生活中的三原色是指什么,五年级科学彩虹的形成

歌德说：“理论是灰色的，而生命之树常青。”只是典型的文科生的“诗性哲学”，毫无理性而言。大约也就是歌德这种人敢挑战牛顿的光学了，就像今天还有些人敢挑战爱因斯坦的相对论一样。

一，

牛顿那是科学，是牛顿将“白色”的太阳光折射出“七彩虹”的。所谓“七彩虹”，其实是一个连续的光谱，远远不止7种颜色，牛顿最初分的也不止7色，最终是因为基督教文化中7的特殊含义，才被定为7色的。恰恰是科学，把“灰色”分出了七彩虹。

图1：

其实太阳光就是“灰色”的。我这里说“生活是灰色的”，并不是消极的意思。除了“人造光”（例如，激光），世界上很少有“单色”、“纯色”的，世界都“饱和度”不高的“灰色”。赋予“灰色”以“消极”意义的，是“文化”、“文学”，但“文化”却是随意的、多变的、靠不住的。现在，“灰色”也可以代表“高级”和“优雅”、“有品位”。

图2：

从色彩学来讲，“灰色”是介于“黑色”和“白色”之间的颜色。但从科学上来讲，世界上并不存在“黑色”的，“黑色”只是用来描述一种“缺少光”的状态。世界上最黑的颜料，也只是接近100%不反光的状态，是接近、接近、接近而已。即便是没有星光的宇宙深空，那也是有宇宙微波背景辐射的。

同样地，世界上也不存在绝对的“白色”。“白色”是一种混合色，是各种波长（颜色）的光均匀混合在一起的状态。太阳光谱，也不是每种波长的光能量都是均匀的。阳光也有“色温”的，早晨和傍晚的时候，色温就偏低，也就是红光多一些。中午接近我们所说的“正白光”，也就是6400K色温。阴天的时候，色温就更高一些，也就是蓝光会更多一些。“色温”就是用来描述混合色的概念，例如：暖白光、正白光、冷白光。所以，太阳光的颜色也可以说是“灰色”的，只是不太正的灰色。

图3：

白纸所谓的“白”，也只是接近100%反射光的状态，接近而已，其实差得远呢。所以，白纸也可以说是“灰色”的，只是不太正的灰色。

在RGB色彩系统中，“黑色”只是R、G、B三色的值都为“0”而已，也就是对“没有光”的定义。“白色”只是R、G、B三色的值都为“最大值”而已（8位色深时为255）。也就是光源的最大亮度（能量最高状态）。“灰色”则是介于黑色和白色之间的，“中灰”被定义为最大亮度值的一半。

但是，电脑屏幕的亮度再高，也没有太阳光的亮度高，所以，电脑上的“白色”也不过是一种不太亮的“灰色”而已。在宇宙中，太阳光也不是最亮（能量最高）的，亮度的最大值很难说，所以，绝对的“白色”也是不存在的。

这个世界是“灰色”的，生活也是“灰色”的。科学理论却不是“灰色”的，科学是解析“灰色”的，将“灰色”解析出“七彩虹”的连续光谱。

二，

至于“生命之树常青”么，那不过是植物的“反射光谱”决定的。植物生长，光合作用，吸收的是红光和蓝光，吸收掉了，外界看不到了。植物不需要绿光，才反射出来，让人看到了。用人造光源培养植物，为了节约能源，是只照射蓝光和红光的，如果只给植物照射绿光，植物会死掉的。植物不喜欢绿光，歌德却只喜欢“生命之树常青”，这可真是“诗性”地错爱了啊。

图4：

图5：

死掉的植物才是连绿光一起吸收了的，才变成了很深的灰褐色的。也就是变成了印象派画家画的“干草堆”了。当然了，只要植物没有被烧成“炭黑”色，多多少少都是会有些反射光的。没有绝对的“黑色”嘛。

