色彩的產生(二)

色彩的產生2__物體色

   日常生活中，我們看到的各種物體色彩，都來自於該物體對光線的反應結果。所以依據物體的特質，我們所看到的物體色主要有三種型式︰

1、光源色：

               是來自於本身會發光的物體，如霓虹燈、螢火蟲…等，這些光源直接刺激到眼睛，形成色彩，稱為 「 光源色 」 。

2、透過色：

                是光線透過透明或半透明的物體，所產生的色彩，稱為 「透過色」。 透過色會牽涉到照明物體的光源色和透明或半透明物體本身的顏色。如果照明的光源是無偏色的白光，則物體色是甚麼，就看到甚麼顏色，較容易理解。但若照明的光源有顏色，就比較複雜。要解釋這現象，首先要瞭解色彩的「敵我關係」。色彩跟人是一模一樣的東西，有家人、朋友，也有敵人或對立關係的(參看圖一)。在色相環上，每個顏色旁邊的顏色就是家人或親朋好友的關係，愈近關係愈親(色彩學上稱為具有共同血緣的顏色，如紅與橙，有紅的血緣)。相反的，顏色之間在色相環上離得愈遠的愈對立，最對立的顏色是在色相環上互成180度的兩個顏色，我稱他為敵人(如黃綠與紅紫)。若色相環是對的(很多教科書或網路上所看到或引用的色相環，其色彩關係其實是有問題的，以後我會說明)，成180度的顏色是互補色(以後說明)，每個顏色只有一個互補色，換言之，每個顏色的敵人只有一個。同樣，敵人的旁邊也有親朋好友(在其兩邊的顏色)，每個顏色跟敵人親朋好友的關係，就是對比色。所以每個顏色的對比色有很多個，但補色只有一個。請務必記得這種顏色的關係，他不僅僅是色彩學上配色的基礎，在傳統與數位攝影上，也是必需要記得的色彩關係。

        如在傳統銀鹽黑白攝影，會使用濾鏡來控制反差及調子，其原理就是利用色彩的敵我關係。當我們要讓景物中的某一個顏色變淺(如紅花)，就用親朋好友關係的顏色濾鏡，如紅色或橙色濾鏡，因為他會讓紅顏色透過更多，進而增加紅色的曝光量，致使紅色變淺；同樣原理，要讓某一個顏色變深(如綠葉)，就用敵對的顏色，如紅色濾鏡，他會阻絕綠色通過，而減少綠色的曝光量，以致於變深。

        上圖沒有使用濾鏡，花與葉深淺接近，使黑白影像沒有對比及強調。下圖加了紅色濾鏡，使花變淺，枝葉變深，而強調了花。

        攝影教科書上常見的例子，就是拍攝藍天白雲的風景時，要使用黃色濾鏡。因為黃色濾鏡與藍色天空是敵對色，會使藍天變暗來凸顯白雲，使白雲更白。所以瞭解顏色的敵我關係，就不用死背教科書上的濾鏡使用表格。同樣，我在教學生傳統彩色沖印及數位影像處理的偏色校正時，也會要學生瞭解這種敵我的顏色關係。後面我們再詳述。現在回到透過色的顏色呈現，就很容易明白了，當照射的光線與透明或半透明物體的顏色，是親朋好友的顏色關係，就會讓光線的顏色通過，所看到的顏色就是光線的顏色加上透明或半透明物體本身的顏色；若照射的光線與透明或半透明物體的顏色，是敵對的顏色關係，就會阻絕光線的顏色通過，所看到的顏色就是加深透明或半透明物體本身的顏色。

3、表面色：

        是不透明物體的顏色，也是日常生活中最常見的顏色。不透明物體的呈色原理是：光線照射到不透明物體時，物體的表面會吸收光線的某些顏色，同時反射沒被吸收的其他色光，被反射的光線顏色刺激到眼睛，就成為我們所看到的物體色。而這種反射光的色彩即是 「表面色」 。

如圖二所示：當物體的表面反射全部的光線時，我們會看到白色；而物體的表面吸收全部的光線時，眼睛因為沒有任何光線的刺激，就會看成黑色；同理，洋紅色的物體，是因為其表面反射紅、藍光線，而紅、藍光線混合便成洋紅色。

