我们直接给出答案,世界上其实不存在颜色。颜色某种程度上我们可以理解成是人的一种幻觉,是神经系统和视锥系统共同作用的结果。
颜色是怎么形成的
在解决这个问题之前,我们要先知道,“颜色”是怎么形成的。
事实上,关于色彩方面的科学直到牛顿时代才开始研究,
1666年,牛顿通过棱镜发现太阳光是由不同颜色(即不同波长)组成的混合光。
我们都知道,物体本身是不发光的,也就是说没有光,我们眼睛就看不到颜色(黑白灰不是颜色,而是明度)。这时有人开始思考了,光和物体色彩有什么关系呢?
其实答案也不难回答:物体本身是不发光的,也不存在颜色,而是光照射在物体上,物体再把光线反射出去后,人们才能看到物体。
为什么物体有不同的色彩?
虽然物体本身没有颜色,也不会发光,但会反射光线,只不过每个物体在反射光线时,不同的物体会对不同的“光波”吸收一部分。
下图中,物体之所以是颜色,是因为它吸收了除红色以外所有的光,只让红色光通过。正是因为物体对光反射的比率不同,所以才有这么多色彩。
人眼是如何识别色彩
虽然不同的物体会反射不同颜色的光,但有些人看到的“颜色”与我们是不同的。比如色盲看到的颜色和我们就有区别。
这是因为光线进入眼睛后,并不是直接呈现在大脑中,而是要经过视锥细胞翻译,翻译之后才是我们看到的色彩。
具体而言我们看到物体颜色的过程是这样的:
第一步:光线经过物体漫反射后,进入眼睛。
第二步:利用小孔成像的原理,光线通过晶状体,倒映在视网膜上。如果这时候你能看到东西,那么看到的东西都是反着的。
第三步:这一步会同时进行很多环节,我们只挑两个环节解释。
1:信息经过神经细胞处理,让倒映在视网膜上的物体摆正过来。
2:视锥细胞对色彩进行处理,让我们看到不同的色彩。
第四步:所有信息汇总到大脑,此时你看到了颜色。
一般而言,眼球中有三种不同的视锥细胞,既红、蓝、绿。通过这三种视锥细胞我们才看到了颜色(如果没有这三种颜色视锥细胞,那么世界在他眼中是黑白的)
这三种不同的色彩对应了我们能看到颜色的范围,比如,我们虽然没有黄色视锥细胞,但红色和绿色能够组合成黄色,红色和蓝色能组合成紫色。因此我们才能看到多种不同的色彩。
但是,不是所有的人都那么幸运拥有三种视锥细胞,有少部分人眼睛中只有两种视锥细胞,因此看到的颜色就缺失了一部分。
比如,如果视锥细胞少了红色时(又被称为第一色盲),人体将不能分辨红色、深绿色、紫色等不能分辨,且常常把绿色视为黄色。
如果由第一色盲来提出这个问题:世界上存不存在尚未发现的颜色。那么对于他而言,红色就是尚未发现的颜色,而可悲的是即使你再怎么形容,他也无法理解红色是什么颜色。
同样的道理,还有一部分人拥有四种不同视锥的细胞,2016年8月,英国科学家就找到了一个四色视者,她所看到的颜色就比普通人丰富的多。
下图从左到右分别是:人眼、紫外线下、模拟的蜜蜂视觉、模拟的四色视锥人类视觉。
而我们在她面前,就像是色盲一样,无论她如何形容,我们都想象不出她所描述的那种颜色,究竟是什么色彩。
可见光范围
上过初中的都知道,声音是有不同频率的,我们人耳所能接收的频率范围是20hz-20000hz,低于20hz的声音,和高于20000hz的声音我们都听不到。
其实除了声音,光也是有波长的,而我们人眼所能接收到的波长,只有从380nm-760nm波长范围,除此之外的波长范围我们都看不到,已就是说,我们所看到的颜色只反映了这个世界的一部分情况而已。
神经系统和视锥系统
所以,通过上述,我们很容易发现这一个事情。世界上不存在颜色,我们只所以能看到色彩,是因为光照射到了眼睛里,视锥细胞和神经系统共同作用,最终才让我们感觉有颜色。而我们所看到的的光只是这个世界的一部分光,被我们称为可见光。同时视锥细胞的差异会导致我们所看到的的世界的颜色是不同的。