三原色的认识和调色原理，色彩的三原色是哪三种颜色

三原色最佳屏幕颜色原则(三原色是哪三种)

作者|矩阵菌？带图|柯薛梅

今天下午，的美术老师和我的物理老师在学校操场打架，因为物理老师说三原色是红、绿、蓝，美术老师坚持三原色是红、黄、蓝。

两人激战，直到两把刷子‘嗥叫’两次插进物理老师的鼻孔，他才终于意识到美术老师是一个文武双全的全能选手。

我和柯薛梅试图说服我们的老师这件事。

我从后面抱住物理老师说，哎，大哥，冷静点，算了。

柯薛梅举起她的铅笔盒，跑到美术老师面前说：“老师，我的画笔不够了。

然后物理老师听了我的建议，飞离了现场。

Emmm…….不难看出，我的建议确实发挥了至关重要的作用。但是对于三原色到底是红、黄、蓝还是红、绿、蓝的问题，两位老师拼了，还是没有结果。

换句话说，我的物理老师白拿了两把刷子。

我相信，如果你和我一样机智，你一定像一面镜子，知道红、黄、蓝是艺术中的三原色，而光的三原色是红、绿、蓝，俗称RGB，所以两位老师其实都是对的。

但是如果你必须更真诚，emmm……那么物理老师真的白拿了两把刷子。

因为美术老师真的错了，就算柯拿着毛笔冷冷地看着我，我也得大义凛然地说点什么：

首先我们来讨论三原色的定义。

三原色的定义是不能连续分解的基本色，无论是在光学层面还是艺术层面。反过来理解这句话，三原色是最基本的三种颜色，不能和其他颜色混合。

这种思维应该不难改变吧？——如果某种颜色可以和两种或两种以上的颜色混合，就意味着可以分解成两种或两种以上的颜色，只有不能混合的颜色才能分解。

当然，如果你必须把它们分解成分子、原子或夸克，那么我只能告诉你：

在光学层面上，红光、绿光和蓝光不能与其他颜色的光混合。这是因为在我们的视网膜中，负责颜色识别的视锥细胞只有三种，它们被红、绿、蓝光激活产生化学反应。只有当其中一个锥体细胞被单独激活时，我们才能看到红、绿、蓝中的一种。

所以红、绿、蓝就成了光的三原色。

关于光学三原色(三原色)的原理，我在这篇《既然这种颜色不存在，为什么我们还能看见它？》里已经做得很通透了，这里就不赘述了。

今天我们要梳理的对象是艺术中的三原色——

传统艺术一直把红、黄、蓝定义为最基本的颜色，几乎所有的绘画老师都会告诉你，红、黄、蓝是颜料的三原色。

这是因为艺术总是以舒适的视觉体验为核心目的。红、黄、蓝是非常饱满的颜色，能给人强烈的视觉冲击。把它们看成基本色，更符合客观实际。所以在艺术领域，这样定义三原色是可以理解的。

但从科学的角度来看，红、黄、蓝的定义并不准确，颜料的真三原色应该是“绿黄”。

我们在四色印刷中经常听到的CMY是三个英文单词的首字母：青色、品红色和黄色。在此基础上增加了一个额外的Black后缀组成CMYK，大家都很熟悉。

天知道黑色英文首字母明明是B，为什么四色印刷要叫CMYK而不是CMYB？我猜是为了避免和RGB中的Blue混淆。

其实理论上只要青色品红黄色混在一起就已经是黑色了。分别添加黑色油墨有两个原因：

一方面可以节约成本。

无论是艺术家手中的颜料还是油墨中的颜料，颜色都是从矿物、生物、植物等无机或有机物质中提取出来的，制作成本比较高；黑色颜料或油墨颜料由无定形碳颗粒组成，称为炭黑。

这种碳粒是由煤或天然气、燃料油等含碳物质在空气不足的情况下不完全燃烧而得到的。在你的锅底挖就能找到，制造成本很低。所以，显然不如直接用黑墨水把黑墨水和绿黄色混合，性价比高。

