色彩物理指紋與色彩腦機意識交互糾纏

繆維

中文關(guān)鍵詞：色子、色立體、色指紋、色意識、色腦交互

關(guān)鍵字：環(huán)境設(shè)計：色彩運用

摘要：通過論述色彩的物理屬性，色彩的藝術(shù)特質(zhì)，結(jié)合當(dāng)今科技的發(fā)展，色彩領(lǐng)域最新科技成果，探討了色彩物理光波指紋與大腦意識生理電指紋交互糾纏的現(xiàn)象，顛覆了原有的色彩學(xué)觀念，為深入研究和發(fā)展色彩學(xué)展現(xiàn)了新的視野。在現(xiàn)代信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展日新月異的今天，將色彩理性科學(xué)與感性美學(xué)融合應(yīng)用，必將有無限美好的未來。

色彩到底是什么？人們看到的色彩，對色彩的認(rèn)識，發(fā)展到今天，仍然有許多的未知。關(guān)于色彩學(xué)，歷來是兩股道上跑的車。以牛頓為首的光學(xué)物理學(xué)家，以歌德、達(dá)芬奇為首的藝術(shù)家，對于色彩學(xué)的理解和認(rèn)識，各抒己見，莫衷一是。

隨著科技的進步，研究手段的多樣化，當(dāng)代科技已經(jīng)顛覆了人類的世界觀！色彩學(xué)的研究和發(fā)展已經(jīng)不可能在單一范疇內(nèi)孤立地進行，必須將色彩物理科技與色彩意識美學(xué)融合，即光學(xué)物理學(xué)意義上的色彩學(xué)，與藝術(shù)家美學(xué)中的色彩學(xué)之間，要互相借鑒，相互依存，嫁接融合，共同促進，殊途同歸，促進本學(xué)科的建設(shè)、應(yīng)用和發(fā)展。

一、色彩數(shù)字化是色彩科技現(xiàn)代化的基礎(chǔ)

由于我國對色彩的認(rèn)知非常狹隘，所以沒有專門設(shè)立“色彩學(xué)”。長期以來，在我國的色彩教學(xué)中，從中小學(xué)到高中，甚至進入藝術(shù)院校，色彩教學(xué)基本上都是由畫家和藝術(shù)家承擔(dān)，傳授的基本上是他們對色彩的認(rèn)知能力。教材內(nèi)容主要闡明色彩的色相、明度，艷度，三屬性構(gòu)成的基本概念和原理，并按照這些邏輯訓(xùn)練色彩搭配關(guān)系，都是色彩感性總結(jié)出的色彩美學(xué)理論。

色彩學(xué)與物理學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、文學(xué)、美學(xué)等等學(xué)科一樣，其發(fā)展都不可能在單一范疇內(nèi)孤立研究，與其它學(xué)科相互依存，互相借鑒，嫁接融合，共同促進，殊途同歸。

隨著近代物理光學(xué)、量子力學(xué)、腦思維意識科學(xué)的發(fā)展，特別是數(shù)碼技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，彩色圖像顯示產(chǎn)品應(yīng)運而生。彩色電視機的迅速普及，LED顯示屏幕的廣泛應(yīng)用，人們可以在薄如紙的柔軟透明材質(zhì)屏幕上，迅速顯示、觸摸、操作和修改精致的圖像，消除了人類繁重操作技術(shù)的勞累。彩色數(shù)碼攝影的發(fā)明，省略了高昂膠片成本的費用，讓人們幾乎不需成本享受攝影的快樂！色彩圖像顯示技術(shù)，經(jīng)過人們不斷的探索、發(fā)展，促使圖文再顯技術(shù)突飛猛進發(fā)展，將色彩藝術(shù)和造型功能的精神享受、物質(zhì)享受的圖稿設(shè)計，成為容易達(dá)到的目標(biāo)，使設(shè)計者能在電子顯示屏上隨心所欲創(chuàng)作，創(chuàng)造出達(dá)到自己意圖的作品。

