光与色
秋意盎然的北京十月，此时香山的红叶或许已然绽放，清澈洁净的蓝天上白云在来回游曳；在同一片天空之下，城里的孩子在游乐场里嬉戏玩耍，而读者们或许正在阅读本书，又或者观看一部电影，即使只是想像，这生活的景象也历历在目，引人遐想。而此时读者们应该知道，能让我们感受到这一切的两个基本因素就是光和视觉，更进一步的说法是：感受到这一切的根本，是光。
光被现代科学定义为电磁波的一种，这样的说法有些生硬，我们也没必要去深究什么是光，以及光和伽玛射线的区别和关系，这在本书的范畴之外。在历史的科学发现中，读者需要记得的是牛顿在1666年所发现的“可见光谱”，因为这为我们感受到光和色提供了至今仍未被推翻的科学依据。牛顿通过著名的三棱镜实验获知，看似白色的光透过三棱镜可被分解为多种颜色，即我们通常所说的“七彩”；被分解出的“红橙黄绿青蓝紫”称为“单色光”，它们也无法再被三棱镜分解；而同时如果被分解出的单色光反向射回棱镜，就会重新生成白色光。
这个理论的重要之处在于它说明了色是如何产生的，我们通常会说“色是被损坏的白光”，也就来源于牛顿的色彩理论。我们可以这样来描述为什么我们看到了色：七种单色光构成的白光照射到一个物体上，该物体上含有反射红色的成分（譬如红色油漆，除红成分以外的色光都被吸收消灭了，而只有红色的部分被反射回来，所以我们见到了一个红色的物体，由此，“红色就是由缺少了“橙黄绿青蓝紫”只剩下红的色光反射而来的”，所以色是被损坏的白光。
那我们是如何感受到颜色和形状的呢？其他多种书籍上均有详细的图例和解释，这里只进行简要的阐述。人眼中的视网膜是感受视觉信息的根本，视网膜由两种形状各异的细胞构成，一种是圆柱体的柱体细胞，一种是圆锥体的锥体细胞。经研究证实，锥体细胞分为三类，分别感应红绿蓝三种颜色，通过对红绿蓝颜色的不同反应，生成了其他颜色的信息，由于人的视觉的这种特性，红绿蓝也被称为光学的三原色。
柱体细胞和锥体细胞的分工不同，柱体细胞无法感应色彩，而只能区分明暗和辨别不精细的形状，但它在视网膜上的分布范围非常广泛，从而有利于捕捉微弱的光线，当外界光线变暗（譬如夜间）时，柱体细胞将起主要的作用，在极暗的情况下，感光性能弱的锥体细胞逐渐停止工作，人眼几乎无法分辨物体的颜色和细节，而只能获得粗略的形状和明暗。这种只有柱体细胞起作用的情况被称为“暗视觉”；与之相对应的是，锥体细胞密集的排列在视网膜视轴附近的直径约1.5毫米的区域，就象射击时的箭靶一样，聚集在十环的区域。锥体细胞即可区分极为精细的明暗变化（形状细节）更可以区分颜色，但它受到光线强弱的限制，在暗的光线下锥体细胞无法工作，而在足够的亮度下，柱体细胞不再起作用（或很少作用），进入只有锥体细胞工作的“明视觉”，毫无疑问的是锥体细胞担负着人对外界视觉信息捕获的最重要使命，而柱体细胞则是对它的最重要补充。
简要的来说：柱体细胞就象高感光度的黑白胶片，而锥体细胞就象一般感光度的彩色胶片。
颜色学说：
在人类对自身视觉研究的进程中，曾出现过三色（红绿蓝）学说和对立（红绿，黄蓝）学说，这些的阐述对大多数读者没有多少帮助，但有助于学习摄影的学生或有兴趣深入的读者理解。我们划出很小的部分来说明，理解这些理论应该是非常重要的，今天所有的视觉再现技术都得益于以下所列的色彩学说的发展。
三色学说是最符合人生理机能的学说，它确认人眼中含有红绿蓝三种接收器，而实验也证明通过红、绿、蓝的相互混合能再现几乎所有的颜色，这种学说因此具有非常大的影响力，也决定了现代的电子显示器、印刷等技术工艺流程，但在研究领域三色学说仍旧存在一些问题。
四色（颜色对立）学说基于这样一个事实：即有带黄色成分的红，而没有带绿色成分的红，因此可以认为红和绿是对立的，而不是三色理论的平行，非红即绿，同样非黄即蓝。这种学说被现代证实也是正确的，但却与生理机能不符合，因为视网膜上只有红、绿、蓝三种锥体细胞，黄色由何而来？
科学家们继续研究，1971年发表的“阶段学说”认为：对色彩的辨识可分为两个阶段，在第一阶段中柱体细胞和红、绿、蓝三种感色细胞分别获取信号，在这一过程中，红和绿的信号的一部分被混合生成黄色信号，从而形成红绿、黄蓝两组对立色。
颜色学说属于基本理论，并不是我们的重点内容，但应该对颜色学说保持足够的兴趣，至少要对各种学说牵涉的红、黄、蓝、绿四种颜色有足够的重视，因为在我们所有的视觉再现技术领域，它们都是最基本的色。
待续