另一个原因是缺乏色彩提炼技术。

由于制造工艺的限制，彩色颜料纯度不够高，所以三原色混合的黑色往往不够丰富。一般来说，灰色很深，但永远不够黑。这也是黑墨水单独存在的最重要因素。

前面说过，三原色是指再也分不开的基本色。如果你手里有一套色彩丰富的颜料，你会发现只要把等量的品红和黄色混合在一起，颜色就只是红色。换句话说，红色可以连续分为品红色和黄色，这当然不是真正的基本颜色。

然而，无论你用任何颜色的颜料尝试多少次，都不可能混合红色。

当然，如果你擅长作弊，一定要在红色颜料中掺入适量的白色颜料，或许可以掺入一种接近洋红色的颜色。然而，白色本身并不是一种颜色。它与黑色和灰色一起被称为“无色系统”。因此，在红色中加入白色不是一种色调，而是强行稀释红色颜料的浓度

而已。

　　况且，你总不能说品红色可以被分割成红色和白色吧？如果这都算分割，那么世界上就没有原色可言了。

　　同样的道理，只要将品红色与青色调配在一起，就能得到蓝色，这意味着蓝色也不属于基本色彩。而除了在蓝色中加白色这种 "骚操作"之外，没有任何色彩能混合出青色，所以青色才是正统的原色之一。

　　正因如此，绝对意义上的色彩三原色其实是青、品、黄；而非红、黄、蓝。

　　搞清楚这一点非常重要，否则如果将红、黄、蓝作为印刷的基本色彩，那即便在白纸上印刷也不得不在设备中加入白色油墨，这是多么愚蠢的事情，咱人类可干不出这么啼笑皆非的事情来。

　　话至此处，颜料的三原色基本上已经撩完了，可是我正打算存档欢呼时，突然就摊上了一件大事儿——

　　通常情况下，遇到这个问题，别人都会告诉你光线是加色法原理，颜色越多就越白；颜料是减色法原理，颜色越多就越黑，所以两者的原理不一样。可是遇到柯雪妹这种死缠烂打的杠精时，这个简单的回答就不起作用了。

　　“颜色的本质是什么？”她居然酱紫问我。

　　“颜色本质上就是可见光的波长啊，特定波长的光线进入视网膜后，就会呈现为特定的颜色。”我说。

　　“OK，”她点点头，说，“那么无论光源发射出来的光线，还是物体反射出来的光线，都必须具有相同的波长，看上去才会是同一种颜色，对么？”

　　“废话！”

　　“既然如此，为何屏幕发射出红色光是三原色之一，红色颜料反射出红色光却不是三原色了呢？它们的波长明明是相同的。”

　　emmm……你看，这是不是一个致命的问题？如果我不能给柯雪妹一个满意的答案，那么……

　　"那么你就知道什么叫名师出高徒了。"她一边玩儿画笔，一边轻描淡写地说。

　　所以，我今儿个必须要把这个问题讲通透了。

　　为了便于叙述和区分，在下面的内容中，我会将光的基本色彩称为"三基色"；颜料的基本色彩称为"三原色"。

　　来，把这句顺口溜反复念上十遍："三原色"是颜料，"三基色"是光。

　　三原色和三基色只有一个相同点，那便是它们原则上都是进入视网膜的光色数量最多时为白色，光色数量最小时为黑色。

　　也就是说，无论靠颜料反光，还是靠屏幕发光，都必须至少有红绿蓝三种光线同时进入视网膜，才会呈现出白色；任何颜色的光都没进入视网膜时，则为黑色。

　　我们的手机屏幕、电视屏幕、电脑屏幕等，在初始状态都是趋近于黑色的，因为它此时没有发射出任何颜色的光线。

　　当黑色的屏幕上出现一个明亮的红色的圆形时，意味着这块区域发射出了100%强度的红色光；再出现一个绿色圆形，表示又一块区域发射出了100%强度的绿色光。倘若这两个圆形是叠加在一起的，那么叠加处是什么情况呢？