現(xiàn)代科學(xué)對物質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)，在進入分子、原子、量子等微觀級別后，意外非常巨大，出現(xiàn)了超導(dǎo)體、納米級、石墨烯等革命性的材料，出現(xiàn)了從分子水平治愈癌癥的奇跡。而最神奇的是“量子糾纏”。這讓人類原有認(rèn)知的色彩理論，產(chǎn)生了坍塌。色彩光波指紋與人腦意識產(chǎn)生的電生理波指紋交互糾纏。色彩與視覺相隔很遠(yuǎn)的二個量子之間，并沒有任何常規(guī)聯(lián)系，一個色光波出現(xiàn)狀態(tài)變化，另一個視覺體大腦幾乎在相同的時間出現(xiàn)相應(yīng)的生理狀態(tài)變化。現(xiàn)代量子論邏輯證明這也符合量子糾纏規(guī)律。

在現(xiàn)代量子科學(xué)時代，色彩中“色點”的概念非常重要。色點應(yīng)該稱它為“色子”。這一概念來源于法國化學(xué)家謝弗勒（Michel-Eugene Cheveul）1839年出版的圖解書《色彩同時對比法則》。美國學(xué)者魯?shù)拢∣gdenRood）1879年出版的《現(xiàn)代色彩學(xué)》，也提出了“色點”的概念。這為色彩數(shù)字化，色彩數(shù)碼技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)?！懊糠N物質(zhì)發(fā)生質(zhì)的變化時，必然釋放能量，并發(fā)出該物質(zhì)色光譜的‘DNA指紋”，這為其他科學(xué)研究發(fā)展，促進人類探索宇宙最新奧秘開辟了新途徑。同時，這些特有的“DNA”電光波指紋，可以非直接接觸，使遠(yuǎn)距離物質(zhì)精確測定，使地球上的人類，能夠遠(yuǎn)距離鑒別、認(rèn)定物質(zhì)，甚至包括巨熱的太陽，及其它星球上物質(zhì)性質(zhì)方法的原理。色彩的奧秘實在是很深很深。

隨著現(xiàn)代色彩科學(xué)的推進，逐漸認(rèn)知色彩是不同頻譜的光波，是視覺神經(jīng)的刺激物。色名可以用頻譜曲線和數(shù)字量化或條形碼來精確表述。

2016年9月15日我國成功發(fā)射了天宮二號空間實驗室。天宮2號實施量子通訊，進行神秘的量子密鑰分發(fā)試驗，證明這種比光更小的顆粒，是不能再分割的光量子。光量子的形成，這種特性證明了色彩是非常非常小的“點”的事實。

數(shù)碼成像像機和LED顯示屏，生產(chǎn)的彩色電視都是由非常非常小的點（像素）構(gòu)成的畫面，都是應(yīng)用空間視覺混合原理。像素越高、越密，畫面圖像越清晰。這是色彩物理學(xué)與腦視覺生理學(xué)融合發(fā)展的結(jié)果，是色彩認(rèn)知和空間混合原理的升華。

色彩數(shù)字化的精確應(yīng)用，使色彩學(xué)與現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的相互融合成為可能，這也是現(xiàn)代設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)涵。色彩遠(yuǎn)程交流認(rèn)定，實現(xiàn)了虛擬網(wǎng)絡(luò)交易，是產(chǎn)品質(zhì)量色彩精確質(zhì)量檢測，產(chǎn)品認(rèn)定保證的基礎(chǔ)。

物理學(xué)家研究指出，色彩實質(zhì)是各種不同形態(tài)的光譜，每種色彩光頻譜產(chǎn)生異樣特定的光譜指紋，如同超市每種商品的條形碼，每種物體質(zhì)變時必定會發(fā)生溫度變化，甚至燃燒，都會產(chǎn)生該物質(zhì)DNA特有的光波頻譜指紋，可以遠(yuǎn)程監(jiān)測認(rèn)定。

