一、色彩与色彩字

（一）科学家眼中的色彩

当我们谈论某一事物的时候，经常会将这一事物和它们的色彩联系起来。比如，谈到水果，人们会想到红色的苹果和草莓、黄色的梨和香蕉等; 说到植物，会想到绿树、红花; 谈起动物，又会想到黑熊、丹顶鹤等。谈到结婚，中国人想到的是身着红色衣裙的新娘，以及由红、黄、橙等喜庆色彩点缀的新房; 而英美等西方国家的人可能想到的就是身着白色婚纱的新娘、黑色礼服的新郎。可见，人们早已把事物和色彩紧密联系在一起。那么，为什么不同的事物会有不同的色彩? 色彩又是什么呢?

色彩，也叫颜色，是不同波长的可见光作用于人的视觉所引发的印象。具体来说，我们之所以能看见五彩缤纷的事物，是因为照射到物体的光从物体表面反射回来，并经过我们眼球中的视觉神经传入我们的大脑，大脑产生的视觉印象使我们能够区分物体的模样和颜色。我们平常看见的苹果的红、香蕉的黄，其实都需要在一定的光照条件下才能看清。综上所述，人类辨色的条件主要可归纳为三项，即光线、物体反射和眼睛。

1. 光线和物体反射

光和色是并存的，没有光，就没有颜色。人类能分辨出不同事物的色彩，都要靠光，白天靠日光，晚上靠灯光、月光。在伸手不见五指的条件下，无论多么色彩斑斓的事物，在我们眼前都是黑乎乎一片，我们看不到它们美丽的色彩，所以，可以这样说，“光就是色彩的源头”。

在很早以前，科学家就已经发现光的色彩有强弱变化，并可以通过数据来描述，这种数据叫波长。太阳光按波长大小排列成的图案叫太阳光谱，包括了无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等几个波谱范围。人们常把光谱中看得见的那部分波称为 “光”，而人眼看不到的则称为 “线”。如可见光的波长在380nm ～780nm，红外线的波长则在 780nm ～100 000nm。

人们能分辨的光叫可见光。可见光随着波长由短到长，呈现出由紫到红的色彩变化。这主要是由于波长不同的太阳光，带给人的不同的视觉感知。如波长为 770nm ～ 622nm 时，人们感觉到的是红 色; 622nm ～ 597nm 为 橙 色; 597nm ～ 577nm 为 黄 色;577nm ～ 492nm 为 绿 色; 492nm ～ 455nm 为 蓝 色; 455nm ～ 390nm为紫色。

像太阳一样的发光体具有自己固定不变的颜色，以波长呈现不同的色彩。那么像苹果一样不发光的物体有自己的固定色彩吗? 从科学的角度来讲，答案是否定的。因为物体只具有吸收和反射特定波长光线的能力，而显示什么颜色是由其自身的物理结构和周围的光线条件所决定的。

当白光照射在有色物体上时，这些物体会对白光有选择地进行吸收和反射，反射出来的光谱成分也各不相同，这时人们就会看到不同色彩的物体。例如，红花吸收白光中的黄、青、绿、蓝、紫等色光而反射红光，所以看起来是红色的。这样说来，人们看到的物体色，就是物体对光线不吸收或少吸收而反射出来的颜色。在同样的白光下，像煤炭一样黑的消色物体，能吸收全部色光，所以呈现黑色; 像白雪一样的物质能反射全部色光，所以呈现白色。某些物体由于自身的结构特点不能分解白光，但是它们在吸收部分白光的同时又反射部分白光，所以呈现出从浅灰到灰，再到深灰的消色系列，这些都是物体对白光进行非选择性吸收的结果。

物体反射白光中不同波长的光的强度是可以测量的。测量物体所反射的波长的分布范围，便可以确定该物体的颜色。例如，一个物体在 700nm ～760nm 这段波长内有较多的反射，则该物体倾向红色; 如果在 500nm ～ 700nm 这段波长内有较多的反射，则该物体倾向绿色。通过测量物体反射光的方法，科学家可以很精确地推定两种物体的颜色是否相同。

当不同的光映照物体时，物体会呈现不同的颜色。日光下的消色物体有可能也会变成有色物体，如日光下呈现绿色的布料，在红光下会变成黑色，因为绿布只反射绿光，而在红光下无绿光可反射，所以呈现黑色。又如一张白纸，在白光下是白色，在红光下呈现红色，绿光下呈现绿色，如果同时打上红、绿两种色光，就会呈现黄色。这也是现代科技在各种晚会上营造不同场景色彩效果时所使用的方法。

2. 人眼的结构和三基色

人们能看到色彩，除了有外界的光和反射物质之外，最关键的是我们有一双神奇的眼睛。人有专门感知色彩的生理结构。人就是靠眼睛来获取信息的。物体反射出来的可见光经过眼睛的角膜、瞳孔、水晶体、玻璃体，到达视网膜，转换成特殊信号，经由视神经传入大脑，从而产生色觉。在这个复杂的过程中，视网膜对肉眼捕捉色彩起了最主要的作用。

视网膜上满布着能够感受光线的细胞，即锥状细胞和杆状细胞。居中的锥状细胞有分辨颜色的能力。它们能分别感受红、绿、蓝三种光波。当三种感色器官孤立地受到相应波长的光的刺激时，便产生了单一的红、绿、蓝色觉; 当复杂的光波以不同的强度比例作用于各感色器官时，人体便会根据三原色混合的规律产生黄、橙、紫等混合色的感觉; 当各波长的强度相同时，则产生白色或无彩色的感觉。居于边缘的杆状细胞是一种灵敏度很高的接收系统，它对弱光敏感，在黄昏时分或者光线暗淡时使人看得见东西，但分辨不出颜色。这样，眼睛只需将不同强度和比例的红、绿、蓝三色组合，便可对多种色彩产生知觉。因而红、绿、蓝可以说是人眼的三基色。利用三基色色光的相加叠合，人们基本上能够模拟自然界中出现的各种色彩，这就是著名的光学三色原理。

