四、對立色色彩理論

　　在前一期文章中，我們針對"視覺色彩三原色"的色彩視覺理論做了一番詳細的探討，接下來我們將持續(xù)來研究"對立色色彩理論"。在1878年時，德國的生理學(xué)家Ewald，根據(jù)精神物理學(xué)的研究觀察發(fā)現(xiàn)，紅-綠、黃-藍、黑-白總是呈現(xiàn)對立關(guān)系的色彩現(xiàn)象；也說是說紅和綠、黃和藍、黑和白不可能同時存在于任何的色彩感覺當中。所以Hering提出了"對立色色彩理論"學(xué)說（Opponent Colors Theory或Opponenyt Process Theory），他是假設(shè)在視覺機構(gòu)中的感光細胞存在有上述三種對立色的反應(yīng)。而根據(jù)上述的假設(shè)說明，可以知道Hering學(xué)說主張："色彩空間是屬于三度空間，其分別為紅-綠、黃-藍、黑-白等三個雙極座標軸，而三個對立色的反應(yīng)作用組合，則產(chǎn)生各種色彩感覺和各種色彩混合現(xiàn)象"。所以Hering的"對立色學(xué)說"又稱為"四原色學(xué)說"，因為他認為產(chǎn)生各種色彩感覺現(xiàn)象是由紅、綠、黃、藍等四種顏色所形成。

　　Hering"對立色色彩理論"學(xué)說的提出，解釋子下列幾個事實與現(xiàn)象：

　　1. 補色殘像：此一現(xiàn)象是因為當某一色彩刺停止時，與該色彩相關(guān)的對立色彩便開始作用，因而產(chǎn)生該色的對立色-互補色。

　　2. 同時對比：當視網(wǎng)膜正發(fā)生某一對之對立色彩的刺激反應(yīng)時，其相臨部分便會產(chǎn)生同時對比的現(xiàn)象。

　　3. 色盲現(xiàn)象：由于色盲現(xiàn)象是因為人眼的某一對（紅-綠或黃-藍）或兩對的對立色反應(yīng)作用過程無法進行所造成，所以色盲常常成對的出現(xiàn)，即色盲通常是紅-綠色盲或者是黃-藍色盲，而兩對的對立色反應(yīng)作用過程無法進行時，則產(chǎn)生全色盲現(xiàn)象，此一論點解釋了先前色彩視覺理論中"視覺色彩三原色"學(xué)說無法說明的色盲現(xiàn)象。

　　雖然如此，Hering學(xué)說也有其缺點，就是對于紅、綠、藍三原色能夠產(chǎn)生所有光譜色彩的現(xiàn)象并無法得到滿意的解釋。但是無論如何Hering所提的對立色學(xué)說，在近年的色度學(xué)理論中是一相當重要的學(xué)理，最明顯的例子就是CIE的Lab、Luv等色彩空間座標都是應(yīng)用Hering所提的對立色，紅-綠、黃-藍、黑-白三個座標所組成，所以Hering的此一色彩視覺理論對于近代色度學(xué)來說也是相當重要的基礎(chǔ)理論。

　　五、階段視覺色彩學(xué)說

　　階段視學(xué)色彩學(xué)說最早是由G.E.Muller（1930）及Judd（1949）所提出，他們認為長久以來，一直在色彩視覺理論（Color Vision Theory）處于對立的狀態(tài)的視覺色彩三原色理論與對立色色彩理論，經(jīng)過實驗研究證實兩者是可以加以統(tǒng)合與相互配合的，并且對于人眼色彩視覺的現(xiàn)象做了更為完整的解釋與說明。但是階段視覺色彩理論是如何將"對立色色彩理論"的四種對立色代謝反應(yīng)過程與"視覺色彩三原色理論"加以整合而成的呢？以下我拉就來加以探討。

　　當光線理入人眼視網(wǎng)膜內(nèi)時，錐狀細胞中的感色物質(zhì)（photo pigments）會選擇性在吸收不同波長光譜的輻射，同時每一種錐狀細胞根據(jù)光刺激量又可獨自產(chǎn)生明度（黑或白）與色彩（紅、綠、藍）的反應(yīng)。在此一階段中即可應(yīng)用Young-Helmholtz視覺色彩三原色理論及色光混合實驗來解釋視覺色彩的現(xiàn)象。

　　由于錐狀細胞是與視神經(jīng)細胞相連結(jié)，所以錐狀細胞受到光刺激后引發(fā)的神經(jīng)脈沖會再形成視覺色彩信號，其信號內(nèi)容分析如下：

　�。�1） 中性色信號（achromatic signal）-負責明度信號的整合，接收由三種錐狀細胞所形成的明視覺明度信號（photopic achromatic signal）。

　�。�2） 彩色信號（chromatic signal）-負責色彩信號的整合，接收由三種錐狀細胞。

　　所形成的紅色、綠色及藍色等彩色信號；在此一階段其色彩信號以下列三個色差信號來表示：C1=R-G；C2=G-B；C3=B-R（R、G、B分別代表三種錐狀細胞所產(chǎn)生的信號）。而這三個色差信號C1、C2、C3經(jīng)由神經(jīng)纖維向神經(jīng)中樞傳輸過程時，則產(chǎn)生及整合成兩種彩色信號，其為C1與C3-C2。

　　所以在此階段中形成三對對立色的神經(jīng)脈沖反應(yīng)，其信號如下所示：

　　（1） 明度信號 黑色與白色的對立色

　�。�2） 彩色信號 紅色與綠色的對立色

　�。�3） 彩色信號C3-C2 黃色與藍色的對立色

　　而在錐狀細胞接收光刺激向神經(jīng)中樞傳輸過程，所產(chǎn)生的三對對立色的神經(jīng)脈沖反應(yīng)，剛好就符合Hering的對立色色彩理論。

　　如果我們把上述的文字說明以下面圖形來表示，更可以清楚地了解階視覺色彩理論如何整合兩項視覺色彩理論，以產(chǎn)生色彩視覺現(xiàn)象。