光線與色料三原色

■光線三原色

                 色彩是由光線所構成，而人眼可見的光線色彩是如彩虹般的光譜色。
       1801年，英國物理學家楊格(T.Young) 首先提出紅、綠、藍色光三原色的視覺論。他指出在可見光譜上選擇一段距離的三種基本色(R、G、B)，可以產生任何一種顏色光。隨後德國數學家赫姆豪茲（Helmholtz)以人眼有分別感受紅、綠、藍三種色光的細胞，藉以感覺各種色彩的理論，支持並擴充了楊格的理論。其後，R、G、B三色光被定義為光線的三原色。

       1861年，英國物理學家麥斯威爾（Maxwell) 發現可以使用紅，綠、藍三色濾鏡形成彩色照片。所以請攝影師托馬斯·薩頓(Thomas Sutton)分別以紅，綠、藍三原色濾鏡，放在鏡頭前拍攝格子呢絲帶，產生了三個影像。然後利用三部投影機，每部投影機配備有用於拍攝其影像的相同濾色鏡。經聚焦後，紅，綠、藍三個影像便形成了彩色的影像。這是利用色彩的加色法，所製作出來的攝影史上第一張彩色照片，同時也使攝影由黑白邁入彩色攝影的時代。(圖一)

                在教學上，我會使用三台投影機，分別於鏡頭前套上紅、綠、藍三原色濾色片，然後將三顏色光重疊，便會產生如(圖二)的整個光譜色。

        要注意的是色光三原色互相混合所產生的二次色C青、M洋紅、Y黃，正是色料三原色。由於一般人對顏色的認知多偏向於顏料的認知，所以紅色光與綠色光等量混合會產生黃色光是一般人很難理解的，但若自己實際用手電筒套紅、綠玻璃紙試試看，便一目了然。再者，一般人對藍色(Blue)的認知可能也會有所偏差，如(圖三)

        三原色濾鏡是柯達公司所出品，是我在做三色曝光法所用的標準濾色鏡。可以看出藍色有偏紫的傾向，難怪有人稱B為藍紫色(到現在還有教科書這樣寫，誤人子弟)。三色曝光法是種攝影特殊技法，他是同時拍攝具有動態與靜態的影像，如風景中流動的雲、水，都市景觀的行人等，拍攝時分別套用R、G、B濾鏡，曝光三次，如此動態的影像會產生R、G、B三色相錯的影像。
        光線三原色的混合是由黑暗到明亮，由沒有光線的深黑，逐漸增加光線後，慢慢變亮。當光線三原色等量混合(也就是用到光譜色的所有顏色)，最終會變成完全的白色光，在色彩學上稱為加法混合。

■ 色料三原色

        從小到大，美術或色彩學課本裡教我們的色料三原色，大多是紅、黃、藍，這是由18世紀初荷蘭畫家拉伯隆（Le Blon 1667-1741 )首先提出的主張。其後，很多色彩學裡的色彩體系也採用相同的認知，因此我們看到很多色相環及色彩關係，現在看起來其實都是有問題的(圖一)。

        但是大家都相信教科書是對的，從沒有質疑過；或許有些人會感覺有問題，卻也不知為什麼，而無言。若是，您實際用顏料混合看看：如紅色加白色會產生粉紅色，但實際上兩者混合後所產生的卻是髒髒的梅子色，而不是想像中漂亮的粉紅色。同樣，紅色加藍色理論上是紫色，但實際上也會混合出污濁的紫色。

                為什麼會將紅、黃、藍當作色料三原色，而一誤再誤。個人認為，就顏料發展的歷史而言，1860年以前，顏料大都來自於自然物如植物、昆蟲、魚貝等極其稀罕的天然色素，而顏料的主要來源則是以礦物質為主，所以早期能使用的顏色非常有限。要一直到十九世紀，因色彩化學的進步，才產生無數合成的顏料(到1980年已有三萬多種顏色，而常用的有3千多種)。換言之，拉伯隆在定義色料三原色為紅、黃、藍時，現在色彩學公認的色料三原色青（Cyanine Blue）、洋紅(Magenta Red )和黃（Hanza Yellow)，其中的洋紅(Megenta)根本還未被發現使用。洋紅色是1859年，邁向統一的義大利，於Magenta打敗奧地利，同時於戰地Magenta發現了洋紅色，而以地名為顏色名。
                現在，在網路上很多談到色彩相關的文章，還是有不少將紅、黃、藍當作色料三原色的(可能是對現代色彩並沒深入認知，只是天下一大抄吧)；有的會將紅、黃、藍稱為傳統美術，畫家或藝術家所喜歡使用的色彩感知，這無可厚非。就傳統美術而言，畫家或藝術家會大量使用混色，使用自己心中具個人風格的顏色，所以三原色是R、Y、B或C、M、Y，對他們來講並不重要。但對現代色彩複製而言(印刷或數位列印等)，使用正確的色料三原色C、M、Y，成為必然的選擇(圖二)。

                所以我們可以看到最基本的四色印刷或印表機的彩色墨水匣是C、M、Y三個顏色，再加上黑色(因為，理論上，色料三原色等量混合會變成黑色，但實際上不論紅、黃、藍或青、洋紅、黃都無法完美產生黑色)。色料的混合是由白色到黑濁，可想像為由白色的紙為基底，逐漸增加顏料後，越加會越深、越加會越濁。理論上，當顏料三原色等量混合時會變成黑色，所以在色彩學上稱為減法混合。
                不錯，傳統色彩學的理論是歷來美學家、藝術家、色彩學家或科學家的論述所歸納的綜述，傳統色彩學的理論90%談論的是顏料的領域，但色彩的認知與科技，是會隨著時代的改變而改變，在現代以電腦顯示為主的E世代，RGB光線的色彩，成為被關注的焦點，而色彩科學，更澄清了許多以往被誤導的色彩認知。