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色彩错觉的形成原理 摘要 在给出图片中，用眼睛随着旋转的粉球移动，接下来，用眼睛盯着中间的黑色“+”，此时移动小球变成了绿色，用眼睛一直盯着图画中间的黑色“+”，一段时间（20-30s）之后，图片变成只有一个绿色小球在移动。 刚开始观察，看到一个红球移动，是由于正后象的作用。看一会儿后，看到一个绿球在移动，是由于负后象的结果。在经过20~30秒后，只剩一个绿球在移动，是更严重的负后象的结果。对于上述色彩错觉产生原理，可以从多方面考虑，以下简要从两方面论述：人眼的视觉产生原理和互补色。关键字 色彩错觉视觉产生原理 互补色视觉产生原理眼睛是一个构造极其复杂的器官，眼球壁最里层为视网膜层，它由大量光敏细胞所组成。光敏细胞按其形状分为杆状细胞与锥状细胞两种，杆状细胞灵敏度极高，在低照度时，主要靠它来辨别明暗，但对彩色不敏感；锥状细胞既可辨别光的强弱，又可辨别彩色。 白天的视觉过程主要由锥状细胞来完成，夜晚视觉则由杆状细胞起作用。在较暗处只能看见黑白形象而无法辨别彩色。眼睛观看景物时，光线通过透明的角膜、前室水状液、水晶体以及后室玻璃质液体，使影象聚焦在视网膜的中心部位——黄斑区。视网膜上的光敏细胞受到光刺激产生电脉冲，电脉冲沿着神经纤维传递到视神经中枢，由于各细胞产生的电脉冲不同，大脑就形成了一幅景象感觉。视觉效应是由可见光刺激人眼引起的。如果光的辐射功率相同而波长不同，则引起的视觉效果也不同。随着波长的改变，不仅颜色感觉不同，而且亮度感觉也不相同。人眼这种对不同波长光有不同敏感度的规律因不同人而有所不同；对同一人来讲，也会因年龄、身体状况等因素而变化。人眼通过视网膜上的红、绿、蓝三种视锥细胞来感知颜色的。也就是说，对三种视锥细胞不同程度的刺激产生大脑的色觉。而且，视觉神经产生的感觉在视觉作用停止之后，感觉并不立刻消失，这种现象叫做视觉后像。视觉后像一般分为俩种：a、正后象：如果在黑暗的深夜，先看见一盏明亮的灯，然后闭上眼睛，那么在黑暗中就会出现那盏等的影像，这种叫做正后象。b、负后象：正后象是神经尚未完成工作产生的，而负后象是由神经疲劳引起的，因此和正后象相反。当你在阳光下写生一朵鲜红的花，观察许久后，迅速将视线移到白纸上，你会发现一朵形状相同的绿花。在上述实验中，刚开始观察，看到一个红球移动，是由于正后象的作用。看一会儿后，看到一个绿球在移动，是由于负后象的结果。在经过20~30秒后，只剩一个绿球在移动，是更严重的负后象的结果。互补色色彩中的互补色有红色与绿色互补，蓝色与橙色互补，紫色与黄色互补。在/view/47271.htm光学中指两种色光以适当地比例混合而能产生白色感觉时，则这两种颜色就称为“互为补色”。2.1 想要全面理解互补色，还要从色度学中的三基色说起。在彩色复现中，并不要求恢复原景物光谱成分，而重要的是应获得与原景物相同的彩色感觉。 如果适当选择三种基色，将它们按不同比例进行合成，就可以引起各种不同的彩色感觉，合成彩色的亮度由三个基色的亮度之和决定，而色度（即色调与饱和度）则由三个基色分量的比例决定。三个基色必须是相互独立的，其中任一基色都不能由其它两基色混合产生，这样就能配出较多的彩色。配色实验（见图 1） 实验表明，为配出标准白光 E白，三个基色光的光通量比例为 |FR| : |FG| : |FB| = 1 : 4.5907 : 0.0601 （1—21） 这时配出的 E白的光通量为 |FE白| = 1＋ 4.5907＋0.0601＝ 5.6508 光瓦（1一22） 基色的规定① 把波长为 700 毫微米、光通量为 1 光瓦的红光作为一个红基色单位（或称单位量），并用 [R] 表示； ② 把波长为 546.1 毫微米、光通量为 4.5907 光瓦的绿光作为一个绿基色单位，并用[G]表示； ③ 把波长为 435.8 毫微米、光通量为 0.0601 光瓦的蓝光作为一个蓝基色单位，并用 [B]表示。这三个基色光的视敏函数值分别为 0.0041、0.9756 和0.0173。标准白光 E白的配色关系可用方程式表示 FE白＝ 1[R] ＋ 1[G] ＋ 1[B] （1—23） 等号的含意是“可由??混合配出”。若三种基色光同时增强到 K（大于零的常数）倍，则 K[R]＋K[G]＋K[B] 配出的仍为标准光 E白，只是光通量也增大到式（1一12）数值的 K 倍。图1 配色实验原理图2.2 等色调波长线与等饱和度线色度可以用色调波长（或称主波长）和饱和度（或称纯度）来表示，具有相同的色调波长的直线称为等色调波长线。从标准白光 E白的坐标点W 向谱色轨迹上波长为λ 的某点 G 作一直线 WG，则直线上某点 F 对应的色光可认为是由单色光 Fλ 与白光相混配出的。λ 称为 F 色光的色调波长。 由 W 点引向谱色轨迹的直线均为等