话说某日，我去见一位非著名诗人、作家，人家也出一本图片儿又大又多、色彩很有冲击力、极其拉风的大个杂志儿。我很羞愧地看着人家杂志，说：看着这种杂志，我就变成了一瞎子——我只会读字。那些个色儿、图儿，生生地放在那儿，干扰我阅读。然而叫我没想到的是，原来，诗人自己也不喜欢那些色彩丰富而鲜艳，极富视觉冲击力的图片儿。

然后呢，偶们就互相抱怨那些丰富的色儿。

我说：我对视觉冲击根本没兴趣，我只想闭上眼睛听；

诗人说：是呀是呀，诗，不就是用来读的么？

我很汗，一个劲儿点头，后来，诗人跟我说，好像有本书里说的一个色盲画家，只画黑白画，他的画，很好看。

回家，我就千辛万苦找来了那本小书《火星上的人类学家》，果然第一篇就是“色盲画家的病例”。

故事里说的是一位画家I先生。一场车祸后，忽然发现自己的世界变了，阳光灿烂的早晨忽然显得雾沉沉、白茫茫、灰蒙蒙，因而模模糊糊。画室里从前画过的那些富有激情、寓意深刻、令人联想丰富的抽象派色彩画，忽然间全都丢失了所有的色彩。

接下来的数周，I不死心，继续画画，彩色的画。他知道一切物体的色彩——不仅能说出他们的名称，还能说出它们在色卡上的编号。但那些画儿却一概晦涩难懂，常人看来色彩极其杂乱——轮廓线条极其精确，但色彩全错了。种种吊诡之处，直到一位朋友拍下了这些画的黑白照片，I才只好供认了真相。

I所患的是全色盲。

人类对大脑辨别色彩能力的了解曾经历过一条复杂而曲折的道路。

1666年，牛顿用三棱镜实验证明了白光是七种颜色合成的。1820年，托马斯·杨发现，眼睛仅需三个受体就足够辨认这个世界上所有的色彩。1884年，赫尔曼·威尔布兰德从自己的患者身上发现了某种视觉能力丧失的例子——某些患者是色感能力的丧失，而另一些则是形状能力的丧失。于是，他提出，大脑皮层该有一个个单独的视觉中心，分别负责“色印象”和“性状印象”。但在当时，他的假说并没有解剖学上的证据。直到4年后，一位瑞士医生遇到了可以作为证据的病例。

那是位中风的老妇人，她看到的东西，右边都罩了层灰色，左边则色彩正常。这位病人死后，大脑解剖显示，老妇人大脑的损伤正是局限在视皮层的一小部分。

但单独视中心理论此时仍备受质疑。因为，自17世纪起，人们一致认为视觉是通过把色彩和图形打包后点对点传递与识别的。人们怀疑威尔布兰德的猜想，这接下去又等到了1974年，第一位全色盲病例被发现，争议才告结束。

事实上，全色盲患者的世界比我们想象的要丰富得多。根据I地描述，虽然他完全生活在一个只有亮和暗的世界中，但令他自己也百思不得其解的是，这些色彩一直在变。比如：红色物体，他看来通常是黑色的，但在夕阳斜照下，颜色却会变淡——后来，根据这种变化，他可以推测，那是红色。当射来的光线突然变化时，物体变色的现象尤为明显。I先生几乎是忽然发觉，自己居然身处一个多变的世界里。这个世界里的物体，都会随着光波长短变化而显得忽明忽暗——相比而言，原来那个世界，居然曾那么稳定和持久。就像歌德说的：“视觉幻想就是视觉真相。”

失去色觉一个多月后，I开始尝试着只用黑白画画儿。画黑白画最初的一两个月，他的画给人一种刚劲有力的感觉——狂怒、恐惧、绝望、激动——那是艺术技巧控制下的强烈情感。三个月后，他的作品从那种另类的主题转向了生命的主题——那种动感、活力和生命的张力，甚至远胜他受伤之前。后来，I又尝试起了雕刻，他似乎要试试自己仍存在的所有视觉方式——形态、轮廓、动作、深度。但I只喜欢在画室里，那是他唯一可以以有力的、轮廓明显的形式来重新设想一个世界的地方。而画室之外，那个现实世界，他觉得是一个陌生、空洞、死寂和灰色的世界。

某天，我跟steed谈起：如果颜色不存在会怎样？steed说，那会大力阻碍科学的发展呀，比如染色体就不能叫染色体了。可是，我不觉得这样，就像那本书里说的：如果没有那些缺陷、失调和疾病，也许我们永远看不到，甚至都无法想象，我们的生命还可以有这些潜力、发展、演变和形式。也许，没有了色觉，今天的科学会向着一个令人匪夷所思的方向发展。那个世界，我们无法想象，因为，从生下来开始，我们就一直生活在了这个色彩缤纷的世界上。

