色觉理论

色觉理论

1、Young-Helmholtz的三色理论

1807年，杨(T.Young)和赫姆霍尔兹(H.L.F.von Helmholtz)根据红、绿、蓝三原色可以产生各种色调及灰色的颜色混合规律，假设在视网膜上有三种神经纤维，每种神经纤维的兴奋都引起一种原色的感觉。光作用于视网膜上别然能同时引起三种纤信的兴压奋，但由于光的波长特性，其中一种纤维的兴奋特别强烈。例如，光谱长波端的光同时刺激“红”、“绿”、“蓝”

三种纤维，但“红”纤维的兴奋最强烈，而有红色感觉。中间波段的光引起“绿”纤维最强烈的兴奋，而有绿色感觉。依同理，短波端的光引起蓝色感觉。光刺激同时引三种纤维强烈兴奋的时候，就产生白色感觉。当发生某一颜色感觉时，虽然一种纤维兴奋强烈，但另外两种纤维也同时兴奋，也就是有三种纤维的活动，所以每种颜色都有白光成份，即有明度感觉。1860年赫姆霍尔兹补充杨的学说，认为光谱的不同部分引起三种纤维不同比例的兴奋。赫给霍尔兹对这个学说作了一个图解。图中给出三种神经纤维的兴奋曲线，对光谱的每一波长，三种纤维都有其特有的兴奋水平，三种纤维不同程度的同时活动就产生相应的色觉。“红”和“绿”纤维的兴奋引起橙黄色感觉，“绿”和“蓝”纤维的兴奋引起蓝紫色感觉。这个学说现在通常称为杨-赫姆霍尔兹学说，也叫做三色学说。

杨-赫姆霍尔兹学说的最大优越性是能充分说明各种颜色的混合现象。

赫姆霍尔兹用简明的三种神经纤维的假设，使颜色实践中颜色混合这一核心问题得到满意的解释。他在一个世纪以前提出的三种神经纤维的兴奋曲线预示了色度学中光谱三刺激值的思想。现代色度学的根源立方追溯到杨-赫姆霍尔兹的三色学说。

2、Hering的拮抗色理论

赫林(E.Hering)的对立颜色学说也叫做四色学说。1878年赫林观察到颜色现象总是以红-绿，黄-蓝，黑-白成对关系发生的，因而假定视网膜中有三对视素：白-黑视素、红-绿视素、黄-蓝视素。这三对视素的代谢作用包括建设(同化)和破坏(异化)两种对立的过程。光刺激破坏白-黑视素，引起神经冲动产生白色感觉。无光刺激时白-黑视素便重新建设起来，所引起的神经冲动产生黑色感觉。对红-绿视素，红光起破坏作用，绿光起建设作用。

对黄-蓝视素，黄光起破坏作用，蓝光起建设作用。因为种种颜色都有一定的明度，即含有白色成份，所以每一颜色不仅影响其本身视素的活动，而且也影响白-黑视素的活动。

当补色混合时，某一对视素的两种对立过程形成平衡，因而不产生与该视素有关的颜色感觉，但所有颜色都有白色成份所以引起白-黑视素的破坏作用而产生白色或灰色感觉。同样情形，当所有颜色都同时作用到各种视素时，红-绿、黄-蓝视素的对立过程都达到平衡，而只有白-黑视素活动，就引起白色或灰色感觉。

对负后象的解释是，当外在颜色刺激停止时，与此颜色有关的视素的对立过程开始活动，因而产生原来颜色的补色。

当视网膜的一部分正在发生某一对素的破坏作用，其相邻部分便发生建设作用，而引起同时对比。

色盲是由于缺乏一对视素(红-绿或黄-蓝)或两对视素(红-绿、黄-蓝)的结果。这一解释与色盲常是成对出现(即红-绿色盲或蓝-黄色盲)的事实是一致的，缺乏两对视素时便产生全色盲。

赫林学说的最大困难是对三原色能产生光谱一切颜色这一现象没有给予说明。而这一物理现象正是近代色度学的基础，一直有效地指导着颜色技术的实践。

3、阶段学说

杨-赫姆霍尔兹的三色学说和赫林的四以学说一个世纪以来一直处于对立的地位，如要肯定一个学说似乎非要否定另一学说不可。在一个时期，三色学说曾占上风，因为它有更大的实用意义。然而，最近一、二十年，由于新的实验材料的出现，人们对这两个学说有了新的认识，证明二者并不是不可调和的。事实上，每一学说都只是对问题的一个方面获得了正确的认识，而必须通过二者的相互补充才能对颜色视觉获得较为全面的认识。

颜色视觉过程可以分成几个阶段。第一阶段，视网膜有三组独立的锥体感色物质，它们有选择地吸收光谱不同波长的辐射，同时每一物质又可单独产生白和黑的以应。在强光作用下产生白的反应，无外界刺激时是黑的反应。

