色彩理論基礎知識(三)

印前頻道 - 色彩管理 來源:中國設計在線 作者:hccm 2010-07-16

       三、視覺色彩三原色說

  色彩視覺理論(Theory of Color Vision)是基于人眼視覺系統(tǒng)對色彩辨識機制所發(fā)展出來的,其目的在于希望藉由此等色彩視覺理論來解釋或協(xié)助研究人員了解并掌握肉眼視覺與色彩產生的現(xiàn)象及關系。經過多年的研究,在色彩視覺理論上可以歸納為下列三種理論:

  1. 視覺色彩三原色理論(Three-component or Trichromatic Theory)

  2. 對立色色彩理論(Opponent-colors Theory)

  3. 階段視覺色彩理論(Zone Theory of Color Vision)

  有關"視覺色彩三原色理論"是最早被提出的學說,也一直在色彩科學上居于主導的地位;其后"對立色色彩理論"才被提出,這項理論是除了視覺色彩三原色理論外的另外一個重要的學說,亦受到色彩科學界所重視;雖然這二種色彩視覺學說都可以解釋大部分的視覺色彩現(xiàn)象,但也有最近幾年有"階段視覺色彩理論"的提出,并且為大家所接受,而此-學說是綜合"視覺色彩三原色理論"和"對立色色彩理論"的基本概念,加以統(tǒng)合并相互補充配合而成。至于此三種色彩視覺理論的詳細內容,將陸續(xù)在色彩技術專文中來加以解說,在本文中將首先來探討"視覺色彩三原色理論"。

  在1802年時,英國Tomas Young發(fā)現(xiàn)利用紅、綠、藍三種色光混合,可以產生各種色彩,于是發(fā)表并提出了色彩三原色理論;而在1861年英國Maxwell利用三原色光的混合法,制作了第一張彩色照片;此一理論到了19世紀末?1892年德國Helmholtz則加以驗證并闡述其學說,因此將視覺色彩三原色理論又稱為"Young-helmholtz色彩三原色理論"。

  其學說認為在人類的視網膜上的三種視覺細胞,名自與腦皮層中的三種不同的神經細胞相連,每種細胞的刺激都會引起一種原色感覺?分別為紅、綠、藍三種色彩的感覺,此一論點在上一期文章中有詳細資料說明,讀者應該有些印象。當光線照射物全所反射(或透射)的光進入人眼視覺系統(tǒng)后,會同時引起三種不同細胞的刺激,而光的波長特性,使得三種細胞各自總合刺激的強弱比例不同,產生各種不同色彩的感覺。此一理論是由英國的Tomas Young所提出的。由于發(fā)生某一種色彩感覺時,三種細胞中會有某一種感光細胞的刺激最為強烈,但另外兩種細胞也會多少產生刺激,也就是說三種細胞均會受到刺激,所以對于每一種色彩都會有白光成份,亦即有明度感覺。而亮度的感覺則為三種細胞各自提供的亮度感覺總和。后來,德國helmholtz補充Tomas Young的理論,認為光譜的不同部分能引起三種不同細胞不同強弱比例的刺激,在混合色光所見的色彩是三種不同細胞的刺激結果,而此一論點的提出,對于眼睛可以看到紅、綠、藍三種色彩以外的單色光就得到更合理的解釋?偠灾,眼睛所看到的任何色彩都是光刺激三種視覺細胞后總合刺激的結果。

  Young-Helmholtz色彩三原色理論最大的優(yōu)點是可以充分解釋說明各種色彩的混合現(xiàn)象,解決色彩再現(xiàn)問題,如彩色電影、彩色電視的色彩復制都是根據此一理論基礎所發(fā)展的;而其所提出的三種感光細胞的假設,在實驗結果也得到了證明,奠定光譜三刺激值的基本概念,此一學說更可以說是現(xiàn)代"色度學"發(fā)展的根源。但是此一色彩視覺理論的缺點是不能滿意的解釋色盲(Color Blindness)現(xiàn)象。就色盲(Color Blindness)現(xiàn)象而言,Helmholtz認為色盲是因為缺乏某一種(單色盲)或某二種,甚至三種(全色盲)錐狀細胞所造成,所以按照其理論,紅色盲、綠色盲和藍色盲是可以單獨存在的,但是事實上所有紅色盲的人幾乎同時也是綠色盲者,也就是說紅色盲的人一般都不能分辨紅色和綠色,稱為紅-綠色盲;同時根據其理論推斷,紅-綠色盲者應該不會有黃色感覺-因為紅-綠色盲是缺乏紅色和綠色錐狀細胞的,而黃色色彩感覺是由紅色和綠色錐狀細胞感應形成,但是事實上紅-綠色盲者一樣有黃色感覺;另外依據其學理,三種感光細胞同時作用才會有中性色-白色或灰色感覺,色盲者至少缺乏其中一種錐狀細胞,應該不會有中性色?白色或灰色感覺,然而即使是全色盲的人一樣有明度或白色的感覺。所以就"視覺色彩三原色理論"而言是有其矛盾之處及其無法解釋之現(xiàn)象,因此就有另一學派的色彩視覺理論產生-Hering之"對立色色彩理論"。至于"對立色色彩理論"將留待下一期的專文中再來加以探討與說明。
 

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