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為什麼彩色電視要用紅、綠、藍三種顏色組成影象?

我們用眼睛觀看一個物體,可以看到這個物體的顏色,是由於光線在它的表面受到反射作用,從而進入眼睛,並在眼球底部的視網膜上生成一些影象。光線刺激視網膜上的感光細胞,感光細胞感受到的資訊又由神經系統傳到大腦,從而產生視覺。感光細胞大約有兩大類,一類柱狀的細胞對光線的亮暗相當敏感,另外一類錐狀的細胞對光線的顏色,相當敏感,當顏色也是相當亮度的情況下才可以識別的。假如一片漆黑,那就什麼顏色也看不出來。

物理知識告訴了我們,光是一種電磁波,各種不同顏色的光會有不同的波長,人眼可以看到的電磁波可以稱為可見光,波長最長的可見光是紅光,而波長最短的可見光是紫光。波長比紅光還長的稱做紅外線,波長比紫光還短的稱為紫外線,紅外線及紫外線對人眼來說是“視而不見”的。

早在19世紀,科學家就曾發現了光的分色及混色現象。他們把一束白色的太陽照射到三稜玻璃鏡上,光束經過三稜鏡後,依次分成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種色光。反過來,把這七種色光迭加混合起來,又可以變成白色光。從這裡可得出結論,日光是一種複色光。

人眼對色光的主觀感覺與物理學上的客觀分析不一樣,這種差別叫做錯覺。雖然是錯覺,但是人的頭腦可以將錯就錯。例如,我們看到的白光,也許是由上面講到的七種色光混合而成,也許是由深紅、黃和深藍三種色光混合的,還有可能是黃光以及藍光兩種光混合而成的。混合成白色光能有很多種方案,但最終同樣是白光。人眼的主觀感覺不可以區分白光到底是由哪幾種色光混成的,只可以藉助於分色稜鏡才可以確定組成這種白色光的色光。

白光最少可以用兩種色光迭加而成,那么如果要呈現五彩繽紛的大千世界、許多種鮮豔的顏色,是否也可以用兩種基本色光來迭加呢?科學工作者經過許多實驗以及研究得出結論:用兩種基本的色光,按照各種不同的強度搭配,能夠呈現各種色光,這種方案儘管簡單,但是效果卻是不理想,呈現出來的顏色品種不多,而且也不很鮮豔。但是用紅、綠、藍三種光作為基色,依照不同的強度比例迭加,就能夠使人們看到自然界存在的各種各樣的顏色,有些還尤其鮮豔。彩色電視、舞臺燈光等方面的彩色光,就是建立在這些實驗的基礎上。那么,在彩色電視機的顯示螢幕上,又是如何實現紅、綠、藍三種基色迭加的呢?我們開啟電視機電源開關,當螢幕上顯示彩色影象的時候,你湊近螢幕,然後用一個放大鏡認真觀察一下,就會發現上面有很多彩色的長方形亮塊,平均每三條為一組,緊挨著,組成一個正方形,而且每個正方形中都是紅、綠、藍三種顏色,但是不同的正方形中紅、綠以及藍三種顏色的亮度並不相同。然後放下放大鏡,再遠離螢幕看看,這時你就會發現,三條緊挨著的紅、綠以及藍長方形亮條迭在一起,又與鄰近的方塊連成一片從而顯示五顏六色的影象,色彩相當豐富。就是因為這樣,電視螢幕上的紅、綠以及藍三種基色,再現了自然界的五光十色。

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