第三章 光色變化——光的物理現象
第一節 視覺「享受」—光與色的結合
1.光與視覺
社會生活經驗證明，人們對色彩的認識與應用是通過發現光與色的差異，尋找它們之間的內在聯繫來實現的。在不斷地實踐和總結中，我們得出了一個最樸素也是最重要的結論：如果沒有光就沒有顏色。白天，人們能看到五色的物體，但是在漆黑無光的夜晚就會什麼也看不見。只有當有燈光照明的情況下，物體及其色彩才可以看得見。
英國的科學家牛頓解開了光色之謎。17世紀後半期，牛頓為了提高剛發明不久的望遠鏡的清晰度，開始從光線通過玻璃鏡的現象研究光色。1666年，他進行了著名的色散實驗。
牛頓把一間房子關得漆黑，僅僅在窗戶上開出一條窄縫。當太陽光射進來的時候，使它通過一個三角形掛體的玻璃三稜鏡，結果他看到了「意外的奇蹟」：在房子對面的牆上出現了一條七色組成的光帶，這七種顏色的光按紅、橙、黃、綠、青、藍、紫的順序一色緊挨一色地排列著，像是雨過天晴時出現的彩虹。同時，牛頓為了進一步證明，又將七色光束再次通過一個三稜鏡，在對面的牆上看到的則是還原成的白光。事實上，這條七色光帶就是太陽光譜。
在牛頓之後，大量的科學研究結果告訴我們，色彩是以色光為主體的客觀存在，而對於人眼來說，則是一種視象感覺。我們為什麼會產生這種感覺呢？它源於三種因素，即光、物體對光的反射及人的視覺器官—眼睛。
一般來說，不同波長的可見光投射到物體上，一部分波長的光被吸收，另一部分波長的光則被反射出來刺激人的眼睛。經過視神經傳遞到大腦後，人便形成了對物體的色彩信息，也就是我們常說的「人的色彩感覺」。
2.眼見一定為實嗎
俗語中「耳聽為虛，眼見為實」的這種說法，是千百年來的經驗之談，被人們奉為真理。但是，人眼所見的就一定真實嗎？答案是否定的。比如，在法庭上，對於一個人「沒有其他輔助證據」的「親眼所見」，法官們是不會承認的。
當然，我們不可否認的是，人的眼睛是感覺器官中最直接、最能反映事物原貌的，這一點已經無可置疑地被科學家們所證實，視覺觀察的結果對於大腦判斷最為重要。通常，人的大腦把視覺和觸覺所獲得的信息分開加以處理，而不是將它們聯合起來，在感覺中，儘管某些時候觸覺信息比視覺信息更可靠，但我們總不由自主地相信視覺。
那麼，到底是什麼原因在作怪，使人眼所看到的並不是事實呢？也就是自己親眼看得真真切切的東西卻可能並不是實際的情形呢？這是有一定科學根據的：
（1）人眼是有視覺限制的。
正常人的眼睛在接觸到光線後，會產生視覺現象。但是，並不是一切光線都能使人產生視覺，因為人眼有它特殊的構造。因此，每一個正常人的眼睛，也可以說是很有「缺陷的」。
（2）人腦有時會把非現實的信息予以合理化，創造出自己的一套邏輯。
事實上，有時候你所看到的任何事情都不能去完全相信。研究人員發現，某些時候，你認為你正在做的事和你實際上正在做的事是不同的，因為它們會在大腦的不同部位顯示，這就會讓你產生錯覺。 一位科學家創造了一個虛擬實境電視遊樂器，並對猴子進行實驗。結果顯示，大腦時常可將非現實的信息予以合理化，創造出自己的一套邏輯。比如說，當你第一次戴上一副雙焦點的老花眼鏡時，會發現，手觸摸到的周圍環境和眼睛所看到的景象是不大一樣的。之後，大腦漸漸地進行調整，視覺與觸覺的差異才能消除。
（3）人的認識習慣往往會使他們忽略事物的真實面貌。
成語中「一見鍾情」指的是人們第一次看到某一事物就很喜愛。但這種對於事物的認識其實是十分模糊的、第一印象式的。通常，人對一件事物的認識，開始時只是對信號進行輪廓辨認和處理，對視覺信號進行模糊處理，也就是說只辨認主要特徵。如辨認對象是大或小、是動是靜，是男是女等等。這也說明，人在得到一個印象時，記存的並不是完整的印象，他首先是模糊掃描，然後才將其分成各種要素來記存。因此，任何一個人也無法真正還原一個事物的完整的印象，即使是眼光最敏銳、記憶最好的人。
（4）傳播通道中的「噪音」會影響到「眼睛所見到的景象」。
這裡所指的眼見，其實是指你向別人描述的自己「親眼看見的東西」，這時別人往往會把你描述的東西看作是事物的本來面目。事實上，你所描述的與事物的本來面目之間，通常會出現某些偏差，有時候甚至相差很離譜，牛頭不對馬嘴。
