特别策划
光与色
从物理、化学和生物的角度对色彩进行全面解析
缤纷色彩显出的美丽，包括种种名画、瓷器、宝石，每每让大家惊叹。为什么我们的眼睛能够将不同成分的光线识别为五颜六色，而这些颜色又恰巧能用三种原色组合而成？光的三原色和颜料的三原色有何差别？我们如何在屏幕和纸张上复现色彩世界？从物理、化学和生物的角度对色彩进行全面解析
我们生活在一个五彩缤纷的世界。餐桌上五颜六色的蔬菜让人赏心悦目，食欲大增。灿烂的朝霞、蔚蓝的天空、绚丽的晚霞构成了一幅幅梦幻般的绝美画卷。当你驻足于维米尔的名画，有田烧的瓷器以及缀满红、蓝宝石的工艺品前，画家对色彩独特而敏锐的理解、匠人精湛的着色技艺、宝石所散发的耀眼光芒，是否深深震撼了你的心灵，令你叹为观止，物我两忘？也许你曾经有过这样的经验：因为喜欢某件衣服的颜色才买下来，可是穿上后总觉得，衣服的颜色在室内和室外看上去不太一样。为什么会出现这种情况呢？
无论从哪个角度观看，我们都能在手机和电视的屏幕上欣赏到色彩鲜明、饱和、自然的画面和影像。这些颜色究竟是怎样形成的？它们与实物的颜色完全一样吗？所谓的"颜色"到底是指什么？本文将从物理学、化学以及生物学的角度，对色彩进行全面解析，将一个奥妙无穷的色彩世界展现在你的面前。
名画与补色
《戴珍珠耳环的少女》是荷兰著名画家约翰内斯·维米尔（Johannes Vermeer，1632～1675）的代表作，一幅看似不起眼的小画深深震撼了无数人的心灵。它为什么如此有名呢？
维米尔被誉为"光线运用的巨匠"，他在画中并没有描画少女左耳佩戴的珍珠耳环的轮廓，仅仅通过明暗的变化使其在少女颈部的阴影里若隐若现，成为视线的焦点。此外，少女戴的蓝色头巾更是画作的点睛之笔，因此这幅画也被称作《戴蓝色头巾的少女》。画中的蓝色使用了由青金石（lazurite）研磨并精炼而成的颜料。
仔细观察，我们就会发现这幅画巧妙地使用了突出蓝色的"技巧"，这就是"互补色"。少女额头上的"蓝色"与向头后垂下的"黄色"互为补色。在绘画中，正确运用互补色能制造强烈的色彩对比效果，使作品更加醒目，令人印象深刻。
互为补色的两种颜色混合后会变黑
从19世纪下半叶到20世纪上半叶，文森特·梵高（Vincent van Gogh，1853～1890，荷兰）、亨利·马蒂斯（Henri Matisse，1869～1954，法国）等各种艺术流派的西方画家运用补色原理创作了大量的作品。其实，在学校的手工课与美术课上，老师都教过如何运用互补色。不过，还是有很多人弄不清楚"到底哪两种颜色是互补色"。通过下面的"色相环"（下图）我们可以非常直观地理解互补色。色相环是将各种颜色依序排列成环状，互补色分别位于直径两端的对立位置上，即在一条通过中心的直线上的两种颜色即为互补色※。互为补色的两种颜料混合后将呈现黑灰色。
长期以来，许多画家、科学家以及哲学家设计出了独具风格的各种色相环，直到今天，依然应用在不同的领域。其中，大多数色相环都是基于主观的色彩识别而设计的。尽管如此，从物理学的角度来看，色相环的颜色序列也颇有道理，它们是按照光的波长顺序排列的。
光（单色光）的颜色因波长而异。按照从长到短的顺序，依次为红→黄→绿→蓝→紫。可以说，色相环将各种颜色首尾连接在一起，使波长较长一侧的红色连接到另一端（波长较短一侧）的紫色，形成一个环。
"深红色"的红宝石与"藏蓝色"的蓝宝石是"亲戚"！？
"钻石恒久远，一颗永留传"。自古以来，以钻石为首的各种宝石以其璀璨的光芒、深邃神秘的色彩以及独特的魅力深受世人的喜爱。
红宝石（ruby）也称为"红玉"，蓝宝石（sapphire)也称为"青玉"。虽然这两种宝石看上去截然不同（见下图），其实，它们都属于刚玉，主要化学成分都是氧化铝，只不过因掺有的杂质不同才呈现出不同的颜色。刚玉是一种由氧化铝（Al2O3）晶体所形成的宝石，纯刚玉无色透明，掺有少量（一般为百分之几）铬（Cr3+）的刚玉吸收紫光与黄绿光，只能透过和反射红光，因此颜色鲜红，称为红宝石。
混有少量铁（Fe2+）和钛（Ti4+）的刚玉则主要吸收蓝色以外的光，残余的光使其呈现出深蓝色，因此被称为蓝宝石。尽管蓝宝石与红宝石98%以上的成分都相同，但是因为它们混有的杂质不同，颜色才截然不同。
其实，蓝宝石是红宝石之外的各色宝石级刚玉的总称。其中，只含有钛杂质的刚玉称为"粉宝石"，只含有镍杂质的称为"黄宝石"。
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