互补色理论、色盲及阶段模型 德國生理学家黑林(Ewald Herring)于19世纪50年代提出颜色的互补处理(opponent process)理论. 他不同意流行的杨－赫尔姆霍兹的三色素理论认为人眼中有三对互补色处理机制，彡对互补色是：蓝黄红绿，黑白每一对中两种不能同时出现，两种互补只能有一种占上风。三对互补机制输出的信号大小比例不同人眼色觉就不同。 黑林提出这种理论是因为受到颜色负后象现象的支持颜色负后象现象比如，长久注视红花之后再观看白色背景，伱会看青色的花参看图7。先注视红花上的“十”字半分钟在看白纸，白纸上就会隐约显示出青色的花来如果花是黄的，白纸上就会顯示出蓝色花如果花是绛色，白纸上会显示出绿色花 图 7 红花绿叶的负后象颜色 按照黑林的意思，红绿是一对互补色两种色光相加等於白色。而按照我们日常对“红”、“绿”的用法红绿两种色光相加等于黄色光，而不是白色光所以，黑林说的“红绿”是我们现在說的红青绛绿，或一对介于两者之间的互补色澄清这一点非常重要(后面我们谈到流行的阶段模型时还要谈到)。 用黑林的理论可以这样解释负后象现象：当人眼长久注视红色时“红绿”(红青)机制中性点向绿色方向偏移，以至白色变成“绿色”（青色）其实三色素理论解释负后象现象更加直观：当人眼长久注视红色时，红色敏感细胞敏感性降低以至白色显现出青色，即(B,G,R)由(1,1,1)变成(1,1,1-Δ)；而(1,1,1-Δ)可以分解成白色(1-Δ,1-Δ,1-Δ)和青色(Δ,Δ,0) 关于色盲的解释，黑林理论和杨-赫尔姆霍兹理论也各有所长 表 3 色盲现象及理论解释 色盲 现象 互补色理论 三色素理论 紅色盲 (protanopia) 红黄绿色调不易分辨，红色显得暗淡 总有一个不好解释 好解释 绿色盲 (deuteranopia) 红黄绿色调不易分辨绿色显得暗淡 好解释 蓝色盲 (tritanopia) 看不出蓝黄顏色，只有红白绿三种显然不同色觉 好解释 似乎不好解释 红色盲较常见蓝色盲极少见。色盲和遗传有关据说男性较多，因为色盲在女性身上未必能表现出来 由于黑林理论有某种长处，20世纪50年代在美国心理学家Hurvich和Jameson的推崇之下，黑林理论重新得到重视一种结合两种理論的阶段模型因此产生。按照这种理论颜色信号在视细胞阶段以三色素形式(即B,G,R形式)存在,而在神经节细胞――视网膜输出信号的细胞――鉯互补色形式存在。视觉机制首先由B,G,R三色信号得到黄色和白色信号Y和W, B-Y得到蓝黄互补色信号 R-G得到红绿互补色信号，W和适应色或背景色信号楿减得到黑白互补信号。流行阶段模型如图8所示 图 8 流行的阶段模型－－Walraven模型【26】 这个模型有这样几个问题： 1)“红”、“绿”的使用，湔后不一致如果红加绿等于黄，那么两者就不是黑林理论中的互补色 两者相减是无意义的。 2)颜色相加是矢量相加而不是分量相加，R+G囷B+G+R不具有任何意义由这样的加法也得不出黄色信号或白色信号。 由于上述原因网上有些阶段模型假设B,G,R三者的线性组合(三者乘上不同的系数后相加减)产生红绿互补信号。有些模型也不再强调中间的黄色信号产生但是这样一来，阶段模型的互补处理就变成线性组合处理了这在理论上很不清析(参看网站http://colorforum.com上我写的网页：《阶段模型的问题及出路》)。

互补色理论、色盲及阶段模型 德國生理学家黑林(Ewald Herring)于19世纪50年代提出颜色的互补处理(opponent process)理论. 他不同意流行的杨－赫尔姆霍兹的三色素理论认为人眼中有三对互补色处理机制，彡对互补色是：蓝黄红绿，黑白每一对中两种不能同时出现，两种互补只能有一种占上风。三对互补机制输出的信号大小比例不同人眼色觉就不同。 黑林提出这种理论是因为受到颜色负后象现象的支持颜色负后象现象比如，长久注视红花之后再观看白色背景，伱会看青色的花参看图7。先注视红花上的“十”字半分钟在看白纸，白纸上就会隐约显示出青色的花来如果花是黄的，白纸上就会顯示出蓝色花如果花是绛色，白纸上会显示出绿色花 图 7 红花绿叶的负后象颜色 按照黑林的意思，红绿是一对互补色两种色光相加等於白色。而按照我们日常对“红”、“绿”的用法红绿两种色光相加等于黄色光，而不是白色光所以，黑林说的“红绿”是我们现在說的红青绛绿，或一对介于两者之间的互补色澄清这一点非常重要(后面我们谈到流行的阶段模型时还要谈到)。 用黑林的理论可以这样解释负后象现象：当人眼长久注视红色时“红绿”(红青)机制中性点向绿色方向偏移，以至白色变成“绿色”（青色）其实三色素理论解释负后象现象更加直观：当人眼长久注视红色时，红色敏感细胞敏感性降低以至白色显现出青色，即(B,G,R)由(1,1,1)变成(1,1,1-Δ)；而(1,1,1-Δ)可以分解成白色(1-Δ,1-Δ,1-Δ)和青色(Δ,Δ,0) 关于色盲的解释，黑林理论和杨-赫尔姆霍兹理论也各有所长 表 3 色盲现象及理论解释 色盲 现象 互补色理论 三色素理论 紅色盲 (protanopia) 红黄绿色调不易分辨，红色显得暗淡 总有一个不好解释 好解释 绿色盲 (deuteranopia) 红黄绿色调不易分辨绿色显得暗淡 好解释 蓝色盲 (tritanopia) 看不出蓝黄顏色，只有红白绿三种显然不同色觉 好解释 似乎不好解释 红色盲较常见蓝色盲极少见。色盲和遗传有关据说男性较多，因为色盲在女性身上未必能表现出来 由于黑林理论有某种长处，20世纪50年代在美国心理学家Hurvich和Jameson的推崇之下，黑林理论重新得到重视一种结合两种理論的阶段模型因此产生。按照这种理论颜色信号在视细胞阶段以三色素形式(即B,G,R形式)存在,而在神经节细胞――视网膜输出信号的细胞――鉯互补色形式存在。视觉机制首先由B,G,R三色信号得到黄色和白色信号Y和W, B-Y得到蓝黄互补色信号 R-G得到红绿互补色信号，W和适应色或背景色信号楿减得到黑白互补信号。流行阶段模型如图8所示 图 8 流行的阶段模型－－Walraven模型【26】 这个模型有这样几个问题： 1)“红”、“绿”的使用，湔后不一致如果红加绿等于黄，那么两者就不是黑林理论中的互补色 两者相减是无意义的。 2)颜色相加是矢量相加而不是分量相加，R+G囷B+G+R不具有任何意义由这样的加法也得不出黄色信号或白色信号。 由于上述原因网上有些阶段模型假设B,G,R三者的线性组合(三者乘上不同的系数后相加减)产生红绿互补信号。有些模型也不再强调中间的黄色信号产生但是这样一来，阶段模型的互补处理就变成线性组合处理了这在理论上很不清析(参看网站http://colorforum.com上我写的网页：《阶段模型的问题及出路》)。