撰文 怡若樂

編輯 丁家琦

小學(xué)美術(shù)課告訴我們?nèi)羌t黃藍(lán)，初中物理課又告訴我們光的三原色是紅綠藍(lán)，為什么偏偏都是三種？這兩套三原色為什么又不一樣？它們之間有關(guān)系嗎？今天你球就來解答一下這個問題。

我們看到的“顏色”，到底是什么？

顏色就是不同波長的可見光投射到我們的視網(wǎng)膜里，被視網(wǎng)膜感知后在大腦里產(chǎn)生不同的反應(yīng)。為了區(qū)分不同的色光，視網(wǎng)膜背后的感光細(xì)胞肯定不能只有一種，不然我們看到的世界就只有一種深淺不同的顏色了，就像黑白照片一樣。實際上，我們?nèi)搜塾糜趨^(qū)分色光的細(xì)胞（即視錐細(xì)胞）有三種，每種只對特定波長范圍的光敏感：第一種對長波長可見光敏感，叫做L（long）視錐細(xì)胞；第二種對中波長可見光敏感，叫做M（medium）視錐細(xì)胞；第三種對短波長可見光敏感，叫做S（short）視錐細(xì)胞。三種視錐細(xì)胞對光譜中不同波長光的響應(yīng)見下圖，幾乎能覆蓋可見光領(lǐng)域。

這樣，眼睛在接收任一波長的可見光時，都能不同程度地激活一種到兩種，甚至三種視錐細(xì)胞，它們產(chǎn)生的信號疊加起來，形成了我們感受到的顏色。

但這樣一來，聰明的讀者可能就注意到了一個問題：波長為580nm的黃光會同時激發(fā)代表綠色的M視錐細(xì)胞和代表紅色的L視錐細(xì)胞，那它看起來和綠光與紅光兩種單色光的某種疊加有何區(qū)別呢？

答案是，沒區(qū)別——在人眼看來。這就是為什么在人眼看來綠光+紅光=黃光，藍(lán)光+綠光=淺藍(lán)光，三原色與色光疊加原理都是我們?nèi)搜鄣倪@三種視錐細(xì)胞帶來的。

早在上世紀(jì)初，亥姆霍茲等人在還不知道視錐細(xì)胞存在的情況下就提出了視覺的三原色學(xué)說，設(shè)想在視網(wǎng)膜中存在著分別對紅、綠、藍(lán)的光線特別敏感的三種細(xì)胞或相應(yīng)的三種感光色素，當(dāng)光線作用于視網(wǎng)膜時，可以不同程度地刺激相應(yīng)的細(xì)胞或感光色素，在中樞引起介于此二原色之間的色覺。這種假說得到實驗證實之后，反過來又被科學(xué)家用來開發(fā)電子顯示屏——我們從電視、電腦、手機屏幕上看到的彩色圖像，就是紅綠藍(lán)三原色色光經(jīng)不同程度疊加產(chǎn)生的，所以一旦你湊近了仔細(xì)看彩色電子屏幕，就能看到紅綠藍(lán)顏色的顆粒（在老式的電視機上更容易看到，如果對著蘋果的Retina屏找，你可能就要瞎了……）。

那為什么顏料的三原色與光不同呢？

這是因為顏料的疊加原理與色光的疊加原理不同。顏料之所以呈現(xiàn)出特定的顏色，不是因為它本身發(fā)出了該顏色的光，而是它吸收了其他色光，而顏料的疊加，也就是吸收的疊加。舉個栗子：黃色顏料反射了紅光和綠光（紅光與綠光的疊加在我們眼里就是黃光），而我們?nèi)粘Ｋ玫乃{(lán)色顏料反射藍(lán)光和綠光。把它們配在一起的時候，黃色顏料吸收了藍(lán)色顏料所反射的藍(lán)光，而藍(lán)色顏料吸收了黃色顏料反射的紅光，所以就只剩下了綠色光。一旦再疊加其他多種顏料，把所有的色光吸收殆盡，在我們眼前的就是一團漆黑了。

那會不會有少數(shù)人有兩種或者四種視錐細(xì)胞？其他動物呢？

大多數(shù)人類擁有三種視錐細(xì)胞，但并不是每個人都能感受到三原色下的世界，有些患者其中一種或兩種視錐細(xì)胞會出現(xiàn)缺陷，這就會導(dǎo)致色覺缺陷，稱為色盲。色盲（color blindness）最先由英國化學(xué)家約翰·道爾頓詳細(xì)描述，因而也叫道爾頓癥（daltonism）。

色盲主要分紅綠色盲、藍(lán)黃色盲和全色盲。紅綠色盲是最常見的色盲，患者無法分辨紅色和綠色（看起來接近灰色或就是灰色），藍(lán)黃色盲則無法分辨藍(lán)色和黃色，全色盲最為稀少，患者只能看到像黑白照片一樣不同灰度的世界。

色盲眼中的世界是什么樣？下面這張圖可能會給我們一個直觀的印象。

圖片來源：Johannes Ahlmann/Wiki Commons

左上是正常色覺的人看到的的彩色風(fēng)車，右上和右下是紅綠色盲患者看到的景象（嚴(yán)格來說紅色盲和綠色盲并不一樣，但癥狀是類似的），左下是藍(lán)黃色盲看到的景象?？梢钥吹?，紅綠色盲的眼里沒有紅色和綠色，他們看到的“紅色”和“綠色”只是偏藍(lán)或偏黃的灰色。

不過，“正常視力”與“色盲”之間并不存在一個一刀切的分界線，辨色能力是個連續(xù)譜。很多色盲患者都不是缺失了一種或多種視錐細(xì)胞，而是兩種視錐細(xì)胞的敏感范圍過于接近，從而減小了對三種顏色辨別的范圍。這種情況比三種單色色盲更常見，并且會使顏色視覺具有更多變化的結(jié)果。此外，界定一個人是否色盲也應(yīng)取決于他/她的環(huán)境和職業(yè)需求：視覺設(shè)計師和珠寶鑒定師需要對顏色有敏銳的鑒定能力，但對記者而言要求就沒有那么高了。

那怎么知道你是不是色盲呢？最常見的測試方法莫過于石原氏色盲測驗了。也許我們體檢的時候都有測過這一項，醫(yī)生給你拿出一張這樣色彩斑斕的圖片，色覺正常的人和色盲患者看到的圖案會不同。如下圖，色覺正常的人看到的數(shù)字是74，而色盲患者看到的就是21。

有超過三種顏色視覺是怎樣的體驗？

既然擁有三種視錐細(xì)胞的“正常人”能比色盲患者看到更多的顏色，那會不會存在擁有四種甚至以上色覺的人？澳大利亞藝術(shù)家孔切塔·安蒂科（Concetta Antico）就是這樣一位“四色視者”。