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[印前]色彩技术基础及理论：视觉色彩三原色说

2005-09-19 00:00 来源：中华印刷包装网责编：ge yan

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色彩视觉理论（Theory of Color Vision）是基于人眼视觉系统对色彩辨识机制所发展出来的，其目的在于希望藉由此等色彩视觉理论来解释或协助研究人员了解并掌握肉眼视觉与色彩产生的现象及关系。经过多年的研究，在色彩视觉理论上可以归纳为下列三种理论：

　　1. 视觉色彩三原色理论（Three-component or Trichromatic Theory）

　　2. 对立色色彩理论（Opponent-colors Theory）

　　3. 阶段视觉色彩理论（Zone Theory of Color Vision）

　　有关“视觉色彩三原色理论”是最早被提出的学说，也一直在色彩科学上居于主导的地位；其后“对立色色彩理论”才被提出，这项理论是除了视觉色彩三原色理论外的另外一个重要的学说，亦受到色彩科学界所重视；虽然这二种色彩视觉学说都可以解释大部分的视觉色彩现象，但也有最近几年有“阶段视觉色彩理论”的提出，并且为大家所接受，而此——学说是综合“视觉色彩三原色理论”和“对立色色彩理论”的基本概念，加以统合并相互补充配合而成。至于此三种色彩视觉理论的详细内容，将陆续在色彩技术专文中来加以解说，在本文中将首先来探讨“视觉色彩三原色理论”。

　　在1802年时，英国Tomas Young发现利用红、绿、蓝三种色光混合，可以产生各种色彩，于是发表并提出了色彩三原色理论；而在1861年英国Maxwell利用三原色光的混合法，制作了第一张彩色照片；此一理论到了19世纪末？1892年德国Helmholtz则加以验证并阐述其学说，因此将视觉色彩三原色理论又称为“Young-helmholtz色彩三原色理论”。

　　其学说认为在人类的视网膜上的三种视觉细胞，名自与脑皮层中的三种不同的神经细胞相连，每种细胞的刺激都会引起一种原色感觉？分别为红、绿、蓝三种色彩的感觉，此一论点在上一期文章中有详细资料说明，读者应该有些印象。当光线照射物全所反射（或透射）的光进入人眼视觉系统后，会同时引起三种不同细胞的刺激，而光的波长特性，使得三种细胞各自总合刺激的强弱比例不同，产生各种不同色彩的感觉。此一理论是由英国的Tomas Young所提出的。由于发生某一种色彩感觉时，三种细胞中会有某一种感光细胞的刺激最为强烈，但另外两种细胞也会多少产生刺激，也就是说三种细胞均会受到刺激，所以对于每一种色彩都会有白光成份，亦即有明度感觉。而亮度的感觉则为三种细胞各自提供的亮度感觉总和。后来，德国helmholtz补充Tomas Young的理论，认为光谱的不同部分能引起三种不同细胞不同强弱比例的刺激，在混合色光所见的色彩是三种不同细胞的刺激结果，而此一论点的提出，对于眼睛可以看到红、绿、蓝三种色彩以外的单色光就得到更合理的解释。总而言之，眼睛所看到的任何色彩都是光刺激三种视觉细胞后总合刺激的结果。

　　Young-Helmholtz色彩三原色理论最大的优点是可以充分解释说明各种色彩的混合现象，解决色彩再现问题，如彩色电影、彩色电视的色彩复制都是根据此一理论基础所发展的；而其所提出的三种感光细胞的假设，在实验结果也得到了证明，奠定光谱三刺激值的基本概念，此一学说更可以说是现代“色度学” 发展的根源。但是此一色彩视觉理论的缺点是不能满意的解释色盲（Color Blindness）现象。就色盲（Color Blindness）现象而言，Helmholtz认为色盲是因为缺乏某一种（单色盲）或某二种，甚至三种（全色盲）锥状细胞所造成，所以按照其理论，红色盲、绿色盲和蓝色盲是可以单独存在的，但是事实上所有红色盲的人几乎同时也是绿色盲者，也就是说红色盲的人一般都不能分辨红色和绿色，称为红-绿色盲；

　　同时根据其理论推断，红-绿色盲者应该不会有黄色感觉——因为红-绿色盲是缺乏红色和绿色锥状细胞的，而黄色色彩感觉是由红色和绿色锥状细胞感应形成，但是事实上红-绿色盲者一样有黄色感觉；另外依据其学理，三种感光细胞同时作用才会有中性色——白色或灰色感觉，色盲者至少缺乏其中一种锥状细胞，应该不会有中性色？白色或灰色感觉，然而即使是全色盲的人一样有明度或白色的感觉。所以就“视觉色彩三原色理论”而言是有其矛盾之处及其无法解释之现象，因此就有另一学派的色彩视觉理论产生——Hering之“对立色色彩理论”。至于“对立色色彩理论”将留待下一期的专文中再来加以探讨与说明。

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