撰文 | 矩陣菌 ? 配圖 | 柯雪妹
今天下午，柯雪妹的美術(shù)老師和我的物理老師在學(xué)校操場上打起來了，原因是物理老師說三原色是紅綠藍(lán)，美術(shù)老師則堅持認(rèn)為三原色是紅黃藍(lán)。
兩人爭得不可開交，直到兩支畫筆"咻咻"兩下插進(jìn)了物理老師的鼻孔之后，他才終于明白美術(shù)老師是一個文武雙全的全能型選手。
對于這件事，我和柯雪妹都努力勸誡了自己的老師。
我從身后一把抱住物理老師，說：喂，大哥，冷靜一下，算了算了。
柯雪妹高舉筆袋跑向美術(shù)老師，說：老師，畫筆不夠我這里還有。
然后物理老師就聽從了我勸告，飛也似地離開了現(xiàn)場。
emmm……不難看出我的勸誡確實(shí)起到了至關(guān)重要的作用。然而對于三原色究竟是紅黃藍(lán)還是紅綠藍(lán)這個問題，兩位老師辛辛苦苦大戰(zhàn)一番之后，始終還是沒有打出個結(jié)果。
換言之，我的物理老師白挨了兩支畫筆。
我相信，機(jī)智如我的你一定也心如明鏡，知道紅黃藍(lán)是美術(shù)中的三原色，而光的三原色是紅綠藍(lán)，也就是通常所說的RGB，所以兩位老師其實(shí)都沒說錯。
可假如非要較一個真兒的話，emmm……那么物理老師就真的白挨了兩支畫筆。
因?yàn)槊佬g(shù)老師確實(shí)錯了，即使柯雪妹正手持畫筆冷冷地望著我，我也要大義凜然地講一句：
真正的顏料三原色，并不是紅黃藍(lán)，而是……?。?/h1>
首先，我們來撩一撩三原色這個詞語的定義。
無論在光學(xué)層面，還是美術(shù)層面，三原色的定義都是無法被繼續(xù)分解的基本顏色。將這句話反過來理解，三原色就是無法用其他顏色混合出來的三種最基本的顏色。
這思維應(yīng)該不難轉(zhuǎn)換吧？——假如某種顏色可以用兩種或多種顏色混合出來，就意味著它是可以被分解為兩種或多種顏色的，只有無法被混合出來的顏色才是不能被繼續(xù)分解的。
當(dāng)然，如果你非要把它們分解成分子、原子或夸克，那我也只能告訴你：
在光學(xué)層面，無法用其他顏色的光線混合出來的是紅光、綠光和藍(lán)光。這是由于我們的視網(wǎng)膜中，負(fù)責(zé)辨識顏色的視錐細(xì)胞一共就只有三種，分別會被紅色、綠色和藍(lán)色的光線激活而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。只有在其中一種視錐細(xì)胞被單獨(dú)激活時，我們才能看見紅、綠、藍(lán)當(dāng)中的一種顏色。
因此紅綠藍(lán)也就名正言順地成為了光的三原色。
關(guān)于光學(xué)三原色（三基色）的原理，我在《既然這種顏色不存在，為什么我們還能看見它？》這篇文章中已經(jīng)撩得非常通透了，這里就不再過多贅述了。
咱們今兒個要撩的對象是美術(shù)中的三原色——
顏料的三原色
傳統(tǒng)美術(shù)領(lǐng)域一直把紅黃藍(lán)定義為最基本的色彩，幾乎所有繪畫老師都會告訴你紅黃藍(lán)是顏料的三原色。
這是由于美術(shù)素來就以舒適的視覺感受為核心目的，紅色、黃色、藍(lán)色都是非常飽滿的色彩，能給人強(qiáng)烈的視覺沖擊力，將它們當(dāng)成基本色彩也比較符合客觀實(shí)際，因而在美術(shù)領(lǐng)域，這樣定義三原色自然是無可厚非的。
然而，從科學(xué)的層面來說，紅黃藍(lán)的定義其實(shí)并不精確，真正的顏料三原色應(yīng)該是“青品黃”。
