
原色是红、黄、蓝,我们都在幼儿园学过,对吧? 部分正确,但不完全正确。
什么是原色?
如果你在谈论绘画,那么是的:红、黄、蓝是你的原色。但是,如果你谈论的是物理和光,你的原色是红、绿和蓝。
造成这种令人困惑的矛盾的原因是,有两种不同的颜色理论——一种是画家使用的“物质色”,另一种是色光。这两种理论被称为加色和减色系统。
我们看到是因为光线进入我们的眼睛,光以两种方式进入我们的眼睛: (1)直接来自光源; (2)从物体反射。这导致了两种类型的颜色混合,加色和减色。
两个系统都完成了一项任务。这是为了调节我们眼睛中三种视锥细胞的反应。它们对红光、绿光和蓝光大致敏感。加色原色通过控制我们看到的红、绿、蓝光的数量来直接做到这一点,因此几乎直接映射到视觉反应。减色法原色也能调制红光、绿光和蓝光,但不太直接。
你所知道的关于三原色的一切都将在你眼前改变。
加色混合
我们先来谈谈加性系统。23岁时,艾萨克·牛顿有了一个革命性的发现:通过使用棱镜和镜子,他可以将反射彩虹的红、绿、蓝(RGB)区域结合起来,产生白光。牛顿认为这三种颜色是“原色”,因为它们是产生清晰白光所需的基本成分。
加色是那些在混合在一起时发出更多光的颜色。考虑附加光的一个简单方法是想象三个手电筒将单个光圈投射到墙上。两个手电筒圈的共享交叉点比任何一个圈都亮,第三个手电筒圈的交叉点会更亮。在每一种混合中,我们都会增加亮度,因此我们称这种混合为添加剂光。
当蓝色的手电筒圈与绿色的手电筒圈相交时,就会出现较浅的蓝绿色形状。这是青色。红色和蓝色的混合也更浅,是一种美丽的品红。红色和绿色还会形成一种更浅的颜色——几乎所有看到它的人都会感到惊讶——黄色!所以红,绿,蓝是可加原色因为它们可以合成所有其他颜色,甚至黄色。当红、绿、蓝三种光混合在一起时,就会发出白光。你的电脑屏幕和电视就是这样工作的。如果你站在舞台上,你可能会抬头看到窗帘后面的红、绿、蓝三色,它们是剧院的附加原色。
简单来说,加色混合就是我们用电视或智能手机屏幕等设备发光的地方。在大多数设备中,三种不同颜色的光(原色)被发射出来,当它们被使用时,它们被加在一起。但是,由三种可加原色产生的颜色范围或色域取决于原色是什么。大多数资料会告诉你红、绿、蓝是加性原色,正如牛顿最初提出的那样,但实际情况要复杂得多。
人们经常错误地认为RGB是最佳的,因为视觉系统中有对红、绿、蓝光做出最佳反应的受体,但这是一种误解。例如,长波长敏感锥体在光谱的黄绿色部分而不是红色部分具有峰值灵敏度。
减色法混色
输入减色。当我们把颜料或墨水混合在一起时,会产生减色混合。它与我们看到的所有非发光物体的颜色有关,比如纺织品、油漆、塑料、油墨等。这些材料之所以能被看到,是因为它们反射了照射在它们身上的入射光。拿一张白纸;这种纸反射了可见光谱中的所有波长,反射的程度很高。现在在纸上加黄色墨水。黄色墨水吸收蓝色波长,留下其他的——被视为黄色的——被反射。因此,在这种情况下,我们从白色开始(所有波长都被反射),然后在添加原色时开始减去某些波长的光,而不是相加。
因此,颜色系统的区别实际上归结为所涉及物体的化学组成以及它们如何反射光。加色理论以发光的物体为基础,而减色理论研究的是书本和绘画等实物。减色法是那些混合在一起反射较少光的颜色,当艺术家的颜料混合在一起时,一些光线被吸收,使颜色比母色更暗。画家的减法原色是红、黄、蓝。这三种颜色被称为原色,因为它们不能由其他颜料混合而成。
所以,在物质世界中,红、蓝、黄是可以组合成彩虹的其他颜色的三原色。但如果你在谈论任何与科技相关的事情,请记住,电视、电脑屏幕、移动设备等的原色都遵循牛顿的发光系统,所以它们的原色是红、绿和蓝。
加色和减色的区别……为什么它是错的?
