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为什么光的三原色是红绿蓝

科普小知识2022-10-18 17:56:14
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三原色的本质是三原色是独立的,三原色都不能与其他两种颜色结合。另外,三原色具有最大的混合色域,其他颜色可以由三原色按照一定的比例混合,混合后得到的颜色数量最多。

在颜色感知形成的过程中,光源颜色与光源、眼睛和大脑有关。因此,三原色彩色光的选择涉及到光源的波长和能量、人眼的光谱响应区间等因素。

从能量的角度来看,色光混合是亮度的叠加。混合前,混合色光必须比每种颜色光更亮。只有低亮度的彩色光可以混合成大量的颜色作为基色。否则,高亮度的彩色光被用作基色,并且其添加更亮,因此低亮度的彩色光永远不会被混合。同时,三原色应该是独立的。三原色不能集中在可见光谱的某个区域。否则,不仅不能混合其他区域的颜色光,而且可以通过混合其他两种颜色来获得所选择的原色,从而失去它们的独立性而不是真正的原色。

在白光的色散测试中,我们可以观察到红色、绿色和蓝色相对均匀地分布在整个可见光谱中,并且占据更大的面积。如果三棱镜被适当地旋转以加宽和变窄光谱,将会发现被彩色光占据的区域发生变化。在狭窄的光谱中,红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)是三种颜色。

光的颜色是最明显的,其他颜色的颜色逐渐减少,有些几乎消失了。获得的三种颜色光的波长范围是:R (600-700纳米)、G (500-570纳米)和B (400-470纳米)。在比色法中,整个可见光谱通常分为蓝色、绿色和红色区域进行研究。

当红光、绿光和蓝光混合时,可以分别获得黄光、绿光和品红色光。光谱中没有发现红光。我们称之为光谱外颜色。如果我们把这三种颜色按相等的比例混合,我们就能得到白光。然而,通过以不同的比例混合这三种颜色,可以获得各种不同的颜色。

从人类视觉生理特征来看,人眼视网膜上有三种对颜色敏感的视锥细胞——红细胞、绿细胞和蓝细胞,它们分别对红光、绿光和蓝光敏感。当其中一个颜色感应细胞受到强烈刺激时,它会使颜色感应细胞受到刺激并产生颜色感觉。人眼的三个颜色感应细胞具有组合颜色的能力。当复合色光刺激人眼时,人眼的颜色传感细胞可以将其分解成红、绿、蓝三种单色光,然后将它们混合成一种颜色。正是因为这种颜色组合能力,我们可以识别除了红色、绿色和蓝色以外的更广泛的颜色。

综上所述,我们可以确定色光中有三种基本色光,它们的颜色分别是红色、绿色和蓝色。这三种颜色的光不仅是白光分解后得到的主要颜色的光,也是混合颜色光的主要成分,能够匹配人视网膜细胞的光谱响应区间,符合人眼的视觉生理效果。这三种颜色的光以不同的比例混合,几乎可以得到自然界中所有的颜色光,混合色域最大;此外,这三种颜色是独立的,一种原色不能与其他原色混合。因此,我们称红色、绿色和蓝色为彩色光的三原色。为了统一认识,1931年国际照明委员会(CIE)规定了三原色的波长λ r = 700.0 nm,λ g = 546.1 nm,λ b = 435.8 nm。在色度学的研究中,白光通常被认为是红、绿、蓝三原色的混合物,用于定性分析。