英国物理学家牛顿早已发现世界上本没有色彩这种物质，色彩是我们的眼睛通过对物体反射光的处理形成的知觉。可是人类是怎么去辨别色彩? 是如何描述色彩的呢? 这还要谈到色彩的三个要素。

3. 色彩三要素

人们看到的色彩主要由三个重要因素决定，即色相、纯度和明度。

色相是色彩 (颜色) 的最大特征，它能够比较确切地表示色彩的名称，如紫、红、紫红、翠绿、橘黄、柠檬黄……从光学上讲，色相是由射入人眼的光线的光谱成分决定的。对于单色光来说，色相的面貌完全取决于该光线的波长，波长不同则色相不同，如可见光谱所示的 “红、橙、黄、绿、青、蓝、紫”七种光谱色，就代表了七种色相。对于混合色光来说，色相则取决于各种波长光线的相对量。如红少紫多，就会形成 “红紫”; 如红多紫少，则会形成 “紫红”。不过，这些色彩的波长只是相对而言的，因为两个相邻色彩间的界限是逐渐过渡的。当我们说一种色彩的时候，只能是针对某一核心点的某个波长区域进行概括。如“橙”这个色彩是以波长 610nm 为核心点，所以在 622nm ～597nm区域范围内的都属于 “橙”。

纯度，也叫饱和度、彩度，是指色彩的纯净程度，它表示颜色中所含有色成分的比例。含有色成分的比例愈大，色彩的纯度就愈高; 含有色成分的比例愈小，则色彩的纯度就愈低。可见光谱的各种单色光是最纯的颜色，即极限纯度。当一种颜色掺入黑、白或其他色彩时，纯度就会产生变化。当掺入的色量达到较大的比例时，以人类的肉眼去看，原来的颜色将失去本来的光彩，而变成混合的颜色。当然这并不是说在这种被掺和了的颜色里就不存在原来的色彩了，而是由于其他色彩的大量掺入使原来的色素被同化，人的眼睛已经无法感觉出来了。有色物体色彩的纯度还与物体的表面结构有关。如果物体表面粗糙，其漫反射作用将使色彩的纯度降低，而使其显得暗淡; 如果物体表面光滑，那么，全反射作用将使色彩显得比较鲜艳。

明度，是指色彩的亮度。颜色有深浅、明暗的变化。比如，深蓝、淡蓝、海棠蓝、墨蓝等蓝颜色在亮度上就不一样，油绿、翠绿、墨绿等绿颜色在亮度上也不尽相同。色彩的明度变化有许多种情况，一是不同色相之间的明度变化。如白比黄亮、黄比橙亮、橙比红亮、红比紫亮、紫比黑亮。二是在某种颜色中，加白色明度就会逐渐升高，加黑色明度就会降低，同时它们的纯度(颜色的饱和度) 也会降低。如黄色油漆中加入白色油漆，变成了淡黄色，亮度提高了，黄漆的饱和度也提高了; 如果加入的是黑色油漆，变成棕黄色，不仅亮度降低，黄色的饱和度也会降低。三是相同的颜色，因光线照射的强弱不同也会产生不同的明暗变化，阳光下的红布会比树荫下的红布色彩更加明亮。

从光学角度看，世界的色彩分为两种体系: 有彩色系和无彩色系。有彩色系中，任何一种色彩都具备色相、明度和纯度三个属性; 无彩色系中的色彩仅具有明度数值，而不具备色相、纯度属性。黑、白、灰本属于无彩色系，但在实际应用中，人们直接把它们归入有彩色系。这样，无彩色系就专指那些无色、透明的色彩了。

总之，从科学角度讲，色彩就是物体反射的光波作用于人眼所引起的视觉经验。

4. 色彩与颜色

通常我们所说的色彩是从人们的经验中总结出来的概念，有广义和狭义之分。狭义的色彩是指颜色，两者一般可以互相替换，如: 你最喜欢什么颜色 (色彩) ? 你可以通过设置淡绿色的电脑桌面底色来保护眼睛。

广义的色彩既可以指人们对颜色采用色相、纯度和明度进行区分的结果，也可用来描述文学家和画家们表达的思想倾向或对某一事物的情感，如: 这套梨花木家具的古典色彩很浓。

此外，人们根据体验为色彩进行分类，如发现 “红、橙、黄”会给人温暖、热烈的感觉，就称它们为温暖的色彩，简称暖色; “青、蓝、白”给人寒冷、沉静的感觉，人们就称之为冷色。在表示人类的思想、情感时，只能用 “色彩”，不可用 “颜色”。

“颜色”除了色彩意义本身，还有一些引申意义。如在俗语“给他点颜色瞧瞧”中， “颜色”指 “厉害”，因而不能用 “色彩”替换。在古代诗歌中，“颜色”的用法也比较独特，如白居易的 《长恨歌》中， “回眸一笑百媚生，六宫粉黛无颜色”的“颜色”指女子的姿色，也不能被替换。

可见，“色彩”和 “颜色”两个词既有共同之处，也有区别。一般 “色彩”的范围比 “颜色”大，因此我们在这里采用“色彩”。