事实证明,如果我们使用三种原色,最好的是青色、品红和黄色。这些是大型印刷公司已经确定的原色,他们将在他们的商业设备中使用CMY(通常也使用黑色)来制作大范围的颜色。减法原色是红、黄、蓝(RYB)的概念令人困惑,不应该教。如果认为青色和品红只是蓝色和红色的花哨名称,那就错了。
这很令人震惊,但却是事实:当涉及到涂色书和油漆芯片时,我们一直使用的原色名称是什么?完全错误的色法原色实际上是青色、品红和黄色。用‘蓝色’代替‘青色’,用‘红色’代替‘品红’是典型的用词不当。其他颜色也可以用作原色,但它们不会产生如此广泛的颜色混合。
这些不准确的术语背后的原因是什么?光。黄色原色控制着到达我们眼睛的蓝光的数量。少量的黄色原色会从原始的白色刺激中去除少量的蓝光(例如印刷中的白纸或白色帆布),而大量的黄色原色会去除更多的蓝光。洋红色原色控制绿光的数量,最后,青色原色控制红光的数量。洋红色原色控制绿光的数量,最后,青色原色控制红光的数量。减色法原色通过吸收不同数量的红、绿、蓝来做到这一点,而加色原色只是发射不同数量的光。关键在于控制红光、绿光和蓝光的数量。
想象一下,你在学校教授色彩科学,你解释说,加法原色是RGB,减法原色是RYB。一个特别聪明的学生问你:“为什么两个系统(R和B)中的两个原色是一样的,但加法系统中的G被减法系统中的Y取代了?”这是一个可怕的问题,因为它没有合理的答案。
你必须喜欢这种坦率。缺乏基本原理的原因是,正如我们已经讨论过的,红色、黄色和蓝色根本不是真正的减色法原色——品红、黄色和青色才是。事实证明,RYB实际上是一个特别糟糕的减法初选选择。生产出来的许多混合物都是暗淡和不饱和的,因此,你能生产的颜色范围会很小。你应该教的是,在加色和减色原色之间有一个明确的关系。最佳的加性原色是RGB。最理想的减色法原色是青色(吸收红色)、品红(吸收绿色)和黄色(吸收蓝色)。现在,这两种体系之间没有冲突,事实上,可以看出,加原色和减原色几乎互为镜像。最好的减色原色是CMY,因为最好的加色原色是RGB。
所以,如果青色、品红和黄色是触觉物体的真正原色,为什么地球上的每个人仍然认为荣誉属于红色、蓝色和黄色?部分原因是他们从上学的第一天起就被错误地教导了这些。但也因为它看起来很直观。这似乎是直观的,因为人们相信以下内容:1)将三种原色混合在一起可以制造出所有的颜色,2)原色是纯色,不能通过混合其他颜色来制造。
所以…这些信念是错的?
关于红色和蓝色的真相
三种纯原色可以产生世界上所有颜色的想法是完全错误的。无论我们多么仔细地选择原色,我们都不可能从三种原色中制造出所有的颜色,我们不能用加法混色,也不能用减法混色。如果我们用三原色,我们可以做出所有的色调,但我们不能做出所有的颜色;我们总是很难做出真正饱和的(生动的)颜色。
事情是这样的:尽管我们被教导认为红色和蓝色是“纯粹”的颜色,但它们根本不是。下面是如何证明这一点的方法:在你的电脑上打开一个美术程序,在屏幕上画一块红色的补丁。然后使用CMYK打印机打印补丁。打印机将通过混合现有的品红和黄色墨水来产生红色。红色可以由品红和黄色混合而成。如果我们使用RYB或CMY,或者实际上,几乎任何其他合理的三基色组合,显然不是三种红色!——然后我们就能做出各种颜色;然而,我们不能做出所有的颜色。但我们将使用CMY获得最大的色域,这就是为什么我们可以说CMY是最佳的减色原色,就像RGB是最佳的加色原色一样。
至于蓝色,它也不像你想的那么纯净。它看起来很纯净,因为它强烈吸收了三分之二的光谱。它吸收绿色和红色的部分。红色吸收蓝色和绿色部分。如果我们把它们混合在一起,它们之间到处都在吸收!最终的混合物,虽然它可能是紫色的,但会是暗淡的。这些颜色的吸收光谱太宽。使用青色比使用蓝色更好,因为青色主要吸收光谱的红色部分;洋红色主要吸收光谱的绿色部分。如果我们把品红色和青色加在一起,我们会吸收光谱中的红色和绿色部分,但我们允许蓝光被反射。
为了分解它,下面提供了这个方便的指南:
B = m + c
G = c + y
R = y + m