（5）傳統想法加上利害關係，使人們只想看到他們想要看的。
通常，人們對看不見、不能理解的一概不信，判斷真偽的方法是要親眼看到。實際上，這是傳統的想法加上人們各自的利害關係蒙蔽了人的眼睛。傳統的想法以及人們各自的利害關係往往會造成人一種心理上的麻痺，從而忽略了其實應該或可以注意到的因素。因此使人們看不見他們不想看到的，只看見他們想要看到的。這也是一種迷信，即迷信於自己的觀念，這種固步自封的認識方法常常造成科學技術無法進步。
此外，人們看見室內的桌子、椅子等都是靜止不動的，但是，物理學家卻告訴我們，在這些物質的內部，電子、原子以及原子與原子之間無不時刻在運動著。
有時，對於事實上根本沒有真正看清楚的事物，我們卻認為自己確實看得一清二楚了。現代科學實驗證明，人眼所能看到的光線，只是電磁波範圍內極為有限的一部分，即可見光。 正是由於上述種種原因，使「眼見並不一定為實」，常常會有一種視覺誤差在裡面。
第二節 五光十色的來由—色彩原理
1.原色與補色
我們通常所說的日光就是白光，它是通過紅、綠、藍三色光的混合而成，這三色光就是攝影意義上的三原色。通過其不同比例的混合，可形成各種可見的顏色。如：紅光和綠光混合，可得到黃色光；綠光和藍光混合，可產生青色光；藍光和紅光混合，則得到的是品紅色光。青、品紅和黃這三色光分別是三原色光紅、綠、藍的補色光。
三原色和三補色兩者之間的關係：
（1）從白色中減去某一原色，即可得到與其相對應的補色。
（2）每一種原色都是由兩種補色組成，每一種補色都是由兩種原色組成。自然景物反射了哪種色光，就會成為所反射色光的顏色，其餘的光線則被吸收掉了。如紅花在陽光下之所以呈現紅色，因為它吸收了藍色光和綠色光，反射了來自太陽的紅色光，因而就呈現出紅色。
2.色彩的特性
（1）冷與暖
人類根據視覺與觸覺的經驗，會對不同色彩有不同的冷暖感受。如給人一種溫暖的感覺的顏色是紅、橙、黃，而青、藍、紫則通常使人感覺到寒冷。據此原理，人們常把不同基調的彩色照片分為冷調和暖調。
（2）輕與重
生活中，深色、黑色等則讓人容易想起巖石、鋼鐵等質量重的物質。淺色、冷色、白色常常會使人聯想起煙霧、白雲等質量很輕的物質。因此，輕重對比就是彩色攝影常用的眾多表現手法中的一個。
（3）快與慢
人的眼睛對紅、藍、綠反應快，對紫、黑、白反應較慢，對於不同的色彩，人的眼睛的敏感程度不同。
（4）進與退
在人的視覺心理上，有些色彩如紅、橙、黃，會給人一種「向前進、凸出」的感覺，這類顏色對人眼刺激強烈；而有的色彩如綠、藍、紫則具有後退、凹進的感覺。拍攝者可利用色彩的這一特性使畫面更加具有立體感、縱深感，強化空間感的表現。
（5）脹與縮
在有色光中，人眼看紅、橙、黃會顯得大，具有膨脹感；與相同大小的紅、橙、黃相比，看青、藍、紫則感覺相對較小，有收縮感。我們從黑白對比中可以發現，相同面積的黑會比相同面積的白顯得小。
3.色彩三要素
色彩三要素又稱為色彩三屬性，即色別、明度、飽和度。
（1）色別
色別也就是攝影中所說的色相，是指不同顏色之間的差別，即不同顏色的表象和名稱，如紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等。不同的色別都可用光譜中的波長來標示，人的眼睛可分辨出的色別有180種左右。
（2）明度
明度是指色彩的明暗程度。一般在反光率相同的情況下，不同色別的明暗程度不同。如黃色光比紅色光更明亮，而紅色光則比青色光要明亮。
同時，同一色相在受光強弱或者物體對光的吸收、反射性能不同的情況下，會呈現不同的明暗變化和差異。
（3）飽和度
飽和度是指同一色別的純淨度和鮮明度的變化。從色光的角度而言，光的波長單一程度越高，飽和度就會越高。不同色別所達到的飽和度不同，一般情況下，紅色的純度可達到最高，綠色的則相對較低。同一色相深淺不同的顏色有不同的飽和度。黑白色光的滲入會導致飽和度和明度發生變化。通常，照明光線的性質、物體表面結構對光線吸收與反射的性能等等因素影響飽和度。
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