在互联网上，我没有找到那位I先生的网页、作品，以及其他。1986年，他已经65岁了，也许，那个人没赶上这个让人心神不宁的互联网时代。这是幸事，不然，打开网页，他也许只会看到一堆深深浅浅的灰，据说，“肉色”对他而言就是“鼠色”——像老鼠皮毛那样的灰。

以下是坦白从宽，抗拒从严，hoho。

直说吧，我是来砸场子的。既然在我们这个两元化的世界上，不是黑就是白；不是赞成，就是反对；不是热爱，就是仇恨……那么，不是特别热衷颜色的我，也许该板起脸来，换一种名叫“痛恨”的情绪。

酝酿了一阵子，我便真的痛恨起来了。

我痛恨那些把观者目光一下子吸引去的颜色——他们是那样主观，因人而异，没有任何客观的标准，甚至，毫无道理。

我小时候喜欢的那抹高贵的紫色，我妈曾那么痛恨，她说，那是死人牙龈的颜色。她喜欢的是枣红，我不。于是，从家里的地板、衣服到自行车的颜色，就一直是青春期的小孩儿与成人世界对立的焦点。直到后来，长大了，才慢慢发现，所有这些坚持里面，其实没有任何意义。

好吧，颜色能够存在那么多年，也许只是因为，它还有点儿用。

图片来源：
Colorless World by WTL photos
Black and White by Brian Auer

小时候看到书里说计算机不过是一台装满了0和1的机器，我总是不以为然：怎么可能，你看屏幕上那些五彩缤纷的颜色。长大后，当我成为了一名久经考验的无产 阶级计算机战士，我才深深地感受到，为什么计算机屏幕美如画，正是那0101染红了它。科学松鼠会专题写作组成立了，第一期的 主题是“色”，我们来思考这样一个问题：装满了0和1的计算机是怎么显示出各种颜色的。

在广大计算机的心目中，宇宙中的一切都是可以编号的，这是宇宙存在的基础。要让计算机能够表示颜色，首先就要给颜色编号。如果每种颜色用一位数字表 示，比如0表示黑，1表示白，这样就能表示2种颜色，可以画个太极图。如果每种颜色用两位数字表示，00=红，01=黄，10=蓝，11=绿，这样可以表 示4种颜色，可以画张不错的儿童画。如果用更多的位，那就能表示更多的颜色，因此，我们就用这个位数来描述颜色的丰富程度，比如说，8位色是256种不同 的颜色，16位是65536种，而24位是16,777,216种。

这么多颜色编码，就不能像4色8色那样乱点鸳鸯谱了，什么颜色对应几号，要有一定的规则才行。否则的话，编码倒是没问题，但在显示的时候就不方便 了。比如说，我们在画画的时候，只要有红黄蓝三原色，就能调出各种颜色来。现在请你调出“第100207号颜色”，如果这个号码是随便分配的，你就不知道 怎样调，但如果这个号码恰好表示“10份红色+2份黄色+7份蓝色”（10,02,07），那你马上就可以调出来。广大计算机纷纷表示，它们也需要这种可 以直接理解的编码方式，所以我们就参照上面的例子为颜色编码。对于计算机屏幕来说，显示颜色靠的是发光，而光的三基色是红、蓝、绿，所以要表示任何一种颜 色，只要知道红蓝绿三种光的强度分别是多少。

我们把一种光的强度分成256种等级，0表示不发光，255表示最高强度，那么用三个0~255的数字就能分别表示红、蓝、绿三色光的强度。比如 说，（0，0，0）表示红蓝绿都不发光，对应为黑色，而（255，255，255）就对应着白色，（100，100，100）是灰色，（255，0，0） 是纯红色，等等。0~255是十进制，我们把它转换成二进制，黑色就是000000000000000000000000，纯蓝色就是 000000001111111100000000。由于这些数字太长，计算机爽了，我们很不爽，于是有关部门决定在书写时使用16进制，黑色记作 000000，纯蓝色记作00FF00，这就是24位颜色的编码方法了。由于是用红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三种光的强度来表示颜 色，所以这种编码称为RGB码。

现在颜色们有了自己的号码，计算机可以通过0和1来表示它们，下一步就是要根据号码来控制三色光的强度，把不同的颜色显示出来，这时，显示器立功 了。1888年，奥地利植物学家F. Renitzer发现了液晶这种物质有一个特殊的物理特性：液晶能使通过其中的光线发生扭转，而外电场的强度能够决定扭转的幅度。作为一位植物学家，Renitzer却因为发现了液晶而名垂于世。