國際光學(xué)學(xué)會1931年發(fā)布XYZ值平面馬蹄形圖色域，這是光學(xué)物理學(xué)家根據(jù)光譜曲線的色彩數(shù)字化原理而研究的，成為精確測量認(rèn)定色彩的一種方式，這是一種只有數(shù)值沒有對比實用性抽象色彩方式。但是，人們在應(yīng)用色彩時，需要非常具象而直觀標(biāo)準(zhǔn)的色樣。因此藝術(shù)家和顏料化學(xué)家又發(fā)明創(chuàng)造了另一種色彩數(shù)字化方式。他們根據(jù)幾何學(xué)原理，把色彩設(shè)想成為客觀上根本不存在的各種形狀的色立體。在三維的色立體中，像地理坐標(biāo)位置原理一樣，將色彩的三屬性：色相、明度、艷度的數(shù)據(jù)，三維定位，找出每個顏色點精確位置的數(shù)據(jù)。根據(jù)色位數(shù)據(jù)制定標(biāo)準(zhǔn)色卡，這是即有數(shù)據(jù)檢測鑒定依據(jù)，又有可直觀對比測量的色標(biāo)。這是科學(xué)的即能精確測量又有具象精確復(fù)制的雙向執(zhí)行的方式。后來參考色彩專家設(shè)想的色立體色彩體系。CIE在1978年改進原馬蹄形色域圖為LAB混色系統(tǒng)的色彩空間立體模型圖，成為LAB值的數(shù)字化的色立體體系新的表色方法。CIELAB色體系解決了既有數(shù)據(jù)有具體色彩相貌的問題。CIE LAB色空間是基于一種顏色，不能同時既是綠又是紅，也不能同時既是藍(lán)又是黃，這個邏輯而建立的，是一個立體的、由亮度L、以及A、B兩個色彩范圍構(gòu)成。所以數(shù)值可以描述紅/綠及黃/藍(lán)色特征。當(dāng)一種顏色用CIE LAB值時，其中L表示明度值，A表示紅/綠值，B表示黃/藍(lán)值。

色彩數(shù)字化，是色彩腦機交互的關(guān)鍵點。世界色彩體系的研究發(fā)展，各具特色。如果用物理模型來解釋的話，根本就沒有“色彩”這樣一個實體。色彩光譜指紋，是色彩遠(yuǎn)程鑒定原理的依據(jù)，色彩視覺刺激度形成色彩語義等等，都是光學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)與藝術(shù)美學(xué)及心理學(xué)結(jié)合創(chuàng)造發(fā)展的結(jié)果，這些學(xué)科的融合，不斷推進色彩學(xué)的發(fā)展。

二、色彩特性對人腦生理和影視腦機的交互糾纏

顏色給予人的視覺是不穩(wěn)定，非常復(fù)雜，變換莫測的。照射光色相屬性的性質(zhì)，光照度的強弱，光照的角度，受體表面肌理的異樣，都會使色彩發(fā)生變化。色彩有“同色異譜”變化的規(guī)律：色彩受周邊色彩異樣對比而發(fā)生視覺改變：色彩受眼睛與被看物體距離遠(yuǎn)近而變化。掌握色彩邏輯不是單一美學(xué)知識范疇能解決的，必須依靠光學(xué)，物理化學(xué)，視覺生理學(xué)，心理學(xué)，文化地域?qū)W等協(xié)同研究。色彩學(xué)與現(xiàn)代腦意識電生理指紋波，與物理質(zhì)變色變的光波指紋交互糾纏，符合最新量子論科技成果，并且對色彩學(xué)、色彩生理、色彩心理科學(xué)發(fā)展起著促進決定性的作用，是色彩心理，色彩語義學(xué)的物理基礎(chǔ)，防止色彩“玄學(xué)”泛濫。

現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展對色彩的認(rèn)知起著很大的影響。色彩是一種光照頻譜波，色彩載體材表面異樣肌理反射不同的光波，眼睛視覺傳達(dá)大腦生理的色感。因此色彩是由光、物、眼構(gòu)成，是光（視覺光）、物（色彩載體）、眼（色波接受器），三方面復(fù)合的學(xué)科。光物眼三要素構(gòu)成人腦色覺體的統(tǒng)一體。

視覺光：是色彩的命：色載體：是色彩的魂：眼視覺眼是色彩感覺接收器。

視色覺內(nèi)的光譜就是308納米到780納米之間，它們之外，也有光譜，如紫外線、紅外線，甚至有更多的物質(zhì)，人眼對這些都沒有色覺功能。

光、物、眼三項中缺少其中任何一項，都不能構(gòu)成視覺。宇宙沒有黑洞，之所以感覺是黑色，現(xiàn)在科學(xué)家證實，那只是人的視覺感受不到，無色感而已。還有其他目前為止，我們都無法看到的物質(zhì)，稱為暗物質(zhì)。人對色彩視覺有三種途徑：直射、透射和反射。