我們在四色印刷中經(jīng)常聽說的CMY，就是Cyan（青色）、Magenta（品紅色）、Yellow（黃色）這三個英文單詞的首字母。在這個基礎(chǔ)上再額外增加一個Black（黑色）的尾字母，就構(gòu)成了大家耳熟能詳?shù)腃MYK。
鬼才知道黑色的英文首字母明明是個B，四色印刷為什么要叫CMYK，而不叫CMYB。我猜大概是為了避免跟RGB中的藍(lán)色（Blue）相混淆吧。
其實(shí)從理論上來說，只要把青色、品紅色、黃色混合在一起就已經(jīng)是黑色了，之所以還要單獨(dú)添加黑色的油墨，其原因有二：
一方面是能夠節(jié)省成本。
無論美術(shù)家手里的顏料，還是印刷油墨中的色料，其顏色都是從礦物、生物、植物等無機(jī)或有機(jī)物質(zhì)中提煉出來的，制造成本相對較高；而黑色的顏料或油墨色料，則是利用一種叫碳黑（carbon black）的無定形碳（amorphous carbon）顆粒制造而成的。
這種碳顆粒是煤或者天然氣、燃油等含碳物質(zhì)在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒得到的，在你家鍋底上摳一摳就能找到了，制造成本可謂非常低廉。因此用青品黃這三種顏色的油墨去混合出黑色，顯然不如直接使用黑色油墨來得劃算。
另一個原因是色彩提煉工藝不足。
由于制造工藝的限制，導(dǎo)致彩色顏料的純度不夠高，因此用三原色混合而成的黑色往往不夠濃郁，通俗來說就是灰得很深很深，卻始終不夠黑——這也是黑色油墨單獨(dú)存在的最主要的因素。
那么，為什么說青、品、黃才是科學(xué)的色彩三原色呢？
前文已經(jīng)提到過了，三原色是指無法再分割的基本顏色，假如你手上有一套色彩足夠豐富的顏料，那么稍作嘗試就會發(fā)現(xiàn)，只要將等量的品紅色與黃色調(diào)配在一起，得到顏色恰好是紅色。換言之，紅色是可以被繼續(xù)分割為品紅色和黃色的，它當(dāng)然不是真正的基本顏色。
但是，無論你用任何色彩的顏料做多少次的嘗試，都絕不可能調(diào)配出品紅色來。
當(dāng)然，如果你善于作弊，非要在紅色顏料中混入適量的白色顏料，或許也能調(diào)配出一個接近于品紅色的顏色。然而白色本身并不算是色彩，它與黑色和灰色并稱為"無色系"，所以在紅色中添加白色也不算是色彩組合，只是強(qiáng)行將紅色顏料的濃度沖淡了而已。
況且，你總不能說品紅色可以被分割成紅色和白色吧？如果這都算分割，那么世界上就沒有原色可言了。
同樣的道理，只要將品紅色與青色調(diào)配在一起，就能得到藍(lán)色，這意味著藍(lán)色也不屬于基本色彩。而除了在藍(lán)色中加白色這種 "騷操作"之外，沒有任何色彩能混合出青色，所以青色才是正統(tǒng)的原色之一。
正因如此，絕對意義上的色彩三原色其實(shí)是青、品、黃；而非紅、黃、藍(lán)。
搞清楚這一點(diǎn)非常重要，否則如果將紅、黃、藍(lán)作為印刷的基本色彩，那即便在白紙上印刷也不得不在設(shè)備中加入白色油墨，這是多么愚蠢的事情，咱人類可干不出這么啼笑皆非的事情來。
話至此處，顏料的三原色基本上已經(jīng)撩完了，可是我正打算存檔歡呼時，突然就攤上了一件大事兒——
為什么色彩三原色和光學(xué)三原色會截然不同呢？
通常情況下，遇到這個問題，別人都會告訴你光線是加色法原理，顏色越多就越白；顏料是減色法原理，顏色越多就越黑，所以兩者的原理不一樣?？墒怯龅娇卵┟眠@種死纏爛打的杠精時，這個簡單的回答就不起作用了。
“顏色的本質(zhì)是什么？”她居然醬紫問我。