对于一般的光线来说，扭转并不能改变强度，但是对于即将夹在两层彼此垂直的偏振片之间的光线来说，情况就不同了。

液晶显示器里面有一个发射白光的灯管，灯管发出的光线首先会通过垂直偏振片，转换成垂直方向的偏振光。不难想象，如果这束垂直的偏振光不经过扭转， 就会被前面的水平偏振片完全挡住，如果被扭转90度，就会完全通过水平偏振片。如果扭转30度、45度、60度呢？像这样的，我们控制液晶扭转光线的程 度，也就控制了射出光线的强度。射出的光线再经过滤色片，就被转换成了特定颜色、特定强度的光。而屏幕上的每个像素分成三个单元，这三个单元的滤色片颜色 不同（分别是什么色，你猜），每个单元独立加上不同强度的电场，调出不同强度的三基色，对应的像素就表现出五彩缤纷的颜色了。

现在我们来实战一下，让一个像素显示桔色。桔色=251份红光+134份绿光+29份蓝光，RGB码就是FB861D，对应的二进制形式是 111110111000011000011101。然后，主机把这串数字告诉显示器，显示器就给这个像素的三个单元的液晶分别加上对应强度的电场，使它 们能把光线分别拧到相应的方向。这时，灯管发出的白光通过垂直偏振片被转换成垂直偏振光，然后穿过三个单元的液晶分子，被拧成了不同方向的三股斜的偏振 光，再通过水平偏振片，就能射出三股强度不同（分别是251，134，29）的白光来。而站在前方等待这三股白光的，分别是红、绿、蓝三个滤色片，于是它 们又被转换成了251份红光+134份绿光+29份蓝光，混合在一起，人的眼睛就看到了桔色。

计算机屏幕上五彩缤纷的颜色，都是像这样由0和1而表现出来的。简单的两个数字，在计算机科学的舞台上略施小技，就能给你点颜色看看。当你陶醉于屏幕上一张张美仑美奂的图片时，不妨感激一下这两个数字：回眸01之美，足以令六宫粉黛失色。

压题图来源：
From colour squares to colour stripes by Marco Braun

色彩在物理学家脑中不过是一团团能量，在艺术家眼中是源源不断的灵感，在文学家笔下成了某种象征。当这一小团能量打在你的视网膜上，扣动你的视觉中枢，瞬间看到的就是色彩的“表情”。

这个不经意的过程如此短暂，以至于很难觉察。就好像迎面走来一个美女正冲你笑，你的嘴角已经偷偷向耳根靠拢五毫米，自己却浑然不知。但它又是那么有效，早被运用到了方方面面，所以医院最早都选用白色，给人一种干净的感觉，而现在又加入一点粉色，看起来更贴心；不管是马路上还是足球场上，人们都知道看到黄色就要小心，看到红色就该停止；而现在的人们似乎格外偏爱蓝色和绿色这些象征着自然的色彩。

我们这种能读懂色彩的表情的“超能力”有的是从祖先那里继承过来的，有的是后来自己创造或学习来的。很多动物都知道果子生的时候是青的，熟了就渐渐发红，所以看到红色就格外激动。不仅如此，某些动物求爱时某些部位也会变红，以增加对异性的吸引力。这一点在人类身上也保留了下来：给男士看同样的女士照片，只不过背景有白有红。男士们普遍反应红色背景的女士更具有性吸引力。

色彩的表情不是固定不变的，还要具体情况具体分析。就拿红色来说吧，虽然情侣们都用红色的心代表自己的热情，但是判卷老师还是会用红色打上一个冷酷的大叉子或者大鸭蛋。这时红色就一点儿也不吸引人了。风水大师相信红色有驱除煞气的能力，外国也有红彤彤的屋子会把人变疯的说法，据说有一个心理学家还就不信这个邪，他把自己的房子全部粉刷成红色，窗帘、家具也都换成红的，可是他感到非常舒服。

那么红色到底是副什么样的表情呢？是吸引人还是吓人？有科学家说红色促进人的发挥，因为奥运会上很多穿红色赛服的运动员都赢得了比赛。但是，看到红色的是对手啊，为什么没有促进对手发挥？于是又有心理学家做了实验。他们请大学生来做智力测验，悄悄地把他们的考生编号或者试题封面换成红色或者其他颜色。尽管考生只扫了一眼这些奇怪的颜色，但是他们记住了这个颜色。这些颜色也影响了他们的成绩，其中红色组的学生成绩明显更低一些，其他颜色差别不大。心理学家认为，红色代表危险，学生看到红色就产生了想要逃避的念头，所以影响了成绩。