1.直射：原始社會人們用的火把，發(fā)出的亮光就是直射光波。后來發(fā)明了電燈，黑白電視，近年又制造出彩電、電腦及LED照明和LED顯示屏，顯示的清晰度非常，這些都是光波直射技術(shù)。LED投影顯示技術(shù)創(chuàng)造了無限巨大的圖像，幾屆奧運開幕式都創(chuàng)造了不可想象的空間巨大彩色畫面，使人們得到色彩視覺的精神享受！

2.透射：在應(yīng)用投光過程中，可以在透明材質(zhì)中加入各種物質(zhì)，阻擋不需要的光譜通過，過濾掉不需要的或?qū)θ擞泻Φ牟噬庾V，控制不同的色光通過透明體加以應(yīng)用。天津理工大學(xué)與邯鄲玻璃廠研制生產(chǎn)各種濾色玻璃，有效控制透射的色相。因為植物都是有機體，成長時喜歡紅光波，它們受紅光波照射生長極快。用濾色玻璃蓋起的植物棚，只許紅光譜通過，只讓紅色光譜照射植物，植物生長速度極快，經(jīng)濟效益驚人！濾色玻璃鏡片能防止紫外線傷害眼睛，有保護眼睛的功能，這也是應(yīng)用透色材料中添加物質(zhì)的原理。

3.反射：是指不同性質(zhì)的載體，產(chǎn)生不同性質(zhì)的反射光譜。地球上唯一的自然光源是太陽，太陽光到達(dá)地球表面時有一個很廣泛的光譜，其寬度在290納米到1100納米之間，人類的肉眼只能看到其中的一部分，我們把它稱為可見光，按照從長到短的順序依次為赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。

除固有色外，影響這個固有色的色彩視覺的另一種因素，與色彩載體表面的材質(zhì)性質(zhì)相關(guān)。如：同一色的黑，其中黑玻璃、黑粗痂、黑絲絨、黑陶、黑瓷，給人的視覺是完全不一樣。表面肌理由于紋路、肌理、凸凹、起伏、粗糙、細(xì)膩紋理的程度，產(chǎn)生異樣的反射光譜，給人不一樣的色彩視覺效果。

現(xiàn)代隱形變色技術(shù)，就是通過表面涂料或包裝材質(zhì)，改變反射光波頻譜，或改變反射方向，將反射光波改成為散射或折射。如同在青島海邊觀望，有時可能看到遠(yuǎn)方景色的海市蜃樓，而看不到眼前真實物體顏色。利用色彩改變反射的方向，將直射改變?yōu)檎凵浠蛏⑸?，達(dá)到隱形的目的。這在現(xiàn)代軍事有極高的應(yīng)用價值，值得深入研究和開發(fā)。

三、人的色彩視覺

感覺色彩的不是眼睛，而是大腦。眼睛和感光設(shè)備是光譜視覺接受器，色彩是通過視覺導(dǎo)入大腦感受到的。眼睛視網(wǎng)膜上分布著兩種視覺感光細(xì)胞，生理醫(yī)學(xué)家稱為錐體細(xì)胞和桿體細(xì)胞，每人約有600-700萬個呈圓錐狀的紅、綠、藍(lán)三種色感錐體細(xì)胞群，有12000-13000萬個呈圓柱狀的黑白桿體感應(yīng)細(xì)胞。錐體細(xì)胞對色彩敏感，錐體細(xì)胞分布在視網(wǎng)膜凹形中央光心附近，需要達(dá)到一定的光強，才能發(fā)揮作用，捕捉到色彩的信息作用。光線亮度需要在0.01 cd/m2以上的照度，才能捕捉到色彩的信息。太微弱的光照，色感細(xì)胞不能工作，撲捉不到彩色光波信息，只能看到黑白的影像。照度太強，眼睛只有感受到一片刺眼的白色，甚至?xí)σ暽窠?jīng)。桿體細(xì)胞的敏感度是錐體細(xì)胞的一千倍，桿體細(xì)胞在視網(wǎng)膜上僅對黑白敏感只捕捉黑白影形信息。

視覺感應(yīng)時間，15毫秒人眼才能看到物體，而圖像清晰需要150毫秒。眼睛瞳孔具有自動調(diào)節(jié)大小控制光波進入量，能使眼底色感細(xì)胞舒適地接受光波。

人眼睛的視覺有“明適應(yīng)”和“色適應(yīng)”特殊功能。

1.明適應(yīng)一由暗到亮的環(huán)境時，1 Min人眼就適應(yīng)了。

2.暗適應(yīng)一由亮到暗的環(huán)境，眼看不清周圍的物體，15 min后，人眼重新適應(yīng)了新的亮度水平，40 min視覺才能達(dá)到完全適應(yīng)。

