五光十色的世界（五光十色的世界！）
色彩是大自然對人類的微笑 。
——諾貝爾物理學獎獲得者Frank Wilczek
撰文 | 林鳳生（上海大學教授）
01 色彩與色覺
“赤橙黃綠青藍紫，誰持彩練當空舞？雨后復斜陽，關山陣陣蒼 。”這是出自《菩薩蠻·大柏地》的詞 。在夏日的午后，雨過天晴空氣里充滿了雨珠，在斜陽的照射下映現出美麗的彩虹 。
物理學說：光是一種電磁波，每一種顏色的光都有一定的波長，可見光由紅到紫對應的波長在390-760納米 。當由七種色光組成的陽光照射到懸浮在天空的雨珠上，經過入射、幾次反射，再折射離開雨珠，因為各種色光對水的折射率不一樣發生了色散，形成了一條彩色的虹 。折射光進入觀察者的眼睛，人就看到了彩虹 。
請讀者留意：觀察者看到的赤橙黃綠青藍紫是一種主觀體驗，叫做色覺 。與光學上說的色光（一定頻率的電磁波）不是一回事 。色覺是人的一種主觀體驗，所以大千世界里的五光十色，在每個人的眼里、頭腦里的感覺也是不盡相同的 。
02 色覺的三要素
為了能精準地描述人對顏色的感受，生理—心理學提出三要素概念：色調、飽和度和亮度 。色調也就是顏色，赤、橙、紅、綠、青、藍和紫等來自太陽光的叫做光譜色，此外還有紫紅、洋紅、苯胺紫、棕褐色、橄欖綠等光譜中沒有的顏色 。
飽和度也就是顏色的深淺，在紅色中加了一些白色就成了飽和度較低的粉紅色 。亮度是一個容易與物理學里光的強度混淆的概念 。在物理學中光的強度取決于單位時間里發射的光量子的數目，而視覺感受到的顏色亮度與此大相徑庭 。
例如強度完全相同的黃色光和藍色光，人眼看起來黃光更亮，藍光要昏暗得多 。道理很簡單，因為人的視網膜對550納米的黃綠光最為靈敏，所以感覺最亮 。這也是人類萬億年視覺進化的成果吧！因為在地球表面，波長在這個區域的光線強度最大 。（以前用的白熾燈發光也在這個區域 。近年來嶄露頭角的LED燈和其它光源，他們通常發出波長450納米的藍色光，雖然節約了能源，對視網膜的損傷恐怕不容小覷 。）而由此進化而來的人的眼球，前部的黃色晶狀體，不僅是一個可以調節焦距的透鏡，還起到了一個濾色鏡的作用 。
圖1：莫奈《日本橋》
它為黃綠色光的通過大開方便之門，對藍色和紫色的光有一定的吸收和阻礙，并截然切斷了波長范圍為400納米的遠紫色部分 。年老的畫家在繪畫里比較少的使用藍色的或紫色的色調 。就是因為隨著年齡增大，眼睛晶狀體的黃色越深，對于一般的藍色與紫色看不見了 。圖1是莫奈大師82歲畫的《日本橋》，原來就有白內障的他由于晶狀體黃色沉積又患上了黃視癥，看到的一切都泛黃色，在畫中可見一斑 。
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