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色彩理论基础知识(4)

四、对立色色彩理论

在前一期文章中，我们针对“视觉色彩三原色”的色彩视觉理论做了一番详细的探讨，接下来我们将持续来进程“前景光明研究“对立色色彩理论”。在1878年时，德国的生理学家Ewald，根据精神物理学的研究对求取各种资料的实验数据便当适用观察发现，红-绿、黄-蓝、黑-白总是呈现对立关系的色彩现象；也说是说红和绿、黄和蓝、黑和白不可能同时存在于任何的色彩感觉当中。所以Hering提出了“对立色色彩理论”学说（Opponent Colors Theory或Opponenyt Process Theory），他是假设在视觉机构中的感光细胞存在有上述三种对立色的反应。而根据上述的假设说明，可以知道Hering学说主张：“色彩空间是属于三度空间，其分别为红-绿、黄-蓝、黑-白等三个双极座标轴，而三个对立色的反应作用组合，则产生各种色彩感觉和各种色彩混合现象”。所以Hering的“对立色学说”又称为“四原色学说”，因为他认为产生各种色彩感觉现象是由红、绿、黄、蓝等四种颜色所形成。

Hering“对立色色彩理论”学说的提出，解释子下列几个事实与现象：

1. 补色残像：此一现象是因为当某一色彩刺停止时，与该色彩相关的对立色彩便开始作用，因而产生该色的对立色——互补色。

2. 同时对比：当视膜正发生某一对之对立色彩的刺激反应时，其相临部分便会产生同时对比的现象。

3. 色盲现象：由于色盲现象是因为人眼的某一对（红-绿或黄-蓝）或两对的对立色反应作用过程无法进行所造成，所以色盲常常成对的出现，即色盲通常是红-绿色盲或者是黄-蓝色盲，而两对的对立色反应作用过程无法进行时，则产生蒸汽锅炉全色盲现象，此一论点解释了先前色彩视觉理论中“视觉色彩三原色”学说无法说明的色盲现象。

虽金属线槽然如此，Hering学说也有其缺点，就是对于红、绿、蓝三原色能够产生所有光谱色彩的现象并无法得到满意的解释。但是无论如何Hering所提的对立色学说，在近年的色度学理论中是一相当重要的学理，最明显的例子就是CIE的Lab、Luv等色彩空间座标都是应用Hering所提的对立色，红—绿、黄—蓝、黑—白三个座标所组成，所以Hering的此一色彩视觉理论对于近代色度学来说也是相当重要的基础理论。

五、阶段视觉色彩学说

阶段视学色彩学说最早是由ller（1930）及Judd（1949）所提出，他们认为长久以来，一直在色彩视觉理论（Color Vision Theory）处于对立的状态的视觉色彩三原色理论与对立色色彩理论，经过实验研究证实两者是可以加以统合与相互配合的，并且对于人眼色彩视觉的现象做了更为完整的解释与说明。但是阶段视觉色彩理论是如何将“对立色色彩理论”的四种对立色代谢反应过程与“视觉色彩三原色理论”加以整合而成的呢？以下我拉就来加以探讨。

当光线理入人眼视膜内时，锥状细胞中的感色物质（photo pigments）会选择防雷管性在吸收不同波长光谱的辐射，同时每一种锥状细胞根据光刺激量又可独自产生明度（黑或白）与色彩（红、绿、蓝）的反应。在此一阶段中即可应用Young-Helmholtz视觉色彩三原色理论及色光混合实验来解释视觉色彩的现象。

由于锥状细胞是与视神经细胞相连结，所以锥状细胞受到光刺激后引发的神经脉冲会再形成视觉色彩信号，其信号内容分析如下：

（1） 中性色信号（achromatic signal）——负责明度信号的整合，接收由三种锥状细胞所形成的明视觉明度信号（photopic achromatic signal）。

（2） 彩色信号（chromatic signal）——负责色彩信号的整合，接收由三种锥状细胞。

所形成的红色、绿色及蓝色等彩色信号；在此一阶段其色彩信号以下列三个色差信号来表示：C1=R-G；C2=G-B；C3=B-R（R、G、B分别代表三种锥状细胞所产生的信号）。而这三个色差信号C1、C2、C3经由神经纤维向神经中枢传输过程时，则产生及整合成两种彩色信号，其为C1与C3-C2。

所以在此阶段中形成三对对立色的神经脉冲反应，其信号如下所示：

（1） 明度信号…………黑色与即食海参白色的对立色

（2） 彩色信号C1…………红色与绿色的对立色

（3）为建设铝基新材料产业基地提供计划指点 彩色信号C3-C2…………黄色与蓝色的对立色

而在锥状细胞接收光刺激向神经中枢传输过程，所产生的三对对立色的神经脉冲反应，刚好就符合Hering的对立色色彩理论。

如果我们把上述的文字说明以下面图形来表示，更可以清楚地了解阶视觉色彩理论如何整合两项视觉色彩理论，以产生色彩视觉现象。

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