“顏色本質(zhì)上就是可見光的波長啊，特定波長的光線進(jìn)入視網(wǎng)膜后，就會呈現(xiàn)為特定的顏色。”我說。
“OK，”她點(diǎn)點(diǎn)頭，說，“那么無論光源發(fā)射出來的光線，還是物體反射出來的光線，都必須具有相同的波長，看上去才會是同一種顏色，對么？”
“廢話！”
“既然如此，為何屏幕發(fā)射出紅色光是三原色之一，紅色顏料反射出紅色光卻不是三原色了呢？它們的波長明明是相同的?！?/p>
emmm……你看，這是不是一個致命的問題？如果我不能給柯雪妹一個滿意的答案，那么……
"那么你就知道什么叫名師出高徒了。"她一邊玩兒畫筆，一邊輕描淡寫地說。
所以，我今兒個必須要把這個問題講通透了。
為了便于敘述和區(qū)分，在下面的內(nèi)容中，我會將光的基本色彩稱為"三基色"；顏料的基本色彩稱為"三原色"。
來，把這句順口溜反復(fù)念上十遍："三原色"是顏料，"三基色"是光。
三原色和三基色只有一個相同點(diǎn)，那便是它們原則上都是進(jìn)入視網(wǎng)膜的光色數(shù)量最多時為白色，光色數(shù)量最小時為黑色。
也就是說，無論靠顏料反光，還是靠屏幕發(fā)光，都必須至少有紅綠藍(lán)三種光線同時進(jìn)入視網(wǎng)膜，才會呈現(xiàn)出白色；任何顏色的光都沒進(jìn)入視網(wǎng)膜時，則為黑色。
我們的手機(jī)屏幕、電視屏幕、電腦屏幕等，在初始狀態(tài)都是趨近于黑色的，因?yàn)樗藭r沒有發(fā)射出任何顏色的光線。
當(dāng)黑色的屏幕上出現(xiàn)一個明亮的紅色的圓形時，意味著這塊區(qū)域發(fā)射出了100%強(qiáng)度的紅色光；再出現(xiàn)一個綠色圓形，表示又一塊區(qū)域發(fā)射出了100%強(qiáng)度的綠色光。倘若這兩個圓形是疊加在一起的，那么疊加處是什么情況呢？
答案是，疊加處會同時發(fā)射出強(qiáng)度100%的紅色光和強(qiáng)度100%的綠色光。
這兩種光手拉手、肩并肩，一塊兒進(jìn)入了視網(wǎng)膜后，紅綠兩種視錐細(xì)胞都會受到最大程度的化學(xué)刺激，于是我們便會看見比紅色和綠色都更加明亮的黃色。
來，重溫一下這張圖。
這就是三基色原理被稱為“加色法原理”的核心緣由，它是完全符合人眼的生理特征的。
可是，如果換成三原色之后，情況就完全不同了。
當(dāng)我們看見一片純紅色的顏料時，確實(shí)可以理解為它只反射出了強(qiáng)度100%的紅色光，也只激活了對紅色敏感的視錐細(xì)胞，這與屏幕只發(fā)射出紅光時的情況基本上是一樣的。
同樣，綠色顏料也只反射出了強(qiáng)度100%的綠色光，與屏幕只發(fā)射綠光時的情況完全相同。
然而，當(dāng)紅色顏料與綠色的顏料重疊（混合）在一起之后，疊加處就無法反射出強(qiáng)度100%的紅色光和綠色光了。因?yàn)榫G色顏料會吸收掉大部分紅色的光線，紅光就被削弱了；與此同時，紅色顏料又會吸收掉大部分綠色的光線，綠光也被削弱了。
所以紅綠兩種顏料混合之后，非但沒有反射出更多顏色的光線，反而導(dǎo)致進(jìn)入視網(wǎng)膜的光色種類大幅減少了，我們看見的也就不再是明亮的黃色，而是暗淡的褐色了——這就是三原色屬于減色法原理的緣由。當(dāng)然，這也完全符合人眼的生理特征。
這便是為什么紅色的光是三基色之一，而紅色顏料卻不屬于三原色的原因。
其實(shí)你應(yīng)該也想到了——在絕對理想的狀態(tài)下，紅、綠兩種顏色的顏料混合起來就應(yīng)該已經(jīng)黑透了，因?yàn)榧t色顏料干掉了綠光，綠色顏料干掉了紅光，這兩種顏料又都會干掉其他色段的光，那不是就沒有光線會被反射出來了嗎？
