防蓝光眼镜or防紫光眼镜 浅谈光的三原色

我们生活在一个五彩斑斓的世界，这里有青山绿水、湛蓝的海洋、温暖的落日余晖，还有各色各样的花花草草，这些令人心旷神怡的美丽景物涵盖了红橙黄绿青蓝紫等色彩，让我们的整个世界变得五彩斑斓。

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我们知道，光的波长从红到紫是逐渐减小的，这是一个连续的变化，也就是说在红色和橙色之间还有无数种没有被命名的颜色使红色逐渐过渡到橙色。

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世界上的颜色有无数种，而随着技术的进步，我们的电视、电脑、手机等电子设备都可以显示出绚丽多彩的画面。那么，这些显示屏真能发出来各种各样的纯色的光吗？

答案是否定的。

其实显示屏幕的每个微小的点只能发出红绿蓝三种色光，通过分别控制这三种光的强度来显示出某一特定的颜色，通过对每一个点及其红绿蓝这三种光色的亮度进行编码，我们就可以看到色彩斑斓的影视画面了。

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这主要是利用的色光三原色原理，即：

为什么是红绿蓝呢？

这一切要从我们伟大的牛顿说起，牛顿先生不仅在力学上有着卓越的成就，他在光学上也做出了很多伟大的创举。

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牛顿先生在发现光的色散现象后，即一束白光透过棱镜可以分解出红橙黄绿青蓝紫七种颜色，而这其中的颜色经过反向折射后又能重新合成一道白光。

这让牛顿兴奋了，善于思考的他就想，既然白光能够被分解与合成，那其它的光能不能被分解或者合成呢？

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牛顿经过无数的实验和计算得出了一个重要的结论：七种色光中，只有红绿蓝三种色光无法被分解与合成，而其它四种色光均可以有红绿蓝这三种色光按照一定的比例混合进行合成。自此红绿蓝便成了色光三原色。

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当时牛顿的色光理论还并不完善，实验还未全部完成，后来他的学生完善了他的实验并形成了完整的光学色彩理论。

除了色光三原色以外，光学色彩理论还提出了“互补色光的概念”，互补色光奠定了当代美术颜料色素的光学基础。

什么是互补色光？

对于互补我们可以这么理解，把一个饼切成了两半，这两半拼补起来成了一个完整的饼，那么我们称这两半饼互补。

在光学色彩理论中，红绿蓝三原色光等量相加则成为了白光，我们把白光看作一个整体，那么：

等量红光+等量绿光+等量蓝光=白光

由于这里有三种光，而互补的概念是针对于两种光，当我们把绿光和蓝光看做一个整体时（绿光+蓝光=青光），那么它和红光互补，因为他们俩加起来等于白光，也就是说青光与红光是互补的，即红光的互补光是青光。

同样的道理，当我们把红光和蓝光看作一个整体时（红光+蓝光=品红），那么它与绿光互补，所以绿光的互补光是品红光。

而当我们把红光和绿光看作一个整体时（红光+绿光=黄光），那么它和蓝光互补，即蓝光的互补光是黄光。

所以我们得到红、绿、蓝的互补光分别为青、品红和黄，这三种颜色被称为三原色素，因为以这三种颜色作为原料可以调制出所有颜色的颜料，从而画出绚丽多彩的图案。

为啥色光三原色和三原色素不同？

这是因为我们看到的色光，如手机、电脑里面图像的颜色，都是“发出来的光”，而我们看到的美术作品中的画或者打印机打印出来的图像则是“反射出来的光”。

比如，青色的颜料是因为只反射青光（绿光+蓝光）而吸收其它所有色光，品红的颜料是因为只反射品红光（红光+蓝光），而吸收其它所有色光。

所以当青色的颜料和品红的颜料等量混合时，青色颜料反射的绿光部分被品红颜料吸收了，而品红颜色反射出来的红光被青色颜料吸收掉了，所以最终只有蓝光被反射出来，也就是说品红颜料加上等量青色颜料则成了蓝色颜料，其它色素的混合原理亦是如此，这种混合成为减法混合。

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所以，当我们利用三原色素（青、品红、黄）画出不同颜色的图案，也是基于色光三原色（红、绿、蓝）的原理。因为最终我们看到的都是色光，调制三原色素也是为了让颜色按照一定的比例反射出红绿蓝三种色光，从而在我们眼中呈现出不同的颜色。

值得注意的是色光的混合并不是它们真的合成了一种其它颜色的纯色色光，而只是为了刺激人类的视锥细胞形成相应的生理反应，从而在大脑中构造出相应的颜色。

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也就是说，尽管我们可以用红色加蓝色形成视觉上的品红（紫红）色，但在物理学上它们发出来的并不是紫光。换句话说，红光和蓝光混合在一起后，它们各自的波长和频率并没有改变，即它们不会合成紫光的波长和频率。

在英语中，这种区分在用词上就很明显，物理学意义上的紫光一般叫Violet，而视觉上的紫光则叫Purple。

所以色光三原色只能合成视觉上的各种颜色，而不能合成真正物理意义上的单色光。这样一来，大家就能明白为什么市面上都是防蓝光眼镜，而没有防紫光眼镜了，因为我们看到的显示屏幕发出来的光在物理意义上只有红绿蓝，其中蓝光的频率最高，光子能量最高，最容易对眼镜造成伤害。

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单色紫光比蓝光的光子能量更高，更伤眼，但我们看到屏幕上的紫光并非真正的单色紫光（Violet），而只是视觉成像的紫色（Purple），所以无需针对紫光防护。

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