比来,张向阳在他的物理课上提到了一个说法:
“太阳光谱里其实不存在紫色,人眼看到紫色要对光谱从头叠加。”
是不是有一种,怎么仿佛每个字都认识,但连到一路就看不大白了的觉得……
其实是因为,在那句话里,前后的“紫”并非统一种“紫”。
就像我们在课本上学过的两种三原色——“色光三原色”和“色彩三原色”,固然它们都叫“三原色”,但一个是从光学角度动身,一个是从色彩角度动身。
色光三原色,指红、绿、蓝。那三种颜色的光通过必然比例混合、叠加在一路,能够获得几乎所有颜色的光。 图片来源:Wikipedia
色彩三原色,指品红、黄、青。它们通过必然比例混合、叠加,能够获得绘画中几乎所有的颜色,除了白色。图片来源:Wikipedia
“太阳光谱里的‘紫’”和“人眼看到的‘紫’”,也是如斯,一个是光学角度,一个是色彩角度。
看到那儿,你是不是产生了新的迷惘:
若是太阳光谱里没有“紫色”,那我们看到的彩虹里“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”的“紫”,又是什么?
让我们认真领会一下吧。
01
太阳光里实的没有“紫”吗?
那个说法其实其实不准确。太阳光谱里仍是存在“紫”的,只不外并非我们日常理解的“紫色茄子”、“紫色葡萄”中的“紫”。
当从光学角度表达太阳光谱里的“紫”时,它在英语中有一个专有名词,叫做“Violet”,代表的是光学上地道的“紫”——即波长在380纳米-450纳米那一区间的光。
在中文中,那个单词被翻译成“蓝紫色”,也被良多人简单地译为“紫色”。但那里的“蓝紫色”或“紫色”,与生活中看到的、提到的“紫色”并非一个概念。
彩虹、用三棱镜合成太阳光得出的可见光带,此中都包罗那种地道的紫色(Violet)。只不外它在十分边沿的处所,所占的比例也其实是太少了,让我们很难分辩出来。
若是我们用光谱仪对太阳光停止合成,能够看到一些紫色的光。下图中最下方那一小行紫色的色带(差别的设备看上去颜色可能有区别):
太阳的可见光光谱图(波长范畴为400纳米-700纳米)。图片来源:NSO
如果你觉得上面那张图片不敷明晰,能够再看看下面那张持续光谱图,此中“V”所代表的区域,就是“Violet”那种“紫色”的色光。
你会发现波长越靠近380纳米颜色就会越“黑”,那并非因为它就是“黑色”的,而是因为眼睛无法看到波长比400纳米更短的光(紫外光),所以我们的感触感染到的就是黑色。此外,眼睛对颜色的判断其实还受明阴影响。
持续光谱图。图片来源:Wikipedia
我们能够从“V”那一小段光谱中提取出几个还能分辩得出的颜色。下面那些,就是大脑感触感染到的光学意义上的“紫色(Violet)”:
图片来自做者
领会了光学意义上的紫色(Violet),接下来就说说生活中看到的“五彩斑斓”的“紫”又是怎么回事。
02
生活中的“紫色”是什么?
它是怎么被看到的?
从美术的角度动身,由差别比例红色和蓝色颜料混合而成的颜色,也被称为“紫色”。那种“紫色”在英语里也有一个专有的词:Purple,它恰是我们通俗见到的良多物体的“紫色”。
想感触感染那种“紫色”,最曲不雅的体例就是买一盒水彩颜料,将红色和蓝色以必然比例混合在一路:
紫色的一种,现实上紫色还有良多种,并非单一的。和上面光学中的“紫(Violet)区别很大。图片来自做者
把红色光和蓝色光叠加在一路,也能得到“紫色”。但那里的“紫色光”和前面提到的“光学中的紫(Violet)”区别在于——“Violet”是单色光,我们通过叠加得到的“紫色光”是混合色光。
手机屏幕就是那种“混合色光”最曲不雅的应用。
若是你将手机屏幕放大,就会发现屏幕里其实只要三种颜色的发光单位:红、绿、蓝(也就是色光三原色)。那三种发光单位通过明暗调理,能够让手机屏幕闪现出各类颜色。好比紫色光,就是红色和蓝色两个发光单位亮起后展示出来的颜色。
若是你点开那张图片,将它放大,你会发现里面只要“红、绿、蓝”三种发光单位。图库版权图片,不受权转载
上面手机屏幕中的“紫”,我们又是若何感知的呢?
当屏幕上呈现色彩的时候,视网膜上的三种视锥细胞——对黄绿光敏感的视锥细胞L,对绿光最为敏感的视锥细胞M和对蓝紫光最为敏感的视锥细胞S就会被刺激到,同时发出信号给大脑,大脑会告诉我们,我们看到的颜色是什么。
若是看到的是“紫色”,那么它被“看到”的流程其实是:
屏幕上红色和蓝色的发光单位亮起,两种发光单位别离刺激视锥细胞L和视锥细胞S,那两种视锥细胞被同时刺激到的时候,大脑收到信号——“紫色”。
因而,我们所“看”到的颜色,其实是人眼和大脑对光的从头叠加。
如今再看张向阳“太阳光谱里其实不存在紫色,人眼看到紫色要对光谱从头叠加”那句话,是不是就不那么难理解了?
后半句话毋庸置疑,我们所感触感染到的 “紫色”,确实是人眼和大脑对光的从头叠加。前半句话则有一点问题,即太阳光谱仍是存在“紫色”的,只不外并非“紫色(Purple)”,而是“紫色(Violet)”……
做者|崔瀛昊
审核|刘 茜 北京天文馆研究员
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