四、對立色色彩理論

　　在前一期文章中，我們針對"視覺色彩三原色"的色彩視覺理論做了一番詳細的探討，接下來我們將持續(xù)來研究"對立色色彩理論"。在1878年時，德國的生理學家Ewald，根據精神物理學的研究觀察發(fā)現，紅-綠、黃-藍、黑-白總是呈現對立關系的色彩現象；也說是說紅和綠、黃和藍、黑和白不可能同時存在于任何的色彩感覺當中。所以Hering提出了"對立色色彩理論"學說（Opponent Colors Theory或Opponenyt Process Theory），他是假設在視覺機構中的感光細胞存在有上述三種對立色的反應。而根據上述的假設說明，可以知道Hering學說主張："色彩空間是屬于三度空間，其分別為紅-綠、黃-藍、黑-白等三個雙極座標軸，而三個對立色的反應作用組合，則產生各種色彩感覺和各種色彩混合現象"。所以Hering的"對立色學說"又稱為"四原色學說"，因為他認為產生各種色彩感覺現象是由紅、綠、黃、藍等四種顏色所形成。

　　Hering"對立色色彩理論"學說的提出，解釋子下列幾個事實與現象：

　　1. 補色殘像：此一現象是因為當某一色彩刺停止時，與該色彩相關的對立色彩便開始作用，因而產生該色的對立色-互補色。

　　2. 同時對比：當視網膜正發(fā)生某一對之對立色彩的刺激反應時，其相臨部分便會產生同時對比的現象。

　　3. 色盲現象：由于色盲現象是因為人眼的某一對（紅-綠或黃-藍）或兩對的對立色反應作用過程無法進行所造成，所以色盲常常成對的出現，即色盲通常是紅-綠色盲或者是黃-藍色盲，而兩對的對立色反應作用過程無法進行時，則產生全色盲現象，此一論點解釋了先前色彩視覺理論中"視覺色彩三原色"學說無法說明的色盲現象。

　　雖然如此，Hering學說也有其缺點，就是對于紅、綠、藍三原色能夠產生所有光譜色彩的現象并無法得到滿意的解釋。但是無論如何Hering所提的對立色學說，在近年的色度學理論中是一相當重要的學理，最明顯的例子就是CIE的Lab、Luv等色彩空間座標都是應用Hering所提的對立色，紅-綠、黃-藍、黑-白三個座標所組成，所以Hering的此一色彩視覺理論對于近代色度學來說也是相當重要的基礎理論。

　　五、階段視覺色彩學說

　　階段視學色彩學說最早是由G.E.Muller（1930）及Judd（1949）所提出，他們認為長久以來，一直在色彩視覺理論（Color Vision Theory）處于對立的狀態(tài)的視覺色彩三原色理論與對立色色彩理論，經過實驗研究證實兩者是可以加以統(tǒng)合與相互配合的，并且對于人眼色彩視覺的現象做了更為完整的解釋與說明。但是階段視覺色彩理論是如何將"對立色色彩理論"的四種對立色代謝反應過程與"視覺色彩三原色理論"加以整合而成的呢？以下我拉就來加以探討。

　　當光線理入人眼視網膜內時，錐狀細胞中的感色物質（photo pigments）會選擇性在吸收不同波長光譜的輻射，同時每一種錐狀細胞根據光刺激量又可獨自產生明度（黑或白）與色彩（紅、綠、藍）的反應。在此一階段中即可應用Young-Helmholtz視覺色彩三原色理論及色光混合實驗來解釋視覺色彩的現象。

　　由于錐狀細胞是與視神經細胞相連結，所以錐狀細胞受到光刺激后引發(fā)的神經脈沖會再形成視覺色彩信號，其信號內容分析如下：

　�。�1） 中性色信號（achromatic signal）-負責明度信號的整合，接收由三種錐狀細胞所形成的明視覺明度信號（photopic achromatic signal）。

　　（2） 彩色信號（chromatic signal）-負責色彩信號的整合，接收由三種錐狀細胞。

　　所形成的紅色、綠色及藍色等彩色信號；在此一階段其色彩信號以下列三個色差信號來表示：C1=R-G；C2=G-B；C3=B-R（R、G、B分別代表三種錐狀細胞所產生的信號）。而這三個色差信號C1、C2、C3經由神經纖維向神經中樞傳輸過程時，則產生及整合成兩種彩色信號，其為C1與C3-C2。

　　所以在此階段中形成三對對立色的神經脈沖反應，其信號如下所示：

　�。�1） 明度信號 黑色與白色的對立色

　�。�2） 彩色信號 紅色與綠色的對立色

　�。�3） 彩色信號C3-C2 黃色與藍色的對立色

　　而在錐狀細胞接收光刺激向神經中樞傳輸過程，所產生的三對對立色的神經脈沖反應，剛好就符合Hering的對立色色彩理論。

　　如果我們把上述的文字說明以下面圖形來表示，更可以清楚地了解階視覺色彩理論如何整合兩項視覺色彩理論，以產生色彩視覺現象。