如果说对红色的判断是与生俱来的。那么黑色呢？和红色相比，黑色总是出演反面角色。我们喜欢大红花，讨厌背黑锅；喜欢上红榜，不愿上黑名单；喜欢收红包，生怕被别人给黑了……在黑夜中，我们总盼望冉冉红日。一说起黑色，总是将它与黑暗、神秘、邪恶和死亡联系起来。你是不是觉得穿黑衣服的人比穿其他颜色衣服的人显得更强壮、更具有攻击性呢？一群对橄榄球和冰球一无所知的人在仅仅看了联赛队服后就断定这些黑色队服的球队更具有攻击性。在分析了几十年的官方数据后，科学家发现黑队服的球队被判犯规的次数明显多于其他球队。有趣的是，当一个球队从其他颜色队服换成黑色时，他们的犯规次数会在短期内迅速上升。我们并不能因为这些事实就断言邪恶的黑色让人更容易犯规，因为事实很可能是反过来的——攻击性比较强的人往往偏爱黑色，还可能是因为裁判也无法摆脱正常人对黑色的偏见，认为黑色更邪恶，对他们严加防范，造成一些“黑哨”。

色彩对于人的影响是自动而迅速的，早在你判断出它甚至意识到它的存在之前它就已经开始影响你了。为了精确地表达。我们给颜色起了不同的名字：玫瑰红、宝石蓝、柠檬黄……其实比起色彩的长相，更影响我们心情的是色彩的表情。总的来说，长波颜色（比如红色、黄色）可以振奋精神，而短波颜色（比如绿色、蓝色）可以使人安静。不信你试着仔细体味一下这样命名颜色的效果：邪恶黑、机警红、微笑绿、美味黄……

参考文献

• Andrew J. Elliot, Markus A. Maier, Martin J. Binser, Ron Friedman and Reinhard Pekrun, (2009).The Effect of Red on Avoidance Behavior in Achievement Contexts. Personality and Social Psychology Bulletin, 35, 365.
• Elliot, A. J., & Maier, M. A. (2007). Color and psychological functioning.Current Diretions in Psychological Science, 16, 250-254.
• Elliot, A. J., Maier, M. A., Moller, A., Friedman, R., & Meinhardt, J.(2007). Color and psychological functioning: The effect of red onperformance in achievement contexts. Journal of ExperimentalPsychology: General, 136, 154-168.
• Hill, R. A., & Barton, R. A. (2005). Red enhances human peformancein contests. Nature, 435, 293.
• Mark G. Frank and Thomas Gilovich, (1988).The Dark Side of Self- and Social Perception: Black Uniforms and Aggression in Professional. Journal of Pereonality and Social Psychology, 54, 74-85.
• Birren, Faber (1961). Color Psychology and Color Therapy: A Factual Study of the Influence of Color on Human Life. University Books: New Hyde Park, NY.

图片来源：
Red Dress Collection 2005 by The Heart Truth
Canadian Football by Vlastula

伴着轻柔的春风细雨，小草悄悄地探出了嫩绿的脑袋，桃花在枝头毫不吝惜地绽放出粉色的娇艳，金黄的油菜田引来了大批勤劳的小蜜蜂，一个多彩的生长季节就这样拉开了表演的大幕，紧随其后的是夏天浓绿下的树荫，还有秋天飘落的片片火红和金黄。无法想象，如果地球上没有这些可爱的植物，世界将变得如何暗淡无光。形形色色的植物就像充满灵感画家，把或灰或黄的大地装扮得五颜六色，生机盎然。不过，植物在大地上“涂抹色彩”可不是为了自娱自乐，表达感情，而是为了更好地在这个可爱的地球上生存和繁衍下去。

满眼绿色竟是植物的“残羹冷炙”

如果，让大家选择一种代表生命的颜色，相信99%的人都会选择绿色。绿色的森林给我们提供清新的空气，绿色的农田为我们送上了丰盛的晚餐，门前那块绿色的草坪给了我们每天的好心情。无数的诗人作家都将热情洋溢的赞美之词送给了这抹绿色。这个时候，绿色的主人肯定会在一旁暗自发笑，因为这抹浸透着生命礼赞的绿色不过是植物吃剩下的“残羹冷炙”。

挂在天边彩虹告诉我们，太阳送来的白光实际上是一道七色光组成的大拼盘。而挑食的绿色植物只对其中特定的光感兴趣。这是因为，植物叶片中负责吸收光能的叶绿素a和叶绿素b只会捕获红光和蓝紫光，胡萝卜素只会捕获蓝光，而那些无人问津的绿光就被叶片反射回来，或者透射过去。植物不吃“没有营养”的绿色光，所以我们的世界变成了绿色的世界，事情就是这么简单。当然，不是所有的植物都不喜欢绿光，生活在海水里的红藻就对黄绿光情有独钟，那是因为它们体内吸收光能的物质是藻胆蛋白，“吃掉黄绿光，反射红光”，让红藻穿上了红色的外套。

