顏色的奧秘

薛海鳳

我們生活在絢麗多彩的世界里，大自然每時每刻都在給我們美好愉悅的視覺盛宴。藍天白云綠草藍瓦灰墻 ，五顏六色的花朵，蔥黃淺紫……僅綠色就可分為柳綠、淺綠、深綠、碧綠、青綠、青白色、翡翠綠、草綠、豆綠、艾綠、松柏綠、墨綠、湖綠、漸綠、黃綠、油綠等等。白色有純白、潔白、粉白、象牙白、乳白色、米白、雪白、霜白、鉛白、魚肚白等等。色彩之豐富已超越人們的想象，我們是如何感知到五彩繽紛的世界？顏色背后蘊藏的奧秘是什么？

色彩是人類通過眼、腦和生活經(jīng)驗所產(chǎn)生的對光的視覺感受，是涉及光、物與視覺的綜合現(xiàn)象。

說到色彩，不得不說物理學(xué)家牛頓，在牛頓的光學(xué)色彩理論里，光與色彩是密不可分的，有光才會有色彩。白天我們能看到五顏六色的物體，但在漆黑無光的夜晚就什么也看不見了。人能夠感知色彩，是因為射光和反射光及透射光的結(jié)果。

射光就是光源發(fā)出的光，如陽光、燈光。對于地球來說，最大的光源就是太陽，太陽給地球帶來生命的同時也賦予世界萬紫千紅的色彩。我們習(xí)慣上認為太陽光是白色的，但實際上，它包含了彩虹的所有色彩：紅橙黃綠青藍紫。

牛頓通過三棱鏡的色散觀察到了陽光是復(fù)色光，由紅橙黃綠青藍紫（另一種常見說法是紅橙黃綠藍靛紫）七種單色光構(gòu)成。

反射光是從物體表面反射出來的光，人類肉眼看到的不透明物體的顏色屬于反射光，如山峰、溪流、天空、花草、建筑、服裝、家具等，是從物體表面反射出去的反射光。色彩因物體表面材料的不同而改變，因為光源照射到物體上的光有一部分被物體吸收，有一部分被物體反射，只有那些被反射出來的光才能被人眼所接受，這也就是人眼感知不同物體不同色彩的緣故。

例如人們看見紅色的花朵，是因為光源發(fā)出的光射向花朵，花朵吸收了除紅色之外的光而獨獨把紅光反射，反射光進入眼睛，感光細胞受到刺激，在我們大腦中產(chǎn)生色彩的意象，讓我們看見了紅色的花朵。黑色物質(zhì)是吸收所有種類色光，白色物質(zhì)是完全反射各種色光。不透明物體的顏色取決于對頻率不同的各種色光的反射和吸收情況。透明物體的顏色由它所透過的色光決定。紅色的玻璃呈紅色，因為它只透過紅光，吸收其他色光的緣故。

光屬于電磁波，電磁波家族成員包括伽馬射線、紫外線、X 射線、 可見光、紅外線與無線電波，每個電磁波有它自己唯一對應(yīng)的頻率，就像不同的衣服對應(yīng)有不同的標(biāo)簽方便區(qū)別。人的眼睛不能看到所有電磁波，像紅外線、紫外線，人眼看不見。人的眼睛能看到的電磁波部分叫可見光，也只有可見光能讓人眼產(chǎn)生視覺感受?？梢姽庵讣t橙黃綠藍靛紫七種色光，每種色光對應(yīng)一定的頻率，紫光頻率最大，波長最短；紅光頻率最小，波長最長，滿足關(guān)系式c=λf，其中c為光在真空中的傳播速度3×108米每秒，λ為光的波長，f為光的頻率。色是不同頻率的光刺激人的眼睛產(chǎn)生出的視覺反映。

有讀者疑惑，紅橙黃綠藍靛紫才七種色光，顏色千千萬萬，何止七種，如何變幻出千萬色彩的？其實每種色光對應(yīng)一定范圍頻率，如紅光頻率約405THz～480THz，另外千萬色彩的出現(xiàn)涉及加色法混合及減色法混合。

加色法混合，也稱色光混合，就是把各種色彩的光混合投射在一起，形成新的色光。常見的光的三原色紅綠藍RGB，R為紅色Red，G為綠色Green ，B為藍色Blue，是計算機顯示器及其他輸入設(shè)備顯示顏色的基礎(chǔ)。通過電子槍及其他物理方式把這三種顏色疊加到一起就能生成千萬種色彩，是光原色的混合色彩模式。比如紅光加綠光等于黃光，黃光加藍光等于白光等等。彩色電視屏幕就是由紅、綠、藍三種發(fā)光顏色小點組成，把三原色按照不同比例及強弱混合，便產(chǎn)生自然界的各種色彩變化。加色法原理被廣泛應(yīng)用于電視機、監(jiān)視器等主動發(fā)光的產(chǎn)品中。

減色法混合也稱色料混合，就是把不同色彩的色料、顏料混合在一起生出新的顏色。被廣泛應(yīng)用于各種被動發(fā)光的場合，如印刷、油漆、繪畫等物體所呈現(xiàn)的顏色是光源中被顏料吸收后所剩余的部分，故叫減色法原理。青、品紅、黃三色是常用的顏料和其他不發(fā)光物體的三原色，彩色印刷、彩色照片、彩色打印機以此三原色，調(diào)制出絕大部分的其他色，是不是挺神奇的？此外，豐富多彩的顏色也跟色彩存在明暗變化、鮮艷程度不同有關(guān)。

三棱鏡、亞克力鏡片、透明瓶蓋、透明塑料片、各種顏色各種形狀的小玩意（如回形針、珠子、貼片等）、雙面膠、白色卡紙、紙筒。

打開家中的燈光（浴霸燈、筒燈、吸頂燈、日光燈等），三棱鏡在燈光下移動，就能在白色桌面、白色墻壁上看到七彩虹了。為便于觀察，可鋪上白色卡紙，讓彩虹出現(xiàn)在卡紙上。

3片長18厘米、寬3.3厘米的長方形亞克力鏡片，用雙面膠讓鏡面朝里圍成截面為正三角形的三棱柱，插入合適大小的空紙筒中。透明瓶蓋裝上各種顏色各種形狀的小物件，如回形針、小珠子、小貼片等等，蓋上一塊直徑比瓶蓋稍小一圈的透明塑料片，套在紙筒一端，眼睛在紙筒另外一端邊轉(zhuǎn)動邊觀察，就能看到變幻無窮、令人驚嘆的美麗圖案了。