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这不是一个好话题。
因为,据说,人类感受的信息的70%来自视觉(我现在也没搞清这个说法的来历),而信息之丰富,又以颜色为最。人类可以分辨约1千万种颜色(注1)。我们是如此依赖颜色,以至于每个对颜色能够分辨的正常人,都将其对颜色的分辨和理解,作为自己的人格建立和三观存在的基础。所以,每个人内心里对自己哪怕是不靠谱的颜色的理解和感觉,都异常自信。我们经常听到人们为颜色问题吵架,从买衣服买家具到高雅的艺术问题,不一而足。
依我主持光学设计多年的经验,其他种种光学指标,工程师们极易达成共识,而一旦涉及颜色,往往吵得不可开交。究其原因,是“颜色”要讲感觉,跟人的感受和认知相关,而不是一般懂些基本物理原理的人的直观理解。比如,有很多学物理的“民科”(不是贬义,我就是“民科”)总是以为一种颜色对应一种波长,那么请你想想,为啥黄颜料兑蓝颜料,兑出来绿色呢?
总而言之,颜色是个麻烦话题。
但是,基于我们天狼星使者的一贯立场,越是吵架越要上,所以冒死讨论一把颜色。
(1)讨论颜色的三个要素
讨论颜色,要考虑三个要素:光源、观察物、感受者。
经验告诉我们,在不同的光源下,往往会有不同的颜色感受。在太阳下,颜色总是亮丽而明快;在烛光里,颜色总是暧昧而温暖;在舞会的彩灯闪烁中,你甚至分不清舞伴的衣服颜色。为了使讨论有个限定,我们一般是使用“白光源”照明,而不是红光源、绿光源,来讨论颜色。最为典型的白光源,就是太阳。但是,仅就太阳而言,在不同的环境和条件下,我们可以清楚感受到,结果往往不同。我们会将照明光源和环境合起来考虑,定义标准的白光源。而这些标准白光源的区分,则是依靠“色温”来进行的。粗糙地讲,色温越低的光源,光看起来越偏红,或者说偏“暖”;反之,光源会偏蓝,或者说偏“冷”。
注意,看起来偏“暖”的色温低,而不是色温高。这是因为,色温的定义真的来自对炼钢炉的观察,钢水的温度低的时候,我们发现钢水发的光偏红,反之偏蓝。而颜色的“冷”“暖”则来自你的感觉:雪山上当然温暖不了,坐在屋里对着炭火当然暖洋洋。
再说观察物。观察物既可以是真是自己发光的光源,比如太阳;或者仿佛自己发光的“光源”,比如蓝天;也可以是在给定了光源的环境中的实际物体,比如一棵树,一叶草。在光进入我们眼睛以前,将被光源发射,被物体吸收、散射、折射或者反射。。。所以不同波长的光以不同的强弱成份混合着进入了我们的眼睛,让我们看见了五光十色的世界。
最后说说观察者-我们人类。我们会感觉明亮和黑暗,对这感觉的衡量我们称之为“亮度”;我们可以感觉到不同的颜色,这感觉的衡量我们称之为“色调”;我们可以感觉到有的颜色“纯”,而有的颜色好像是兑了牛奶或者兑了炭黑,这“纯”的感觉的衡量我们称之为“饱和度”,越“纯”,饱和度越大。
我们人类还有一个特点,就是在光源本身比较靠近“标准白光源”的时候,白的东西,我们还是将之看成白的东西,绿的还是看成绿的,而不受光源实际的光的成份的影响。这样的好处是,阳光下你比较白,在烛光里,你还是比较白。这种感觉,称之为“视知觉恒常性”。
(2)本节有趣的观察和思考题
(2.1)阳光下的绿色树叶,在烛光里还是绿色的吗?
(2.2)粉红色衣服的泡到水里,是什么颜色?
(2.3)看到彩虹的时候,我们看到红橙黄绿青蓝紫,但是我们的感觉里,通过紫色又可以过渡到红色(卖彩笔的人经常在紫色后面排上红色),为什么我们在彩虹里看不到紫红?
注1:不同文献有不同说法,到底这些说法是什么意思,如何考虑的,需要再查文献验证。请见:http://hypertextbook.com/facts/2006/JenniferLeong.shtml
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