五光十色的世界！五光十色的世界 _细胞

五光十色的世界（五光十色的世界！）

色彩是大自然对人类的微笑。

——诺贝尔物理学奖获得者Frank Wilczek

撰文 | 林凤生（上海大学教授）

01 色彩与色觉
“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞？雨后复斜阳，关山阵阵苍。”这是出自《菩萨蛮·大柏地》的词。在夏日的午后，雨过天晴空气里充满了雨珠，在斜阳的照射下映现出美丽的彩虹。

物理学说：光是一种电磁波，每一种颜色的光都有一定的波长，可见光由红到紫对应的波长在390-760纳米。当由七种色光组成的阳光照射到悬浮在天空的雨珠上，经过入射、几次反射，再折射离开雨珠，因为各种色光对水的折射率不一样发生了色散，形成了一条彩色的虹。折射光进入观察者的眼睛，人就看到了彩虹。

请读者留意：观察者看到的赤橙黄绿青蓝紫是一种主观体验，叫做色觉。与光学上说的色光（一定频率的电磁波）不是一回事。色觉是人的一种主观体验，所以大千世界里的五光十色，在每个人的眼里、头脑里的感觉也是不尽相同的。

02 色觉的三要素
为了能精准地描述人对颜色的感受，生理—心理学提出三要素概念：色调、饱和度和亮度。色调也就是颜色，赤、橙、红、绿、青、蓝和紫等来自太阳光的叫做光谱色，此外还有紫红、洋红、苯胺紫、棕褐色、橄榄绿等光谱中没有的颜色。

饱和度也就是颜色的深浅，在红色中加了一些白色就成了饱和度较低的粉红色。亮度是一个容易与物理学里光的强度混淆的概念。在物理学中光的强度取决于单位时间里发射的光量子的数目，而视觉感受到的颜色亮度与此大相径庭。

例如强度完全相同的黄色光和蓝色光，人眼看起来黄光更亮，蓝光要昏暗得多。道理很简单，因为人的视网膜对550纳米的黄绿光最为灵敏，所以感觉最亮。这也是人类万亿年视觉进化的成果吧！因为在地球表面，波长在这个区域的光线强度最大。（以前用的白炽灯发光也在这个区域。近年来崭露头角的LED灯和其它光源，他们通常发出波长450纳米的蓝色光，虽然节约了能源，对视网膜的损伤恐怕不容小觑。）而由此进化而来的人的眼球，前部的黄色晶状体，不仅是一个可以调节焦距的透镜，还起到了一个滤色镜的作用。
图1：莫奈《日本桥》
它为黄绿色光的通过大开方便之门，对蓝色和紫色的光有一定的吸收和阻碍，并截然切断了波长范围为400纳米的远紫色部分。年老的画家在绘画里比较少的使用蓝色的或紫色的色调。就是因为随着年龄增大，眼睛晶状体的黄色越深，对于一般的蓝色与紫色看不见了。图1是莫奈大师82岁画的《日本桥》，原来就有白内障的他由于晶状体黄色沉积又患上了黄视症，看到的一切都泛黄色，在画中可见一斑。