动物并非只看黑白,还有5个关于颜色的其他误区

《100种颜色的宇宙》揭示了色彩和自然世界的奇妙之处。
surprised Jack Russell terrier portrait on yellow background.
狗看到的这个世界是蓝色和黄色的。图片:DepositPhotos

摘自Tyler Thrasher和Terry Mudge合著的《100种颜色的宇宙:科学与自然界奇特而美妙的色彩》《100种颜色的宇宙》科学与自然界奇特而美妙的色彩。2024年9月24日,Sasquatch Books出版。经授权转载。


尽管色彩是我们世界中普遍存在的方面,但关于其性质和行为的误解同样普遍。以下将详细介绍其中的一些误区。

误区:原色是红、黄、蓝

这通常在学校、艺术课程和颜料混合图中使用,但在所有情况下并非完全准确。就光而言,色彩的真正载体,其原色是红、绿、蓝。至于色彩印刷和摄影,染料和油墨通过减色混合运作,这需要堆叠或叠加另一组原色的色场——洋红、青色和黄色——来部分吸收光线,只允许部分可见光谱被观察到。

venn diagrams showing Subtractive Color Model (cyan, magenta, yellow) and Additive Color Model (blue, red, green)
减色模型(青色、洋红、黄色)和加色模型(蓝、红、绿)。图片:Tyler Thrasher,由Sasquatch Books提供

误区:彩虹包含所有颜色

彩虹,即可见光光谱,包含美丽的色彩阵列,但它不包含人类分类和识别的所有颜色。例如,粉红色、棕色和白色在光谱中不存在,因为它们是波长混合或我们眼睛和大脑之间复杂相互作用的结果。

当红色和蓝色波长重叠时,会感知到粉红色和洋红色。彩虹中没有重叠的颜色,即使有,红色和蓝色也位于可见光谱的两侧。在蓝色和红色相遇之前,需要发生大量重叠,那时彩虹会非常浑浊。这就是为什么彩虹中没有真正的紫色。我们看到的紫色和色带是由于所谓的“附加环”,即围绕主虹或次虹的额外暗淡色带。它们的光交互作用产生了紫色的错觉,但并没有改变紫色在可见光谱中没有自己独特波实的事实。在光中,我们最接近紫色的是光谱紫,它有自己的波长,而紫色是红色和蓝色不同比例混合的范围。

a rainbow with the spectral hues highlighted
彩虹只包含纯光谱色,称为色相,不添加白色或黑色。图片:由Sasquatch Books提供

误区:黑白不是颜色


这经常引起争论。就光而言,白色是所有波长光同时被感知时的混合物,而真正的纯黑色是没有任何光线的存在——没有颜色,没有视觉信息。至于颜料,颜色越白、越浅,反射回观察者的光就越多。颜色越暗、越黑,表面或介质吸收的光就越多。如果任何涂层物体要拥有颜色,该颜色就由设法逃脱涂层结构的波长组成。

这并没有解释艺术家、室内设计师和服装公司(或者说任何穿着法兰绒衬衫、喝着美式咖啡的人)所承认的令人头疼的各种白色和黑色。如果您不相信,可以站在五金店的油漆区附近,看着下一对夫妇争论他们的白色橱柜是“暖色调”还是“冷色调”。

其中一些差异非常小,以至于普通观察者可能不会在意,但如果您仔细观察并留心细微之处,可能会发现墨蓝色的黑色、深邃的午夜紫,或者一种如此平坦、不反光的深灰色(可以说它只是“未照明房间里的黑色”)之间存在很大的区别。

误区:每个人看到的颜色都一样


由于色盲、年龄甚至文化背景等因素,个体之间的颜色感知可能存在显著差异。假设每个人都有相同的视觉体验是不正确的,并且通常需要大量的比较才能辨别出两个人并非体验着相同的颜色/视觉现象。

这是一个经典的“淋浴思考”:我们如何证明我们看到的颜色都一样?通过比较和对比人眼的解剖结构,并在各种样本及其眼睛对不同光线和颜色反应的平均值之间找到一个平均值,我们可以安全地说,除了色觉缺陷(CVDs)之外,还存在一种平均的颜色感知。

CVDs被描述为任何不符合标准三色视觉的色觉,并且是由于个体视锥细胞功能异常所致。CVDs可能是遗传性的,或通过疾病、损伤、衰老或化学暴露获得。

CVDs之间的差异可能从三个视锥细胞中的一个功能不正常,到完全丧失颜色视觉(称为全色盲)。当单个视锥细胞受影响时,结果可能是蓝绿色、黄灰色或蓝紫色之间的视觉混淆,仅举几例。

chart showing different ways people see
图片:由Sasquatch Books提供

误区:动物只看黑白

虽然有些动物确实看不到人类所能看到的颜色范围,但说它们只看黑白是不准确的。例如,狗看到的这个世界是蓝色和黄色的。有些动物,如螳螂虾和鸟类,可以感知到对人类完全看不见的世界。蜜蜂和许多其他昆虫可以看到300纳米到650纳米的波长,这意味着它们可以看到紫外线。

这种感知差异意味着我们的虫子朋友在以我们无法想象的方式在花园中导航。花瓣上有紫外线反应图案的花朵,对蜜蜂来说就像跑道上的灯光,可以通过鲜明的对比吸引昆虫。以蒲公英为例。对人类来说,它是一种纯粹的、没有图案的黄色花朵,但对于那些不仅依赖于
植物而且帮助其生存的生命体来说,它是一个多色彩、鲜艳的靶心。

a dandelion divided in half: one half appears white and red, the other yellow
蒲公英在紫外线(左)和可见光(右)下的颜色。蜜蜂可以同时看到两者。图片:由Sasquatch Books提供

误区:“颜色”、“色相”、“阴影”和“色调”是同义词


我们可以用很多方式来描述颜色及其属性。甚至整个行业都依赖于准确描述颜色和颜色概念,这并没有带来帮助。这些实践的存在给颜色描述增加了复杂性,而普通人常常难以理解。在此我们澄清每个术语的真正含义。

色相是根源颜色,是添加其他成分(如明度、饱和度)的基础。色相是纯粹的颜色和颜料。例如,平静的蓝绿色不是色相,但蓝绿色的色相属于青色家族——换句话说,非常蓝色。以青色为起点,添加其他明度来创造蓝绿色,例如去饱和、变亮和加深。这同样适用于粉红色,它不是色相,但其根源颜色是洋红和青色。通过去饱和和加深来确定使用的、绘制的或印刷的具体粉红色形式。

阴影是建立在色相之上。它只是在色相或颜色中添加纯黑色,以使其外观变暗。颜色及其各自的类别或家族保持不变,只是更暗了。

色调与阴影相反。它是色相或颜色中添加纯白色,目的是使其外观和反射率变浅。过去的颜色通常被认为是色调,因为它们是色相更浅、更柔和的版本,通常饱和度或强度较低。

rainbow of colors with white on top, black on bottom
色调、色度(tones)和阴影是纯色相分别添加了白色、灰色和黑色。图片:由Sasquatch Books提供

在阴影和色调之间存在色度(tones)。色度是色相中添加了灰色的。色度有助于中和和“调低”特定色相的亮度。

book cover of The Universe in 100 Colors: Weird and Wondrous Colors from Science and Nature
《100种颜色的宇宙:科学与自然界奇特而美妙的色彩》将于2024年9月24日出版。
 

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