械振动，从而被大脑感觉到。其实这个我们现在知道是不存在的，我们眼睛里发生的是光电反应，不是机械振动，它跟耳朵听音乐是不一样的。

Image by cm_dasilva from Pixabay

后来就有两个医生兼物理学家，他俩的身份都一样，很有意思，一个叫托马斯·杨，一个叫赫尔曼·冯·亥姆霍兹，他俩前后脚发展的一个理论叫做“三色学说”，他们认为眼睛里有三种细胞分别对不同波长的光有更敏感的反应。他们这种猜想后来是被证实了的，比如说1964年，约翰霍普金斯大学就测量了这三种细胞的敏感程度，果然发现有一种细胞它对那种560纳米的光非常敏感，大脑把它解读为红色，然后还有一种细胞是对530纳米的绿光敏感，还有一种是对440纳米波长的蓝光敏感。有这三种视锥细胞作为基础，我们就可以捕捉三种颜色了。至于它们的交叉部分，比如说这光里面好像又有560纳米的红光，又有530纳米的绿光的话，它就是我们看到的黄色的光。

我们现在就利用这一点来制造相机和制造我们的屏幕。我们的相机的感光元件上也是三种小细胞嘛，三个小像素点，我们叫子像素，一个像素里边分至少三个，有时候是四个子像素，有的是红绿蓝，有的是红绿绿蓝，对吧，它们负责捕捉的就是红光、绿光、蓝光，然后最后把它合并计算，兑成一个其它颜色的光。屏幕要显示这些色彩的时候一样，也是一个像素点其实分为至少三个子像素，一般都是三个——红绿蓝（RGB），用它们来兑出五彩缤纷的世界。

那为什么我们调色的时候又常常会用到两对不同的颜色——红、绿和黄、蓝呢？为什么我们在心理上总认为它们之间是差异极大的呢？实际上这是因为我们的视觉还没那么简单，就是我们的视觉捕捉了这些光以后，它中间有一个叫做信息加工层，就是到大脑之间，它会再经过第二次的加工。加工的部分，它是把这些五彩缤纷的东西变成了三对神经反应——一对是红绿，一对是蓝黄，一对是黑白，然后再往大脑皮层去传递，这样的话信息就比较简洁。这个信息加工层也就是我们所说的视知觉的这一层，然后最后它才会用大脑皮层去理解这个东西。视觉它会做处理的，它就像个PS系统，它会修正一些你认为错误的东西。

我举个例子，比如说如果你不幸的盯着太阳看了一秒钟（千万不要这么去试，这个很危险），然后你就会发现你盯着任何地方看的时候，原来太阳所在的那个位置都有个黑点，为什么呢？因为你的中间的知觉层会帮你抑制那个亮点，刚才看到的实在太亮了，它就把这个信号用黑色来削弱白色的信号。同样的，如果你走进了一个暖黄色的房间里面，你走进去一瞬间会觉得它是黄的，但是很快你的知觉层就会把这个信号给屏蔽掉。它怎么屏蔽的？它用蓝色来抵消，这样一来，你当时处在房间里就感觉不到这个房间的光是黄色的了。但是当你从这个房间走出来，走到一个白光的房间里的时候，你会瞬间觉得这个世界有点蓝，因为你的视觉系统，它做的信息加工是有点滞后的。有的同学就发现了，这不就是我们说的自动白平衡嘛！对了，眼睛里面有非常强大的自动白平衡功能。而那个遇白就用黑来抑制，遇到黑就用白来提亮，这个听上去是不是有点像我们相机的曝光补偿功能啊，它在控制曝光。所以不只是我们的瞳孔会控制世界的光线的亮度，其实我们的知觉系统也会再次加工，不只我们的视网膜会捕捉世界的色彩，我们的知觉系统也会再次加工来帮助大脑理解。

所以你看，色彩这个东西其实真的是非常有趣的。我们总说红绿蓝是三原色，这个还真不是猜出来的，这个是跟我们自身的这种生理特征、生理结构是非常紧密相关的。我们老说的红绿是对立的，蓝黄是对立的，这个东西也不是艺术家自己随便说说的，不是说凭空总结的规律，它是有生物学的基础的。

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