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加减法你会,但是你知道色彩里竟然也隐藏着加减法吗?

       我们在幼儿园上美术课就被告知,绘画的三原色是红、黄、蓝。可是后来由于《光学》课上没睡觉,才得知,光学的三原色是红、绿、蓝。

  于是小编就开始怀疑起了幼儿园的美术老师,说好的三原色是红、黄、蓝呢?

  所以说到底,什么是三原色呢?

  什么是三原色?

  What are the three primary colors?

  后来才发现,哪种三原色都是对的,而这完全取决于你在做什么。换句话说,如果你正在谈论绘画,那么红色,黄色和蓝色是你的三原色。但是,如果您在谈论物理中的光,则红色,绿色和蓝色是原色。

  似懂非懂,点头就完事了

  那么,为什么会造成混淆呢?其实是因为存在两种不同的颜色理论,即画家所用的“材料颜色”和“光的颜色”。这两个理论被称为减色和加色系统。

  其实,我们看到东西是因为光进入了我们的眼睛,而光通常以两种方式进入我们的眼睛:从光源发出的光直接进入眼睛以及从物体反射回来的光进入眼睛。这导致两种类型的颜色混合:加色和减色系统。这两个系统都完成了一项任务。那就是为了调节我们眼中三种类型的视锥细胞感光器对光的响应。它们对红,绿和蓝光敏感,这就是三基色原理[1]。

  三原色

  总的来说,一组原色是可以用它们不同数量的色彩组合来产生整个色域的一组着色剂或彩色光 [2]。

  什么是加色混合

  What is the additive color?

  棱镜实验

  我们先来看看加色混合。艾萨克·牛顿在他23岁那年,做出了一个革命性的发现:通过使用棱镜和镜子,他将太阳光分解出了彩虹的七色光,然后又将七种颜色组合成了白光,也就是著名的棱镜实验[3]。

  

  (小编24岁了,离23岁还有一年,确信)

  后来有人用了七种颜色中的红色、绿色和蓝色区域组合起来也产生了白光,大家认为这三种颜色就是“原色”,因为它们是可以产生清晰白光所需的基本成分。

  由多个光源共同刺激视网膜的相同区域引起的感知是累加的。例如,想想三个手电筒,每个手电筒上都装有一个彩色的透明滤波片,颜色分别是红、绿和蓝,然后将光投射到墙上,两个手电筒圈的交叠部分比任何一个单个圈都要亮,而三个圈中间的交叠部分更亮,每种混合,我们都会增加亮度,因此这种混合光我们称之为加色光。  

  加色混合手电筒图例

  加色混合受到三基色理论的启发,在1850年左右被亥姆霍兹提出[4]。然而,说出来你可能不信,由于一些实验性的工作,麦克斯韦竟然有时会被称为是加色之父。其在1861年的一次演讲中,通过三色分析与合成原理,介绍了世界上第一个彩色摄影演示。

  单镜头反光相机的发明者托马斯·萨顿在麦克斯韦的协助下拍摄了照片,他通过红色、绿色和蓝色滤镜分别拍摄了一张丝带图,然后使用三台不同的投影仪将它们投到屏幕上,这三台投影仪分别装有拍摄时所用的滤镜。当对齐后,三个图像形成了全彩的图像,也就证明了加色原理[5]。

  

  第一张永久彩色照片 来源:维基百科

  简单来说,加色混合就是诸如电视机或者智能手机屏幕发光的设备。在大多数设备中,发出三种不同颜色的光(红绿蓝为三原色),并且在使用时把它们加在一起合成其他不同的颜色和不同的亮度,而这也就是大家常常听说到的RGB。

  什么是减色混合

  What is the subtractive color?

  减色混合是指每种颜料或者染料都具有反射或透射一定色光的能力,而某些颜料在混合中,其波长的光线会被吸收而造成一定的颜色混合,从而出现其他颜色 [6]。

  颜色混合

  比如当我们将油墨混合在一起的时候,就会产生减色混合。它与我们看到的非发光性物体的本身颜色有关,例如油墨、油漆、塑料和纺织品等。我们之所以能看到这些材料,是因为它们反射了照射在它们上的光,而这时的三原色就是红、黄和蓝色。

  拿一张白纸,假设它能高度反射可见光谱中的所有波长。现在,在纸张顶部滴黄色墨水,黄色墨水吸收了一部分非黄色波长的光,而反射了黄色波长的光。因此,在这种情况下,我们就不是白色相加,或者几种颜色的光叠加产生白光了,而是从白色开始(假定白色纸张反射所有波长),然后在添加基色时减去某些波长的光。

  因此,颜色系统的区别实际上归结为所涉及对象的化学成分以及它们是如何反射光的。加色混合基于发光的对象,而减色混合处理书本绘画类对象对光的反射。当画家的颜料混合在一起的时候,会吸收一些光,使得颜色会变暗。

  与RGB一样,减色混合的三原色是红、黄、蓝,简称RYB,构成了标准画家色轮中的三原色。在18世纪,RYB原色成为色彩视觉理论的基础。这些理论在18世纪通过对各种纯粹的心理色彩效果的研究得到了加强 [7]。

  

  1708色环 来源:维基百科

  在彩色打印中,通常的原色是青色、洋红色和黄色,也就是CMY,青色是红色的补充,这意味着青色充当吸收红色的滤镜,理想情况下,青色对绿色和蓝色光线完全透明,并且对光谱部分也没有影响。洋红色是绿色的补充,黄色是蓝色的补充,三种量的不同组合可以产生各种色彩,且饱和度良好 [6]。

  减色混合 来源:维基百科

  在喷墨彩色打印中,包含了黑色墨水的成分(key),从而形成了CMYK颜色模型,黑色墨水用于覆盖印刷图像暗区中不需要的色调。往往由于三种颜色元素的不正确配比会降低图像的清晰度,而使用了CMYK颜色模型就可以很好的改善图像清晰度 [8]。

  印刷纸上可见波长的光谱

  一些关于色彩的小知识

  Some little knowledge about color

  最喜欢的颜色[9]

  如果你发现周围人或者约会对象都把蓝色作为他们最喜欢的颜色,不是因为别的什么,而是因为有关调查表明,蓝色是大家最喜欢的颜色[9]。

  黄色可能会让你头晕恶心,同时黄色会对眼睛造成很强的刺激 [10]。下面的黄图,请快速划过。

  下面将出现一个黄图

  请做好准备

  ……………………

  ………………

  …………

  ……

  小编以后再也不搞黄色了

  颜色也会影响口味,最近的研究表明,颜色会影响我们品尝食物的方式,例如:橙色或奶油色的杯子会让巧克力的味道比其他任何不同颜色的杯子更好 [11]。 

  橙色的杯子

  不好意思,我错怪幼儿园美术老师了~

  不过,色彩的世界还是很神奇!!!

  你觉得呢?

  参考文献:

  [1] Young–Helmholtz theory-维基百科

  [2] Primary color-维基百科

  [3] Newton's Prism Experiments

  [4] Additive color-维基百科

  [5] James Clerk Maxwell-维基百科

  [6] Subtractive color-维基百科

  [7] RYB color model-维基百科

  [8] CMYK color model-维基百科

  [9] Why is blue the world's favorite color?

  [10] It’s all in the colours

  [11] Hot Chocolate Tastes Much Better In an Orange Cup