第一阶段，在神经兴奋由锥体感受器向视觉中枢的传导过程中，这三种反应又重新组合，最后形成三对对立性的神经反应，即红或绿、黄或蓝、白或黑反应。总之，颜色视觉的机制很可能在视网膜感受器水平是三色的，符合杨-赫姆霍尔兹的学说；而在视网膜感受器以上的视觉传导通路水平则是四色的，符合赫林的学说。颜色视觉机制的最后阶段发生在大脑皮层的视觉中枢。在这里产生种颜色感觉。颜色视觉过程的这种设想常叫做“阶段”学说。

我们看到，两个似乎完全对立的古老颜色学说，现在终于由颜色视觉的阶段学说统一在一起了。

色彩的错觉与幻觉

摘要：物体是客观存在的，但视觉现象并非完全是客观存在，而在很大程度上是主观的东西在起作用。当人的大脑皮层对外界刺激物进行分析、综合发生困难时就会造成错觉；当前知觉与过去经验发生矛盾时，或者思维推理出现错误时就会引起幻觉。色彩的错觉与幻觉会出现一种难以想象的奇妙变化。美术工作者在从事美术实践时常常会碰到以下几种情况：

关键词：色彩错觉幻觉

挡人的大脑皮层对外界刺激物进行分析、综合发生困难时就会造成错觉；当前知觉与过去经验发生矛盾时，或者思维推理出现错误时就会引起幻觉。色彩的错觉与幻觉会出现一种难以想象的奇妙变化。美术工作者在从事美术实践时常常会碰到以下几种情况：

1.视觉后像当视觉作用停止之后，感觉并不立刻消失，这种现象叫视觉后像。

这种后像一般有两种：

a、正后像：如果你在黑暗的深夜，先看一盏明亮的灯，然后闭上眼睛，那么在黑暗中就会出现那盏灯的影像，这种叫正后像。日光灯的灯光是闪动的，它的频率大约是100次/秒，由于眼睛的正后像作用我们并没有观察出来。电影也是利用这个原理，所以我们才能看到银幕上物体的运动是连贯的。

b、负后像：正后像是神经在尚未完成工作时引起的。负后像是神经疲劳过度所引起的，因此其反应与正后像相反。当你在阳光下写生一朵鲜红的花，观察良久，然后迅速将视线移到白

[注例]：斑马的保护色与其他动物的保护色不同，其他动物一般将自身的色彩尽量接近所生长的环境色，使对方难以辨认。而斑马则采用同时对比时的错视和视觉后像效果来保护自己。原理是：当斑马在快速飞奔，使追逐捕捉它的狮子在观看时，由于同时对比的错视作用，身体的前一个视觉印象还没有消失时，身体已经飞奔出，使狮子不能正确判断斑马的位置，所以往往捕空。这是它保护自身的方法。

纸上，这时你会发现白纸上有一朵与那朵红花形状相同的绿花。这种现象在生理上解释为：当人们观看红色光持久时红色视锥细胞产生疲劳，要保持这种不变的红色印象，在视网膜上映有红花的这个区域的视锥细胞的感红蛋白，只有大量红光才能继续激起它们产生红色信息。当你将视线迅速移到白纸上，白纸上反映到视网膜上原红花影像的那个区域中的白光中所含的那部分红光，其量不能激起这个区域疲劳过度的红色感色蛋白的迅速合成，也就是不能激起那个区域红色视锥细胞产生红色信息，而恰恰在这时，原在这个区域一直处于抑制状态的那部分绿色视锥细胞在仅有白光中的那部分绿色光的刺激下格外活跃，所以这个区域给人的印象是绿色的。当然这种现象瞬间即消失了。这种负后像色彩错觉一般都是补色关系的，如：红-绿、黄-紫、橙-青紫。黑与白也同样会产生这样的现象，其原理相同。

2.同时对比同时对比是指眼睛同时受到色彩刺激时，色彩感觉发生相互排斥现象。刺激的结果使相邻之色改变原来性质的感觉向对应方面发展。当我们用色彩构图时，同一灰色在黑底上发亮，在白底上变深；同一灰色在红底上呈现绿味，在绿底上呈现红味，在紫底上呈现黄味，在黄底上呈现紫味；同一灰色在红、橙、黄、绿、青、蓝、紫不同底色上呈现补色感觉。红与紫并置，红倾向于橙，紫倾向于青；红与绿并置，红显得更红，绿显得更绿；各种相邻的色在交界处，对比表现得更为强烈。（参见彩图39、40、41<下>、61）由此可见，色彩同时对比可得如下规律：

a、亮色与暗色相邻，亮色更亮，暗色更暗；灰色与艳色并置，艳色更艳，灰色更灰；冷色与暖色并置，冷色更冷，暖色更暖。