有些树（如枫树）刚长出的嫩叶是红色的，继而变绿，脱落时变红，是不是因为叶片里吸收光能的物质不断发生变化呢？答案是否定的，无论是嫩叶还是老叶，叶绿素都是这些叶片中吸收光能的主角。颜色的变化，不过是一种被称为花青素的植物色素（也是决定花颜色的主要色素）玩的小把戏。一般来说，为了使叶片快速发育成熟，嫩叶中总是聚集了大量的糖类、矿物质等营养元素，在加上柔软多汁，嫩叶就成了食草动物的首选目标。为了，避免被啃食，植物不得不在嫩叶中加上剧毒的氰化物作为防御武器，同时亮出红色的花青素作为警示标志。当叶片发育成熟时，坚硬的质地和粗糙的口感就足以打消食草动物下嘴的欲望，作为信号灯的花青素也就得以暂时休息。到了秋天，在落叶之前，植物需要把储存在叶片中营养都搬回茎或根中，这就需要叶绿素继续工作一段时间，为搬运工作提供必要的能量。但是随着气温下降，阳光对叶绿素的破坏作用也会不断增强，这时花青素再次挺身而出，为叶绿素抵挡住一部分阳光，从而保证整个资源回收任务的圆满成功。

招蜂不引蝶

春天里，每朵鲜花都在尽可能展示自己的美丽，吸引传粉动物，并利用这些搬运工把花粉运到其他同种植株的柱头上，完成一年一度的“人生大事”。一时间，百花齐放，蜂飞蝶舞，好不热闹，招蜂引蝶成了植物的头等大事。不过，要是所有的花朵既招蜂又引蝶，传粉者身上的花粉就会混成一锅粥——油菜的花粉被搬到桃花的柱头上，而桃花的花粉又占据了苹果的柱头，结果绝对不会是“上错花轿嫁对郎”那般浪漫的爱情故事，只会造成花粉和胚珠的双重浪费，这种情况是哪种植物都不愿意看到的。除了错开彼此的开花时间，最重要的解决手段就是让每种植物雇佣各自特定的传粉者，做到招蜂不引蝶。

由于不同动物对颜色的喜好不同（蜂类喜欢黄色和蓝色，鸟类喜欢红色，蛾类喜欢白色），所以花朵针对传粉者释放特定的颜色信号。不仅如此，还结合了一些传粉者的小嗜好，加强它们在传粉工作中的专一性，黄色的腊梅为喜欢闻香的蜂类准备了香甜气味作为导航标志；没有丝毫气味的红色的芦荟则准备大量花蜜，因为它们的鸟类传粉者需要更多的食物，但鸟儿们的鼻子却很不好用。虽然，这样的分类导航还略显粗糙，但是已经能在很大程度上保证了花粉传递的质量。

虽然大多数花朵在竭力跟动物套近乎，不过有些花朵，却不屑和动物打交道，黑色（实际上是深紫色）的老虎须就是其中之一。这种生活在雨林之中，“没虫怜爱”的花朵，有一套完善的自花授粉机制，他们把自家新郞（花粉）送入自己洞房（子房），完全自力更生开花结实，倒也自得其乐。

红苹果，绿苹果？

说到苹果，印象最深的大概要数自己用竹竿敲落的那个又酸又涩的青苹果，还有姥爷从树上摘下的那个又香又甜红苹果。和苹果一样，很多果实最初是绿的，长大了是红的或者黄的，有时为什么呢？其实，不同颜色实际上代表了果实不同的心声：

绿色——别来骚扰我。这时种子还没有发育成熟，为了保护这些未来的植物。保持绿色，可以让果实尽可能地躲在绿叶当中。不仅如此，果皮中存在大量产生酸涩口感的有机酸和醇等物质，防止动物“偷嘴”。

红色——快点带我走吧。这时，果实中的种子已经发育成熟，需要离开母株寻找新的家园。所以改换了鲜艳的花青素外衣，引诱动物来传播种子。与此同时，果皮中的有机酸和醇合成了芳香的脂类化合物，另外，果皮中还积累了一定数量的糖类，进一步增加了果实的诱惑力。

