关于色彩、明度和对比度

颜色的运用技巧有没有生物学基础？以下是我的一点想法，不知道对不对。

仅仅知道颜色怎么搭配我是不满足的，我想知道为什么要这么搭配。这篇文章就是我的一些想法。

虽然我在调色界妥妥地是一个业余玩家（我不是色彩科学专家），但还是希望和各位读者分享一下自己的看法，以防各位也没有思考过这个问题。探索就是新知识的开端，所以这些思考应该能帮助我，也希望能帮助各位读者对色彩获得更深一步的了解。

原色

上面这张图是人眼视锥细胞的光谱响应图表，其中S锥细胞响应蓝色刺激，M响应绿色刺激，L响应红光刺激。

在加色法里面，三原色是红、蓝、绿。一般来说，原色就是一系列可以混合出其他任何颜色的基本色。在上面这一张图中，每一条曲线的顶点就代表着一种原色。

而“加色法”，就是将在黑色的基础上混合不同颜色，颜色会变得更加明亮，而如果将三种原色等量混合就会得到白色，而光的混色原理就是这样的。

好几年前我给MTV电视台拍东西，一个年轻的制片让我把背景的色调加得更加饱和一点，让我“再加几盏灯，用些深一点的色纸”。我告诉他：“这没用的，光的颜色不是这么混的。”

“你就照我说的做吧，时间不多啦，我实在没时间跟你争这个。”好吧…于是我照做了，结果背景看起来却更亮了。最后这个制片让步了，我把很多灯都撤掉了，用了几面大黑旗，把环境光挡掉，背景的颜色看上去才纯一点。

这才是光的混合机制——只要你加了新的灯光上去，无论用多重的色纸，都只会使照射目标更亮。

减色法就不一样了：在减色法里面将三个原色等量混合的结果就是黑色。水彩画就是减色法的最佳例子，在画面上施加不同颜色的颜料，这些颜料就会留下自身颜色的光，把其余的光都吸收掉。在减色法里面混合颜色，总会让颜色变得更深。

减色法的三原色是黄、品红和青色。再对比上面的曲线图，我突然发现减色法三原色可以这么描述：

黄：红加绿

品红：完全抽离绿色

青：蓝加绿

品红在减色法系统里面可以简单通过红加蓝来制造，但是在光线里面你只能通过完全抽掉绿色来获取品红。

例如，把变色LED灯的恒流控制调到负值其实就是在把绿灯关掉而已。减绿色纸的原理也是一样的，色纸把绿色的光滤掉了，同时让其它光线都通过。

有趣的是加色法适用于光线照射（投影仪、LED或显示器等光源以及交通灯等等），但我们看东西的方式用的却是减色法。在人们使用电力之前，减色法几乎定义了我们观看世界的方式。而在这个阶段中，绿色几乎是所有注意力的重心。但这也对，毕竟人眼对绿色是最敏感的。

上面说得这几点我不知道有没有什么实际用处，但这些冷知识都蛮有趣的。

最亮的颜色是什么？黄色。

再看看上面的图表就知道为什么了，L和M视锥细胞的波长相应曲线重叠范围十分大。学界还有一个理论认为L视锥细胞其实是M视锥细胞变异形成的，也就是说我们能看见红色其实只是进化史上的一个小意外，但同时这也解释了为什么L和M视锥细胞会如此地接近。

另外，我们还可以从Rec 709的明度分量这个角度来理解这个问题：

红 = 0.2126

绿 = 0.7152

蓝 = 0.0722

也就是说，色彩通道的权重是这么组成的：

红色权重21%

绿色权重71%

蓝色权重7%

另外，视频以Y’CbCr进行编码的时候，亮度通道（Y’）就是以这样的比例来进行计算的，因为这才符合人眼对明度的感知。

致学究派：“Y”亮度，“Y’”(注意这个Y后面加了一撇)是伽玛校正后的亮度。“Cb”指的是颜色在黄和蓝之间的位置，“Cr”是红和绿之间的位置。由于人眼无法看见偏黄的蓝或者偏蓝的黄，这就说明这两种颜色是互斥的，红色和绿色也是互斥的。

这很方便于色彩和亮度的分别编码，也有利于进行色度采样。而且我听说Y’CbCr的采样比RGB要好很多。

那你可能会问“那这和黄色最亮这件事有什么关系吗？”耐心听我往下讲。

由于绿色和红色构成了绝大部分的明度感受，所以红和绿组成的黄色应该是我们能看到最亮的颜色了。那么如果红色构成了21%的明度感受，绿色构成了71%，这两种颜色加起来就构成了人眼92%的明度感受，那在所有饱和色里面应该没什么颜色能够比黄色更亮了。

另外蓝色只有7%，所以饱和的蓝色看起来总是暗暗的。

这些知识有用吗？当然有用，而且室内设计师们早就知道这些知识点的实际用处了，那就是：

视觉上，暖色往前进，冷色往后退。

Warm colors advance, cool colors recede.

好莱坞大片那种典型的调色风格出场率极高而且人尽皆知，而且都快变成一种画面标志了，可问题是这种调色确实就是行之有效的。

如果现在我们穿越到几千甚至几万年前，就会明白我们所看到东西基本上都是以色调做前景和背景区分的：肤色（也就是暖色）一般是景象的前景，而天空（冷色）一般是景象的背景。