红得发紫的科学.doc

在中国的传统文化中，以黄色最为尊贵，大概物以金贵，随之金黄色成种各种颜色身价之最，可能皇黄同音，让天家起独享垄断之心，黄色成了禁色，对于普通人家，是要敬而远之，不然有杀家灭族风险的余下诸色中，就以紫红为贵要祝贺别人富贵发达，就愿他们大红大紫这种说法起源于中国唐朝时期以色区分官服品级，五品见红，三品发紫，形容某人官场得意，就说他红得发紫，因为五品是浅红，进一品变深红，再进一品就发紫了紫色在诸色中享有尊崇地位是一个普适于中西各方的现象，在古罗马帝国，紫色就是贵族的标记这种以紫为尊的文化是有经济基础的，那就是古代紫色的成本高于其它染色，紫色需要由红色与蓝色混合而成你能读到本文，你必定用电脑，电脑显示屏就是用红色与蓝色混合而达到紫色的效果紫色的RGB（即红绿蓝）强度分别为143，0，255，这里的255是最大值，0是原色的最小值一个好的画家对色彩会有异乎寻常的分辨能力，普通人则可能难区分那些细微差异比如肯定不好人对更紫一点的色彩未必区分得出来这种更紫的颜色是如何调出来的呢？在紫色中把红色增加到159，这称为极紫色这是一种细微变化，因为如果再把红色增加并不更紫，而上与红色接近了，比如把红色加到200，就变成了紫红色。

有人认为这样的紫红色才算纯粹，它是通过减低蓝色，增加点绿色实现的，RGB值为125，38，205不过，这样的颜色在我看来总是跟紫色差不多我们知道牛顿用三棱镜把阳光分解成了一个连续的色谱：红橙黄绿青蓝紫（见图一）图一、自然光分解色谱我们知道人的三原色分别为红绿蓝，分别代表着三种不同的视觉感受细胞【注1】，即视锥细胞的最敏感色彩而色彩则代表着这三种视觉感受器的综合刺激，比如它们受到同样程度的刺激，我们就产生白色（如果强度低则为灰色），而不同程度的刺激就产生其它色彩一般示意图如下：图二、人的三种视锥细胞光敏感度分布曲线 字母指波长：L=红色（长）；M=绿色（中）；S=蓝色（短） （源：英文维基）这个示意图的一大挑战就是如果紫光比蓝光波长还要短，它激动S有效度要显著高于其它两种感受器，那么它应当呈蓝色，而不是介乎蓝色与红色之间的某种颜色因此，有人提出了三原色应当是红绿紫，蓝色反而是紫色与红色的混合图三、色彩视觉原理的红绿紫模型 （见http://www.sjsu.edu/faculty/watkins/violet.htm）其实这一模型如果把视觉曲线复印到色谱上则更为一目了然：图四、色谱、波长、与三种视感受器的光敏感度 （源：英文维基）其实不只是蓝色被误标注了，三种视感受器都并不完全地跟红绿蓝相合，这是为什么这些曲线分别被命名为LMS（长中短）的道理，但由于红绿蓝三色混合原理文为人知，这些曲线可能被加注上红绿蓝三种颜色。

这样的解释可以理解所有混色的形成与对等性，但并不能解释为什么用蓝色与红色可以混合出紫色来紫色比蓝色处于更极端的位置，按这个数学模型，紫色应当激动的是S感受器，而同时不激动L与M感受器，而蓝色反而是激动了S感受器，同时低强度地激动了M与L感受器我们常用的RGB色彩系统起源于国际照明委员会在1931年提出来的模型这个模型给了L（即红色）感受器在紫外线区间一个冒泡的机会图五、国际照明委员会标准色彩配比曲线根据这个模型，紫色段的光刺激S感受器，同时微量刺激M与L感受器，但L感受器显著超过M感受器如果我们把红色混入强烈的蓝色，就能达到紫色段光所产生的效果，所以产生紫色数学模型并不能取代现实如果你仔细观察，你会发现无论是图一，还是图四，你都能把图形剪下来，然后首尾粘合在一起，组成一个循环，那么红得发紫就是一个不可避免的趋势，国际照明委员会冒的那个泡就完全没有必要了红得发紫，还真是一个有趣的历史巧合注】1. 绝大部分人都是三色动物，但部分女性可能有四色能力，使得她们有超常的色彩分辨能力其主要原因在于编码L与M视蛋白的基因位于X染色体上，人的这些视蛋白，尤其是M，可能有较大差异，人群中估计2-3％的女性有超色觉能力，同时男性则更易于发生色觉障碍，因为他们只有一个X染色体。