不过，即使是成熟的果实也不是所有动物都可以随便下口的，火红的辣椒的就是其中之一，辣椒之所以火爆，是因为里面还有一种被称为辣椒素的物质。这种物质能够刺激人类以及其他哺乳皮肤和舌头上感觉痛和热的区域，使大脑产生灼热疼痛的辛辣感觉——这也是川菜最吸引人的地方。尽管这样的刺激可以带来片刻的快感，但是要把这样火爆的果实当作主食却不是件简单的事情，人类不行，其他哺乳动物也不行。其实，分泌辣椒素是对辣椒种籽的一种保护措施，因为，如果辣椒果实被小型哺乳动物吃掉，种子经消化排出之后，几乎不能再发芽。那么辣椒又是靠谁，帮它四处散播种子呢？答案是鸟类。因为鸟类的消化系统不会对辣椒的种子产生丝毫影响，并且这些家伙根本就不知道什么是辣味（这种味觉是哺乳动物的专利），它们可以像吃樱桃一样吞下成堆的辣椒。靠红颜色来吸引鸟类，再靠辣椒素来排斥哺乳动物，辣椒真的算得上是植物果实中智者。不过百密一疏，它被川人抓到了菜肴当中，正是因为它的那份刺激和火爆。

餐盘里的妖艳色彩

就像辣椒素一样，所有有用的植物性状都会被人类利用起来。植物颜色的智慧也成为人们餐桌的调味品。红色或者黄色彩椒，紫色的甘蓝，紫色的番茄，越来越多的新奇蔬果冲上了人们的餐桌。在这些蔬果的各异色彩的背后，都是花青素的功劳。

就像在叶片、花朵和果实中是多面手一样，花青素在餐桌上也身兼数职，它不仅可以从颜色上拌靓餐桌，还可以给营养加点料。2008年，美国科学家利用转基因技术，制造出了富含花青素的紫色番茄，该研究小组认为，食用这种富含抗癌成分花青素的转基因紫番茄，对降低罹患癌症等疾病几率大有益处。但是有些专家认为，食用富含花青素的食物能减少患癌风险这一说法并不可靠。不管怎样，这种技术总可以让我们的餐桌色彩更亮丽一些，促使人们更多地种植相应的蔬果，让植物在人类的农田中更好地繁衍生息。这样算来，竟然又是植物色彩智慧的一次成功。

《成都客》2009.03 科学松鼠会专栏

无意中在煎蛋上看到一篇关于色彩体系历史的文章。由于最近频繁与人讨论颜色问题，对此类话题多少有些敏感，本人的考证瘾立即被勾了起来，遂查阅若干资料，作成此文。

联邦595标准色卡扇

本人最早接触到的色彩体系，除了在计算机中所见的RGB、CMYK、HSB等系统之外，还要数美国的联邦595标准（Federal Standard 595，简称FS）。当初是从一本很老的《航空模型》杂志上得知了这个东西，记得那篇文章的作者还称，国外一些资深modeler往往常备FS色卡，参观博物馆时即可随时翻开与实物比对，提高模型涂装的准确性。看后是顿生羡慕，不过毕竟FS色卡对于本人来说那是天价，况且这还不是一次性投资，为保证色彩标准，保养麻烦不说，隔上三年五载还必须要更新一回。于是干脆仿效之，不管用到什么品牌什么颜色的涂料，都会顺手刷上一张纸卡备案，其中也免不了有若干FS色（准不准确另说）。现在这些卡片在本人的工具箱里堆得乱七八糟，只是至今没有派上过一次用场。

后来有些“开窍”，也知道了不能过分相信博物馆展品的颜色，谁晓得战后它们被整修成什么样子了？再说了，搞不好战时的颜色就已经因为种种原因而不能做到统一了，缩小到模型上，略略做下偏差，微小的差异也就可以忽略不计了。当然作为参考，标准的色彩体系也不是一无是处，至少可以找个基准点，不至于让偏差太离谱不是？好在现在有网络版色表备查，于本人的需求来说，色卡实物也就没有多大的必要了。

闲话少说，先从FS系统的沿革谈起。当下应用的FS标准，全名是Federal Standard 595B - Colors Used in Government Procurement，也就是联邦595B标准暨政府采购用色。这一体系可以追溯到二战，建立它的目的很实际：让武器的生产承包商准确了解涂装标准的要求。解决方案就是，用数字来表示不同的颜色，并将每种颜色与代码一起印成色卡，分发给生产者。

同一时期，各国也因类似的目的建立了各自的军用色彩体系。如德国的航空器标准色是RLM（Reichsluftfahrt Ministerium，德意志航空部）系统，亦是以数字标明颜色；日本的色彩系统是用字母和数字共同表示，其中字母表示色类，随后的数字表示该类中的第几种颜色；英国的体系采用的则是名称而非数字进行色彩区分。下面的照片是二战期间日本海军飞行器采用的色卡，该标准起源于1938年，是当年工业色彩体系的实例。按史料记载，该体系中应有17类54种颜色，不过图中的册子似有缺页：