色彩的產生3__眼睛與色彩

        眼睛是色彩知覺的主要器官，其感覺色彩的過程如下：(參看眼睛的結構圖)

            光線首先經過眼睛前方的眼角膜，眼角膜內有虹膜所形成的瞳孔，會隨著光線的強弱來調節進光量的大小。接著通過水晶體：它類似相機的鏡片，可由眼睛周圍的睫狀肌，來控制及改變其形狀，使遠近不同的影像能正確的聚焦，形成清晰的影像於視網膜。視網膜：位於眼睛的後端，分佈有負責知覺色彩的細胞，他們分別為感覺光線色彩的錐狀細胞，及感受光線強弱明暗的柱狀細胞。正對視軸的中心，有一個不到2毫米的淺坑，稱為中心窩，是光線感受密度最高的地方，也是視覺最為敏銳的區域。大約有600萬個錐狀細胞集中於此，負責感覺光線的色彩(色彩的視覺主要在此)。此區域柱狀細胞非常少，離開中心窩，大約有1億2千萬個柱狀細胞遍及整個視網膜，主要負責感覺光線的明暗。色彩知覺是先由柱狀細胞感覺光線的明暗，光線充足後，錐狀細胞才開始作用，感覺色彩。兩者相互作用解釋顏色和光線的對比。錐狀細胞又分別有能感覺紅色（R)、感覺綠色（G)和感覺藍色（B）的感色細胞，剛好對應於色光三原色的紅、綠、藍。 

視網膜裡的錐狀與柱狀細胞

       所以色彩的知覺，最後是由錐狀細胞依據光線中各種不同色光的比例，進行顏色的比對和亮度訊息的轉換，以分辨出各種不同的色彩。

        除了對色彩的基本知覺，眼睛更厲害的是為了適應生活環境的光線與色彩變化，會適當的做出各種調適，以維持對於色彩感知和判斷之常態。這是任何高科技的產品都無法取代或比擬的。不論您接受與否，這些色彩的調適，都會在不知不覺中進行，色彩調節的現像有很多種，日常生活中常見的色彩調節有：
一、明適應與暗適應：

        明適應是指眼睛由黑暗環境轉到明亮環境所引發的視覺現象。如逆光瞬間，眼睛會感覺有點刺目的反應，但久之眼睛經過調適，便能適應明亮之環境，稱為明適應。反之，由亮到暗的視覺適應，稱為暗適應。眼睛因為有明、暗適應，所以在觀看景物時，眼睛可以感受到的亮度範圍會高達一百萬比1的光比，也就是約等於攝影上30級的光圈差異。但是照片能記錄的光比約7級的光圈(128：1)，可見不論傳統軟片還是數位感光元件，所能記錄的亮暗階調是遠遠低於眼睛所看見的，這也就是為何在大太陽底下，常常會照出天空或皮膚泛白，而陰影全部烏黑的照片。因為眼睛看得到的陰影或高光的細節，相機是無法全部記錄下來，所以也就照不起來。
二、色彩的恆常性：

        可以說是眼睛面對各種光線的顏色變化，可以做出自動白平衡的功能。當環境光線及觀測條件已改變時，人眼在認定物體色仍然不改其色的心理感覺。例如在燈泡下，白紙因受光線的影響會帶橙黃色，但人眼仍覺得是白紙，而不會將其視為黃紙。這樣的色彩感覺稱為「色彩的心理恆常性」。色彩的恆常性有利於生活，卻不利於攝影，因為眼睛常常看不出來光線是否已偏色。
攝影又稱光畫，是利用光線的一種藝術。一個受過訓練的攝影者，會知覺到光線的各種屬性是否適於當下的攝影，而做出正確的調控。其中對光線的柔硬、對比以及色彩變化(色溫變化)，因為眼睛所見與相機所記錄的會不一樣，所以攝影時常因無知而產生錯誤的結果。所以攝影人，需要有以攝影為目的的光線判斷能力，養成對光線感知的攝影眼。
        色彩的感覺不只是靠視覺器官，也受到經驗和記憶的心理影響，而產生視覺的調整。因此若對色彩的視知覺，有意識的操控，便可以產生色彩的錯覺。如圖三是麻省理工學院(MIT)教授Edward H. Adelson眾所周知的一個色彩錯覺例子，方格A是否比方格B暗?其實它們是一樣的深淺。