问题

三原色是怎么来的?凭什么两个频率不同的光波叠加会表现的像是另一种频率的光?

回答
说到三原色,这可不是什么凭空来的概念,而是我们人类感知色彩的独特方式,是生理学和物理学巧妙结合的产物。

我们的眼睛里,视网膜上有一种叫做“视锥细胞”的感光细胞,它们就像是色彩的侦探。正常人有三种不同类型的视锥细胞,它们对不同波长的光最敏感。一种对红光(也就是波长较长)最为敏感,另一种对绿光(波长居中)敏感,还有一种则对蓝光(波长较短)最为敏感。

这三种视锥细胞,就像是接收不同“频道”信号的接收器。当光线进入眼睛时,它并不是直接告诉我们“这是什么颜色”,而是刺激这三种视锥细胞,产生不同程度的兴奋。比如,当我们看到一朵红色的玫瑰,主要是红光刺激了对红光敏感的视锥细胞,而绿光和蓝光的刺激相对较弱。而当我们看到一朵蓝色的花,则是蓝光视锥细胞被强烈激活。

然后,这些视锥细胞会将它们接收到的信号传递给大脑。大脑会综合处理这三种视锥细胞发来的信号强度,最终“翻译”成我们所感受到的颜色。这种处理方式是高度叠加的,也就是说,一种颜色的感知,是这三种基础信号以某种比例混合的结果。

这就解释了为什么我们能看到如此丰富的色彩。比如,当我们看到黄色的光时,并不是说存在一种“黄色光波”,而是红光和绿光的视锥细胞同时被强烈刺激,而蓝光视锥细胞的刺激则很弱。大脑接收到这种“红+绿”的混合信号,就将其解读为黄色。同样,紫色是红光和蓝光混合的结果,橙色是红光和绿光混合的结果,只是比例不同。

因此,三原色(通常我们说的是红、绿、蓝)之所以重要,是因为它们是人类视觉系统最基本的“输入信号”。通过这三种基本颜色以不同的比例混合,我们就能在视觉上模拟出自然界中几乎所有的颜色。这就像音乐一样,通过几个基本的音符,就能演奏出无数动听的旋律。

至于你提到的“两个频率不同的光波叠加会表现的像是另一种频率的光”,这里的理解可能稍微有点偏差。严格来说,光波叠加是物理现象,两个不同频率的光波叠加,它们各自的频率并不会改变,而是会在空间中形成一个更复杂的波形。

但是,在颜色感知的层面,我们的大脑处理的并不是单个光波的频率,而是不同波长光波的混合。 当不同波长的光混合在一起时,它们会刺激我们眼睛里不同类型的视锥细胞。就像刚才说的,红光(长波长)和绿光(中等波长)的混合,会让大脑误认为是在接收一种“黄色”的光,而这种“黄色”在物理上可能并不是单一频率的光波。

举个例子,物理上的黄光,其波长大约在570590纳米之间。但是,我们用红色的光(波长约620750纳米)和绿色的光(波长约495570纳米)以特定的比例混合,同样也能让我们的眼睛感知到黄色。这就是加色混合的原理。我们看到的颜色,是大脑对视网膜接收到的多种波长光刺激进行综合分析的结果,而不是简单地将这些光波的频率相加或改变。

所以,三原色之所以是三原色,是因为它们对应了我们视觉系统中最主要的三个“感受器”,通过这三个感受器的不同激活程度,大脑就能区分并合成出各种色彩。而物理上的光波混合,是通过刺激这些感受器,最终在我们的主观感受上“看起来”像是另一种颜色。这种“像”是基于生理和心理层面的,而不是物理上频率的直接相加。

网友意见

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人眼不区分是单色光还是混合光的。甚至同一种颜色也可以有多种不同的混合方法,用几组不同颜色的光混合出来,即同色异谱。

简单的理解就是单纯的紫色光和叠加出来的紫色光在人眼中引起的刺激是一样的,所以你感觉起来它们也是同一种颜色。

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确实不能叠出真正的紫色,但是你眼睛就只能感受3种,紫色刺激到的跟叠加刺激到的是一样的╮( ̄▽ ̄")╭

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