色彩体系不论是采用数字还是名称来指示颜色，其实都是有前提的：人眼所感受的色彩，是物体的物理特性、周边环境与人的神经系统（乃至个人的文化背景、人生经历等）共同作用的结果，有很大的主观成分。如果要制定确切的色彩体系，必须忽略人与人之间感知能力的差异，只考虑单纯的物理因素，并且认为色彩可以量化。不过对于标准化工业生产以及研究工作来说，这是必需的：可以跨越文化背景以及个体差别，更准确地传递色彩信息。这一条，既是色彩体系建立的目的，也是让FS等标准在战后风行的一大原因。

事实上，虽然早在毕达哥拉斯时代，人们对此就有了一些概念，真正意义上的色彩体系还是起源于近代科学与工业兴起的17、18世纪的。为构建合理的体系，对色彩进行排序编目，需要考虑数目合适的颜色种类，以及适宜的排列方式。总的顺序一般是根据彩虹光谱，从红端到紫端。17世纪如此，今天的FS、CIE等多数标准亦不例外，只是如RLM这样的系统，编号方式着实诡异。考虑其应用范围狭窄，颜色数目也极为有限，暂且不予追究。至于二战时期的英国色彩标准，本人也没有考证过，不能妄言。

各种颜色最为直观的排列方式当然是彩虹条带，不过单纯一道彩虹并不能提供更多的信息，难以作为标准推行。所以更好的方式是颜色表，标有颜色名称，方便比对和配色。一个例子是Richard Waller受瑞典出版物启发而公布的《简单色与混合色表》，共列出了119种颜色，由浅至深排列，于1686年发表，旨在为自然哲学家描述自然界时提供一个标准。使用者只需将实物与色表对比，就可以知道所观察对象的颜色名称了。同时，对于商业与艺术领域来说，Waller的色表也是实用的工具。

图片来源："A Catalogue of Simple and Mixt Colours with a Specimen of Each Colour Prefixt Its Properties," in Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 6 for the years 1686 and 1687

类似的是德国自然历史学家Jacob Christian Schaeffer以及德国地质学家Abraham Gottlob Werner各自创立的体系，都有研究的目的：前者的目的是保证Schaeffer本人著作的插图颜色准确，后者则主要用于矿物化石等物的描述。

下一个进展是将具体事物与色彩分离开来，不能过分依赖用自然界的事物来描述色彩。18世纪中叶，天文学家兼地图学者Tobias Mayer提出的色彩三角形是其中的代表。Mayer正是红黄蓝三原色之说的提出者，三角形所表现的也是色彩混合的观点，三个顶点分别由三原色占据，之间是各种过渡色。至于三角形的边长，Mayer认为，在两种颜色之间，人眼只能分辨出12个色阶，因此纯色三角形的每边设有13种颜色。

在全套的Mayer色表中，色彩三角形应有多个。除纯色外，其他三角形的亮度逐渐增大或减小，每边颜色的数目也越来越少，直到黑白。这样的体系中一共有819种颜色。由于三角图可以编码，倒也符合标准化的需要。

Mayer本人是否完将色表完成已无从考证，德国物理学家Georg Christoph Lichtenberg随后却是按照Mayer的方法建立了自己的色表。很快Lichtenberg就发现，以纯色为基础加深颜色并不容易，而且仅仅由三种基础色调出所有色彩也是个技术活，所以对于某些颜色（如紫色和粉色），他也偷了一回懒，直接把现成的颜色拿来。同样是因为操作上的困难，Lichtenberg的色表每边只有7种颜色，而不是设想中的13种，如下图所示：

图片来源：From Tobias Mayer, Tobiae Mayeri. . . Opera inedita: Vol. I. Commentationes Societati Regiae scientiarvm oblatas, qvae integrae svpersvnt, cvm tabvla selenographica complecten. Trans. and ed. Georg Christoph Lichtenberg. Goettingen, 1775, plate III.

实现色物分离的另一条途径是色环，肇始于牛顿，简单说来就是把棱镜折射得到的彩虹排列成圈，如下面这个1708年的例子：

图片来源： [C. B.] Traité de la peinture en mignature (The Hague, 1708).