“吸收光谱”是固定的、被动的，我们看到的反射光，是光源的光谱，减去物体的吸收光谱后剩下的。所以，印象派画中“干草堆”，表现的就是不同光线条件下的色彩变化。

图6：

与之相反，印象派画中的“鲁昂大教堂”自身是“灰色”或称“白色”的，不同的光线条件下，反射光呈现出的色彩也是丰富多彩的。再加上物体形状带来的“三大面五大调子”变化，就更复杂了。

图7：

所以，后世对印象派的“艺术性”评价并不高。而在我看来，印象派更多的是“科学”、“色彩学”。

三，

“色彩学”其实就是研究“色彩语言”的。歌德所处的时代，“色彩学”还很落后呢，大约还是“红黄蓝”的“色彩三原色”的时代呢。也就是画家们发现，用着三种颜色，几乎可以调出绝大多数其他颜色的。算是“前科学”时代。

在那之前，则是最原始的“天然颜料”阶段呢。满世界寻找各种颜色鲜艳的物质，试着做成矿物、植物、动物颜料。例如，赭石、朱砂、茜草、靛蓝、胭脂红……同时，也赋予了各种颜色以“文化”含义，也就是“色彩语言”。

牛顿光学，才给“色彩语言”提供了科学化的“可能”。我说的是“可能”——因为“七彩虹”的颜色并不是我们真正看到的颜色。人类能看到的颜色，是由人眼视网膜上感受红绿蓝三色的视锥细胞决定的。例如，对人眼来讲，“紫色”就是不存在的。人眼看到“紫色”波段的光，和看到“蓝色（492～455nm） 红色（770～622nm）”波段的光是感觉一样的。但是，如果凭着这个感觉给植物照射“紫色（455～350nm）”的光，那植物就死定了。直到科学发现三种视锥细胞对光敏感的波长范围分别在564–580 nm，534–545 nm和420–440 nm附近，“色彩学”才真的进入了科学的阶段。

人眼在可见光波段中看到的“七彩虹”，都只是“红绿蓝（RGB）”三种颜色组合的感受而已。“色彩语言”的“符号”就只有这“三个字母”。就像“音乐语言”，受限于人耳能接收的“音频”范围，而且还要在这个范围内划出“音阶”，例如，七声音阶。比“半音阶”更小的频率差异，人耳就难以分辨了，就像两个非常接近的颜色，人眼也很难分辨了。

通常我们说的“语言”不仅仅受限于人耳朵能感受到的音频范围，还受限于更有限的几个“声母”和“韵母”（辅音、元音），或者像汉语一样，还可以加上四个“声调”。

总之，“语言”是由人体器官的接收范围和敏感程度决定的。（色彩）语言，就是“三原色”的，科学地讲，就是RGB“色光三原色”，或称“加法三原色”。作为补充，是其对应“补色”：青品黄，作为靠“反射光”表现色彩的“色料三原色”，或称“减法三原色”。

传统颜色、“红黄蓝”的“色彩语言”，则是不科学的。只是“画家”们习惯了，形成的“自然语言”符号而已。至于这些色彩“能指符号”的“所指”，就是“文化”含义了，是“随意”的，民族不同、时代不同，各自“瞎指”吧。

按照亚里士多德的观点，“艺术”都是“模仿”，传统艺术是对“神学”的模仿，现代艺术是对“哲学”的模仿。不懂基督教，就看不懂达芬奇《最后的晚餐》；不懂现代哲学，也看不懂现代艺术。

四，

科学则不限于人体自身的器官。除了可见光谱之外，科学还可以描述人类感知之外的波长，例如，红外线、紫外线。其他动物的感知器官，也是异于人类的，例如，很多动物就能看到红外或紫外光。在人类眼中一只“黑色”的鸟，在能看到紫外波段的其他鸟类的眼中，却是五彩斑斓的——“五彩斑斓的黑”是真的存在的，在“鸟人”的眼中。自然界的色彩，并不都是为人类准备的，但科学却能知道。

图8：

更多内容请看我的前一篇文章：《四色摄影（RGBW），从艳俗到高级灰》