沒有光，那當(dāng)然應(yīng)該是黑色了。
只不過，從自然界的物質(zhì)中提煉出來的顏料，并不可能真的只反射出一種波段的光，而將其他顏色的光完全吸收殆盡，所以在現(xiàn)實(shí)中，即便將三原色全部混合起來也只會讓顏色變得很深，而無法變成黑色，兩種原色混合則更不必說了。
實(shí)際上，三原色和三基色之間最重要、也最奇妙的規(guī)律，是下面這個。
你如果仔細(xì)觀察上圖，就會發(fā)現(xiàn)一個特別有意思的現(xiàn)象——將三基色放在一起時，任意兩種光色疊加出來的新顏色（間色），正好是顏料的三原色之一；而將三原色放在一起時，任意兩種顏色混合出來的新顏色，又恰好是光的三基色之一。
這絕非單純的巧合，而是三原色之所以必須是青品黃的最關(guān)鍵的因素。
由于兩種顏料混合之后，反射出來的光線種類會大幅減少，因此作為三原色之一的每種顏料，都必須正好能反射出紅綠藍(lán)這三種基色光中的任意兩種。如果只能反射一種基色光，那么它與任意色的顏料疊加后都會變得很暗，就無法混合出亮色系的顏色了——前面紅綠色顏料混合的案例你也看見了。
此外，三原色中的每種顏料，都只能同時反射出兩種基色光——這一點(diǎn)就不用解釋了吧？如果同時反射出三種基色光就成白色了，白色顏料的光色構(gòu)成是最復(fù)雜的，顯然不可能稱為原色。
明白了這兩個原則，三基色和三原色之間的這個奇妙的“巧合”，也就順理成章地變成“必然”了。
既然必須且只能反射出兩種基色光，那三原色不就正好是兩種基色光混合而成的顏色了嗎？所以，三原色恰好是三基色的間色，也就是青色、品紅色，和黃色。
再反過來想一下，三基色總共就只有紅綠藍(lán)三種光色，而每種原色的顏料都必須能反射出其中兩種光色，這也就意味著每種原色的顏料都只能吸收掉一種基色光，兩種原色的顏料混在一起，也就只能吸收掉兩種基色光，它們混合出來的產(chǎn)物，反射出來的不就是最終剩下的那種基色光了嗎？所以任意兩種原色的顏料混合而成的顏色，也恰好是三基色之一。
再講得透徹一點(diǎn)，品紅色是由紅、藍(lán)光組成的，這意味著品紅色顏料會吸收綠色光；黃色是紅、綠光組成的，則黃色顏料會吸收藍(lán)色光，于是品紅色和黃色這兩種顏料攪在一起之后，綠光和藍(lán)光全都被干掉了，只有紅光能安然無恙地反射出來。那么它們混合而成的顏色，當(dāng)然就是三基色中的最后一種光色——紅色了。
同理，青色顏料會吸收紅光，黃色顏料會吸收藍(lán)光，唯一剩下的就是綠光，所以它們混合出來的就是綠色；而品紅色顏料會吸收綠光，青色顏料會吸收紅光，它們混合出來的顏色就是藍(lán)色。
我想現(xiàn)在，沒有人比你更懂三基色和三原色了，為師也就什么可教你的了。最后，讓我們用一個十分簡潔的句式，來總結(jié)一下三基色和三原色之間的區(qū)別：
三基色相疊加，是光源發(fā)出的光色種類由少變多的遞加過程，所以叫加色法原理；而三原色相疊加，是顏料反射出的光色種類由多變少的遞減過程，于是叫減色法原理。正因如此，三原色和三基色的疊加規(guī)律既表現(xiàn)得截然不同，而兩者之間又存在著密切的關(guān)聯(lián)。
幸運(yùn)的是，我成功地用4921個字證明了柯雪妹真的錯了，所以我現(xiàn)在要去讓她道歉了。
不幸的是，我竟然敢用4921個字證明了柯雪妹真的錯了，所以我現(xiàn)在要去向她道歉了。
果然，用事實(shí)依據(jù)來證明女人犯了錯，是男人犯下的最嚴(yán)重的錯誤。