　　答案是，叠加处会同时发射出强度100%的红色光和强度100%的绿色光。

　　这两种光手拉手、肩并肩，一块儿进入了视网膜后，红绿两种视锥细胞都会受到最大程度的化学刺激，于是我们便会看见比红色和绿色都更加明亮的黄色。

　　来，重温一下这张图。

　　这就是三基色原理被称为“加色法原理”的核心缘由，它是完全符合人眼的生理特征的。

　　可是，如果换成三原色之后，情况就完全不同了。

　　当我们看见一片纯红色的颜料时，确实可以理解为它只反射出了强度100%的红色光，也只激活了对红色敏感的视锥细胞，这与屏幕只发射出红光时的情况基本上是一样的。

　　同样，绿色颜料也只反射出了强度100%的绿色光，与屏幕只发射绿光时的情况完全相同。

　　然而，当红色颜料与绿色的颜料重叠（混合）在一起之后，叠加处就无法反射出强度100%的红色光和绿色光了。因为绿色颜料会吸收掉大部分红色的光线，红光就被削弱了；与此同时，红色颜料又会吸收掉大部分绿色的光线，绿光也被削弱了。

　　所以红绿两种颜料混合之后，非但没有反射出更多颜色的光线，反而导致进入视网膜的光色种类大幅减少了，我们看见的也就不再是明亮的黄色，而是暗淡的褐色了——这就是三原色属于减色法原理的缘由。当然，这也完全符合人眼的生理特征。

　　这便是为什么红色的光是三基色之一，而红色颜料却不属于三原色的原因。

　　其实你应该也想到了——在绝对理想的状态下，红、绿两种颜色的颜料混合起来就应该已经黑透了，因为红色颜料干掉了绿光，绿色颜料干掉了红光，这两种颜料又都会干掉其他色段的光，那不是就没有光线会被反射出来了吗？

　　没有光，那当然应该是黑色了。

　　只不过，从自然界的物质中提炼出来的颜料，并不可能真的只反射出一种波段的光，而将其他颜色的光完全吸收殆尽，所以在现实中，即便将三原色全部混合起来也只会让颜色变得很深，而无法变成黑色，两种原色混合则更不必说了。

　　你如果仔细观察上图，就会发现一个特别有意思的现象百思特网——将三基色放在一起时，任意两种光色叠加出来的新颜色（间色），正好是颜料的三原色之一；而将三原色放在一起时，任意两种颜色混合出来的新颜色，又恰好是光的三基色之一。

　　这绝非单纯的巧合，而是三原色之所以必须是青品黄的最关键的因素。

　　由于两种颜料混合之后，反射出来的光线种类会大幅减少，因此作为三原色之一的每种颜料，都必须正好能反射出红绿蓝这三种基色光中的任意两种。如果只能反射一种基色光，那么它与任意色的颜料叠加后都会变得很暗，就无法混合出亮色系的颜色了——前面红绿色颜料混合的案例你也看见了。

　　此外，三原色中的每种颜料，都只能同时反射出两种基色光——这一点就不用解释了吧？如果同时反射出三种基色光就成白色了，白色颜料的光色构成是最复杂的，显然不可能称为原色。

　　明白了这两个原则，三基色和三原色之间的这个奇妙的“巧合”，也就顺理成章地变成“必然”了。

　　既然必须且只能反射出两种基色光，那三原色不就正好是两种基色光混合而成的颜色了吗？所以，三原色恰好是三基色的间色，也就是青色、品红色，和黄色。

　　再反过来想一下，三基色总共就只有红绿蓝三种光色，而每种原色的颜料都必须能反射出其中两种光色，这也就意味着每种原色的颜料都只能吸收掉一种基色光，两种原色的颜料混在一起，也就只能吸收掉两种基色光，它们混合出来的产物，反射出来的不就是最终剩下的那种基色光了吗？所以任意两种原色的颜料混合而成的颜色，也恰好是三基色之一。

　　再讲得透彻一点，品红色是由红、蓝光组成的，这意味着品红色颜料会吸收绿色光；黄色是红、绿光组成的，则黄色颜料会吸收蓝色光，于是品红色和黄色这两种颜料搅在一起之后，绿光和蓝光全都被干掉了，只有红光能安然无恙地反射出来。那么它们混合而成的颜色，当然就是三基色中的最后一种光色——红色了。

　　同理，青色颜料会吸收红光，黄色颜料会吸收蓝光，唯一剩下的就是绿光，所以它们混合出来的就是绿色；而品红色颜料会吸收绿光，青色颜料会吸收红光，它们混合出来的颜色就是蓝色。