三基色是什麼顏色

撰文 | 矩陣菌 配圖 | 柯雪妹

今天下午，柯雪妹的美術老師和我的物理老師在學校操場上打起來了，原因是物理老師說三原色是紅綠藍，美術老師則堅持認為三原色是紅黃藍。

兩人爭得不可開交，直到兩支畫筆“咻咻”兩下插進了物理老師的鼻孔之後，他才終於明白美術老師是一個文武雙全的全能型選手。

對於這件事，我和柯雪妹都努力勸誡了自己的老師。

我從身後一把抱住物理老師，說：喂，大哥，冷靜一下，算了算了。

柯雪妹高舉筆袋跑向美術老師，說：老師，畫筆不夠我這裡還有。

然後物理老師就聽從了我勸告，飛也似地離開了現場。

emmm……不難看出我的勸誡確實起到了至關重要的作用。然而對於三原色究竟是紅黃藍還是紅綠藍這個問題，兩位老師辛辛苦苦大戰一番之後，始終還是沒有打出個結果。

換言之，我的物理老師白捱了兩支畫筆。

我相信，機智如我的你一定也心如明鏡，知道紅黃藍是美術中的三原色，而光的三原色是紅綠藍，也就是通常所說的RGB，所以兩位老師其實都沒說錯。

可假如非要較一個真兒的話，emmm……那麼物理老師就真的白捱了兩支畫筆。

因為美術老師確實錯了，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，並不是紅黃藍，而是……啊！

首先，我們來撩一撩三原色這個詞語的定義。

無論在光學層面，還是美術層面，三原色的定義都是無法被繼續分解的基本顏色。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。

這思維應該不難轉換吧？——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分解的。

當然，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：

在光學層面，無法用其他顏色的光線混合出來的是紅光、綠光和藍光。這是由於我們的視網膜中，負責辨識顏色的視錐細胞一共就只有三種，分別會被紅色、綠色和藍色的光線啟用而產生化學反應。只有在其中一種視錐細胞被單獨啟用時，我們才能看見紅、綠、藍當中的一種顏色。

因此紅綠藍也就名正言順地成為了光的三原色。

關於光學三原色（三基色）的原理，我在《既然這種顏色不存在，為什麼我們還能看見它？》這篇文章中已經撩得非常通透了，這裡就不再過多贅述了。

咱們今兒個要撩的物件是美術中的三原色——

顏料的三原色

傳統美術領域一直把紅黃藍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是顏料的三原色。

這是由於美術素來就以舒適的視覺感受為核心目的，紅色、黃色、藍色都是非常飽滿的色彩，能給人強烈的視覺衝擊力，將它們當成基本色彩也比較符合客觀實際，因而在美術領域，這樣定義三原色自然是無可厚非的。

然而，從科學的層面來說，紅黃藍的定義其實並不精確，真正的顏料三原色應該是“青品黃”。

我們在四色印刷中經常聽說的CMY，就是Cyan（青色）、Magenta（品紅色）、Yellow（黃色）這三個英文單詞的首字母。在這個基礎上再額外增加一個Black（黑色）的尾字母，就構成了大家耳熟能詳的CMYK。

鬼才知道黑色的英文首字母明明是個B，四色印刷為什麼要叫CMYK，而不叫CMYB。我猜大概是為了避免跟RGB中的藍色（Blue）相混淆吧。

其實從理論上來說，只要把青色、品紅色、黃色混合在一起就已經是黑色了，之所以還要單獨新增黑色的油墨，其原因有二：

一方面是能夠節省成本。

無論美術家手裡的顏料，還是印刷油墨中的色料，其顏色都是從礦物、生物、植物等無機或有機物質中提煉出來的，製造成本相對較高；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）顆粒製造而成的。

這種碳顆粒是煤或者天然氣、燃油等含碳物質在空氣不足的條件下經不完全燃燒得到的，在你家鍋底上摳一摳就能找到了，製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划算。

另一個原因是色彩提煉工藝不足。

由於製造工藝的限制，導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存在的最主要的因素。

那麼，為什麼說青、品、黃才是科學的色彩三原色呢？

前文已經提到過了，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，那麼稍作嘗試就會發現，只要將等量的品紅色與黃色調配在一起，得到顏色恰好是紅色。換言之，紅色是可以被繼續分割為品紅色和黃色的，它當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，都絕不可能調配出品紅色來。

當然，如果你善於作弊，非要在紅色顏料中混入適量的白色顏料，或許也能調配出一個接近於品紅色的顏色。然而白色本身並不算是色彩，它與黑色和灰色並稱為“無色系”，所以在紅色中新增白色也不算是色彩組合，只是強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，那麼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配在一起，就能得到藍色，這意味著藍色也不屬於基本色彩。而除了在藍色中加白色這種 “騷操作”之外，沒有任何色彩能混合出青色，所以青色才是正統的原色之一。

