为什么彩色电视要用红、绿、蓝三种颜色组成图像


我们用眼睛观看一个物体,可以看到这个物体的颜色,是由于光线在它的表面受到反射作用,从而进入眼睛,并在眼球底部的视网膜上生成一些图像。光线刺激视网膜上的感光细胞,感光细胞感受到的信息又由神经系统传到大脑,从而产生视觉。感光细胞大约有两大类,一类柱状的细胞对光线的亮暗相当敏感,另外一类锥状的细胞对光线的颜色,相当敏感,当颜色也是相当亮度的情况下才可以识别的。假如一片漆黑,那就什么颜色也看不出来。

物理知识告诉了我们,光是一种电磁波,各种不同颜色的光会有不同的波长,人眼可以看到的电磁波可以称为可见光,波长最长的可见光是红光,而波长最短的可见光是紫光。波长比红光还长的称做红外线,波长比紫光还短的称为紫外线,红外线及紫外线对人眼来说是“视而不见”的。

早在19世纪,科学家就曾发现了光的分色及混色现象。他们把一束白色的太阳照射到三棱玻璃镜上,光束经过三棱镜后,依次分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光。反过来,把这七种色光迭加混合起来,又可以变成白色光。从这里可得出结论,日光是一种复色光。

人眼对色光的主观感觉与物理学上的客观分析不一样,这种差别叫做错觉。虽然是错觉,但是人的头脑可以将错就错。例如,我们看到的白光,也许是由上面讲到的七种色光混合而成,也许是由深红、黄和深蓝三种色光混合的,还有可能是黄光以及蓝光两种光混合而成的。混合成白色光能有很多种方案,但最终同样是白光。人眼的主观感觉不可以区分白光到底是由哪几种色光混成的,只可以借助于分色棱镜才可以确定组成这种白色光的色光。

白光最少可以用两种色光迭加而成,那幺如果要呈现五彩缤纷的大千世界、许多种鲜艳的颜色,是否也可以用两种基本色光来迭加呢?科学工作者经过许多实验以及研究得出结论:用两种基本的色光,按照各种不同的强度搭配,能够呈现各种色光,这种方案尽管简单,但是效果却是不理想,呈现出来的颜色品种不多,而且也不很鲜艳。但是用红、绿、蓝三种光作为基色,依照不同的强度比例迭加,就能够使人们看到自然界存在的各种各样的颜色,有些还尤其鲜艳。彩色电视、舞台灯光等方面的彩色光,就是建立在这些实验的基础上。那幺,在彩色电视机的显示屏幕上,又是如何实现红、绿、蓝三种基色迭加的呢?我们打开电视机电源开关,当屏幕上显示彩色图像的时候,你凑近屏幕,然后用一个放大镜认真观察一下,就会发现上面有很多彩色的长方形亮块,平均每三条为一组,紧挨着,组成一个正方形,而且每个正方形中都是红、绿、蓝三种颜色,但是不同的正方形中红、绿以及蓝三种颜色的亮度并不相同。然后放下放大镜,再远离屏幕看看,这时你就会发现,三条紧挨着的红、绿以及蓝长方形亮条迭在一起,又与邻近的方块连成一片从而显示五颜六色的图像,色彩相当丰富。就是因为这样,电视屏幕上的红、绿以及蓝三种基色,再现了自然界的五光十色。