三角形也好，色环也罢，比起单纯的色表，可以更好地表现颜色之间的关联。接下来，是将色表与其结合，让使用更加方便。Mayer三角形已经初具类似功能，色环的完善则是英国昆虫学家Moses Harris的功劳。他以三原色为基础，利用同心圆环标示色彩，色环径向色相相同但亮度不同（上左，图片来源： From Moses Harris, The Natural System of Colours . . . (London, [1766]).）。至于黑色，在Harris的系统中是以三原色混合来表示的。后来的研究者认为，这就是现代标准色彩体系的雏形。再过渡到三维，就是德国人Johann Heinrich Lambert的三维色彩金字塔（上右，图片来源：Johann Henrich Lambert, Beschreibung einer. . . Farbenpyramid. . . (Berlin, 1772).）、Philipp Otto Runge的色彩球、法国人Michel Eugène Chevreul的色彩半球等等。它们也可以看作是Munsell等现代体系的前身，后者可以用三维坐标的形式给出每种颜色的色相（环向）、饱和度（径向）和明度（轴向）的完整信息。

Munsell体系的色彩表示示意，由美国艺术家Albert H. Munsell在19世纪末20世纪初提出。当代Munsell体系共有10种色相、11种明度以及最多至20种的饱和度（依色相和明度而不同）。

与Munsell体系异曲同工的三坐标系统还有德国的Ostwald体系与日本的色彩研究所体系等，具体表示方法和色阶数有所差别。而瑞典的斯堪的纳维亚色彩研究所则提出了以心理感受为基础的自然色系统。

至于前文提到的FS之类主要面向印刷、纺织、涂料乃至军工等行业的工业标准色彩体系，情况又有所不同。究其根源，只知道英国的标准系统源于1930年，加拿大的标准源于1944年，现行德国标准源于1944年，不过最早一种的起源时间地点却是没有考证到，搞不准二战又是这些体系产生与完善的催化剂。为携带与使用方便起见，这类体系的色表一般都做成扇形或手册形式（参见文章开头的FS色卡扇），而非可以更好地反映颜色关系的立体结构或是几何形状。另一点与偏重研究性质（甚至是为满足个人研究需要）的色彩体系不同的是，为便于推广，工业体系除了需要确定每种颜色，还有一条针对色表大批量制造的要求：颜色的稳定性，至少同一批次乃至不同批次之间的色表，色差不能与定义色偏离过大，否则标准也就失去了意义。这是以印刷、涂料等技术的进步为前提的。

再说说红绿蓝光谱三原色衍生体系的问题。红绿蓝三原色之说是由英国医生Thomas Young最早提出的，同时他也率先提出了三种感光细胞的设想，并在20世纪中叶得到了证实。但麦克斯韦在1860年的研究表明，并不存在能够覆盖可见光所有色调的三原色，只是由于红绿蓝三色的波长差异比较大，能较好地近似而已。到了1920年，关于三原色的定量实验奠定了数值表示RGB的基础，不过为了顺利表现所有颜色，有时红色要取负值。国际照明协会则在1931年制定了让所有数值均取正的三参数（明度参数Y以及色彩平面坐标x与y，分别表示从绿到红以及从蓝到黄）CIE标准体系，历经数次修订，一直沿用至今。这一体系比Munsell的系统更精确，还可以从辐射谱能量分布的角度来讨论光源的性质。下面这张马蹄图就是CIE体系的色彩平面：

上图中的白色三角形就是RGB三色能覆盖的色域了，也是通常三基色显示器的色域。对于显示器的色彩系统，没有必要诉诸CIE体系，最直观的当然就是RGB，以红绿蓝的亮度值来表示。而在图象处理软件中，往往还可以使用HSB（色相—饱和度—亮度）体系和针对印刷的CMYK（青—洋红—黄—黑）体系等等。当然，涉及显示技术的行业标准还是五花八门的，本文就不去考证那么多了。

最后多说两句FS 595体系。该体系中，每种颜色均由5位数字表示。其中第一位表示光泽程度，1是光泽，2是半光泽，3是亚光。第2位表示色类，从0至8，依次表示褐、红、橙、黄、绿、蓝、灰、其他（紫、金属色、黑、白）以及荧光色。最后3位数则根据反射率而递增。这一体系是1959年引进的，当时完全更新了之前的TT-C-595系统（颜色以4位数表示）。随后的1968年与1989年，FS体系又作了两次较大规模的改动，分称FS 595A与FS 595B。现在所用的是FS 595B体系，共有613种颜色，是在1994年敲定的。去年，FS的第三次修改获得通过，颜色增加至650种。FS 595C标准有望在今年正式采纳。

Pantone配色标准色卡，又一个工业色彩体系的实例

FS之外，当下比较流行的尚有德国的RAL、美国的Pantone配色等其他工业用色彩体系，另外在网络上也看到过一些关于中国色彩系统的信息。不过作为非业内人士，估计今后本人是很难深入接触这些东西了。只是拜业余爱好之赐，对FS和RLM体系多少还有些概念。至于本文，专业人士请尽情拍砖好了，只是希望不要把本人砸扁。

末了亮一亮未来几个月内要用到的两种FS色，谁能由此猜出本人要开工什么东西了？