正因如此，絕對意義上的色彩三原色其實是青、品、黃；而非紅、黃、藍。

搞清楚這一點非常重要，否則如果將紅、黃、藍作為印刷的基本色彩，那即便在白紙上印刷也不得不在裝置中加入白色油墨，這是多麼愚蠢的事情，咱人類可幹不出這麼啼笑皆非的事情來。

話至此處，顏料的三原色基本上已經撩完了，可是我正打算存檔歡呼時，突然就攤上了一件大事兒——

為什麼色彩三原色和光學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。可是遇到柯雪妹這種死纏爛打的槓精時，這個簡單的回答就不起作用了。

“顏色的本質是什麼？”她問我。

“顏色本質上就是可見光的波長啊，特定波長的光線進入視網膜後，就會呈現為特定的顏色。”我說。

“OK，”她點點頭，說，“那麼無論光源發射出來的光線，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，對麼？”

“廢話！”

“既然如此，為何螢幕發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。”

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，那麼……

“那麼你就知道什麼叫名師出高徒了。”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。

為了便於敘述和區分，在下面的內容中，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，把這句順口溜反覆念上十遍：“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，那便是它們原則上都是進入視網膜的光色數量最多時為白色，光色數量最小時為黑色。

也就是說，無論靠顏料反光，還是靠螢幕發光，都必須至少有紅綠藍三種光線同時進入視網膜，才會呈現出白色；任何顏色的光都沒進入視網膜時，則為黑色。

我們的手機螢幕、電視螢幕、電腦螢幕等，在初始狀態都是趨近於黑色的，因為它此時沒有發射出任何顏色的光線。

當黑色的螢幕上出現一個明亮的紅色的圓形時，意味著這塊區域發射出了100%強度的紅色光；再出現一個綠色圓形，表示又一塊區域發射出了100%強度的綠色光。倘若這兩個圓形是疊加在一起的，那麼疊加處是什麼情況呢？

答案是，疊加處會同時發射出強度100%的紅色光和強度100%的綠色光。

這兩種光手拉手、肩並肩，一塊兒進入了視網膜後，紅綠兩種視錐細胞都會受到最大程度的化學刺激，於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徵的。

可是，如果換成三原色之後，情況就完全不同了。

當我們看見一片純紅色的顏料時，確實可以理解為它只反射出了強度100%的紅色光，也只激活了對紅色敏感的視錐細胞，這與螢幕只發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度100%的綠色光，與螢幕只發射綠光時的情況完全相同。

然而，當紅色顏料與綠色的顏料重疊（混合）在一起之後，疊加處就無法反射出強度100%的紅色光和綠色光了。因為綠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後，非但沒有反射出更多顏色的光線，反而導致進入視網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——這就是三原色屬於減色法原理的緣由。當然，這也完全符合人眼的生理特徵。

這便是為什麼紅色的光是三基色之一，而紅色顏料卻不屬於三原色的原因。

其實你應該也想到了——在絕對理想的狀態下，紅、綠兩種顏色的顏料混合起來就應該已經黑透了，因為紅色顏料幹掉了綠光，綠色顏料幹掉了紅光，這兩種顏料又都會幹掉其他色段的光，那不是就沒有光線會被反射出來了嗎？

沒有光，那當然應該是黑色了。

只不過，從自然界的物質中提煉出來的顏料，並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，所以在現實中，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。

實際上，三原色和三基色之間最重要、也最奇妙的規律，是下面這個。

你如果仔細觀察上圖，就會發現一個特別有意思的現象——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鍵的因素。

由於兩種顏料混合之後，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這三種基色光中的任意兩種。如果只能反射一種基色光，那麼它與任意色的顏料疊加後都會變得很暗，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，白色顏料的光色構成是最複雜的，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，品紅色是由紅、藍光組成的，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色光，於是品紅色和黃色這兩種顏料攪在一起之後，綠光和藍光全都被幹掉了，只有紅光能安然無恙地反射出來。那麼它們混合而成的顏色，當然就是三基色中的最後一種光色——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色。

我想現在，沒有人比你更懂三基色和三原色了，為師也就什麼可教你的了。最後，讓我們用一個十分簡潔的句式，來總結一下三基色和三原色之間的區別：

三基色相疊加，是光源發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，於是叫減色法原理。正因如此，三原色和三基色的疊加規律既表現得截然不同，而兩者之間又存在著密切的關聯。

幸運的是，我成功地用4921個字證明了柯雪妹真的錯了，所以我現在要去讓她道歉了。

不幸的是，我竟然敢用4921個字證明了柯雪妹真的錯了，所以我現在要去向她道歉了。

果然，用事實依據來證明女人犯了錯，是男人犯下的最嚴重的錯誤。