3.色適應(yīng)-顏色恒常性的外界條件發(fā)生了一定范圍的變化后，人們對物體的顏色感覺仍保持相對不變的特性。大腦通過視神經(jīng)感受色彩，并受照度強弱和時間長短的限制，這一理論是藝術(shù)設(shè)計師必須掌握的。照度太弱，看不到色彩：照度太強和閃動太快，通過眼睛接受的極強的光譜，刺激大腦，迫使觀眾產(chǎn)生眩暈，視覺功能遭受傷害?，F(xiàn)代很多電視節(jié)目使用大量LED顯示屏當(dāng)背景，不符合色彩生理規(guī)律的過度閃動造成嚴(yán)重的色視覺污染。色彩與視覺生理醫(yī)學(xué)緊密相連，我們需要進一步掌握色彩視覺生理科學(xué)規(guī)律，掌握眼睛視覺理論。美國威斯康辛醫(yī)學(xué)院的杰伊奈茲（Prof.iay Neitz）VisionScientist-Medical college of Wisconsin.USA。是一名視覺學(xué)家，他從單細(xì)胞怎樣感到視覺的研究證實，視覺實質(zhì)是光合作用。

人類感知色彩的能力非常強，公認(rèn)的人的視覺能感知分辨的色彩有1000多萬種。色彩光波刺激對視感細(xì)胞進行光合作用，再通過多巴胺液體與神經(jīng)傳導(dǎo)到大腦，產(chǎn)生色覺。

人有白和黑、紅和綠、黃和藍(lán)三對色彩感受即：

1.白-黑 是對立的 白減少黑增加或相反

2.紅-綠 是互補的 紅減少綠增加或相反

3.黃-藍(lán) 是互補的 黃減少藍(lán)增加或相反

根據(jù)視覺專家T.Young研究，視網(wǎng)膜上有三種獨立的感色細(xì)胞。這與CIE國際光學(xué)學(xué)會LAB色彩空間理論的三色學(xué)說不謀而合，即各自選擇性地吸收光譜中紅色、綠色、藍(lán)色的色光，同時每個感光物質(zhì)又可單獨地產(chǎn)生黑和白的反應(yīng)，即在強光作用下產(chǎn)生白的反應(yīng)，在無色感刺激時產(chǎn)生黑的反應(yīng)。視網(wǎng)膜上有三種視感細(xì)胞，由于它們受不同光波的刺激，分別產(chǎn)生六種不同生理傳導(dǎo)信號，通過多巴胺轉(zhuǎn)入大腦產(chǎn)生色覺。所以感受色彩是大腦而不是眼睛，眼睛只是色光接受器。

由此總結(jié)出色彩空間混合規(guī)律。人們非常熟悉的色彩混合有：加法、減法和第三種空間混合法?？臻g混合法一直在顏料繪畫上得到應(yīng)用，運用這種客觀色彩效果的技法。油畫繪畫過程中，畫筆不用將顏料調(diào)得很均勻，一筆上去有藍(lán)色有黃色，觀者則會看到綠色，實際是黃色、藍(lán)色通過視神經(jīng)管道混合產(chǎn)生綠色感覺，這就是視覺空間混合。

“量子糾纏理論”等最前衛(wèi)的理論成果，證實大腦的“思維意識”產(chǎn)生生理波指紋，和電腦連接，可以對任何機械發(fā)出指令，按照人的思維意志進行直接操作，達(dá)到人們想要的目的。

色彩的光譜物理特性，都與“量子糾纏理論”這些探索宇宙規(guī)律的最新成果密切相關(guān)。人類的“意識”與“物質(zhì)”的“腦機交互”，這些當(dāng)代科技最前沿理論顛覆了我們原有色彩世界觀，當(dāng)然也有望運用到色彩領(lǐng)域，為色彩學(xué)科研、發(fā)展指明了新的方向。值得色彩專業(yè)工作者密切關(guān)注，認(rèn)真學(xué)習(xí)，深入研究。只有將色彩科技與色彩美學(xué)的融合在一起，研究、教學(xué)、普及和應(yīng)用，才能夠真正創(chuàng)造色彩科學(xué)的未來。