（53）加色四原色原理

马 洪 久 

    人们对于光的颜色，通常也称为“加色”。目前对于光颜色的混合理论（即加色的混合理论）普遍使用的是三原色理论。光的三原色理论是，在光谱中适当的选择出红、绿、蓝三种颜色，如果让它们按不同比例进行混合，基本上可以混合出光谱中的各种颜色。这样，在光颜色中，红、绿、蓝这三种颜色就占有了原色的地位。所以，通常也称红、绿、蓝这三种光的颜色为“加色三原色”。等量的加色三原色进行混合时的规律是：等量的红色与绿色进行混合时，其混合色为黄色；等量的蓝色与绿色进行混合时，其混合色为青色；等量的红色与蓝色进行混合时，其混合色为品红色；等量的红、绿、蓝三种颜色进行混合时，其混合色为白色。下面（图41）就是目前普遍使用的加色三原色的等量混合色图。

    光颜色在进行混合时有多种特性，其中有一种特性特别值得我们重视。那就是，在光颜色的混合理论中，有一个定律叫做“格拉斯曼颜色混合定律”。它其中的第四定律是“亮度相加律”。亮度相加律的内容是：“由几个颜色光组成的混合色的亮度是各颜色光亮度的总和”。^[1] 意思是说，光颜色在进行混合时，其混合色的亮度是增加的。无论参与混合的几种色光有多么暗，经混合出来的色光的亮度，一定比其中任何一个色光都亮。也就是说，光颜色在进行混合时，混合出来的光的亮度，决不会比参与混合时的任何一种色光的亮度还暗，只能是更亮。这就带来了一个问题，在光谱中是没有黑色的，黑色是属于光谱外面的一种颜色。而红、绿、蓝三种色光进行混合时，它只能是混合出光谱中的颜色而已。依据“格拉斯曼颜色混合定律”中的“亮度相加律”可知，使用红、绿、蓝三种色光进行混合时，是决不可能混合出黑色的。这就暴露出加色三原色理论中的一个问题：加色三原色原理仅仅是一个关于光谱颜色的理论，它并不是一个关于光颜色的完整的理论。依据“格拉斯曼颜色混合定律”中的“亮度相加律”可以得出这样的结论：在光的颜色中仅使用红、绿、蓝三种色光进行混合是混合不出黑色的。可见，黑色应该是光颜色中的一种原色。但问题是，在光线当中有黑色的光吗？有啊。一切“非可见光”都是黑色的光。在研究光颜色的混合理论时，不可以把“非可见光”的颜色排斥到光颜色之外。这就是我们研究光颜色理论的基本出发点。

    我们认为，黑色应该是光颜色中的一种原色。因此我们提出：光的原色应该有四种，它们是红、绿、蓝、黑四色。红、绿、蓝、黑四色是光颜色的基本成分。问题是很明显的，要是没有黑色参与光颜色的混合，你不可能得到亮度不相同的颜色，更不可能得到亮度较低的颜色。你要想得到亮度不相同的颜色，要想获得亮度较低的颜色，就必须要有黑色参与颜色混合才行。在光颜色中有了黑色的参与，才能混合出各种各样的颜色来。从这一点，我们也可以得出这样的结论：加色三原色理论并不是一个不完备的颜色理论。

    对于在光颜色中，用红、绿、蓝、黑四种颜色作为基础颜色的理论，就称为“加色四原色理论”，具体陈述如下：在光颜色中有四种原色，它们是红、绿、蓝、黑四色。光线中的各种颜色都可以由这四种原色混合生成。在这一理论中，对于红、绿、蓝三原色的混合规律，依旧还是遵循三原色理论提出的规律，所不同的仅仅是增加了黑色参与颜色的混合而已。对于这样的一种原理，我们称它为“加色四原色原理”，具体陈述如下：在光颜色中有四种原色，它们是红、绿、蓝、黑四色。光线中的各种颜色都可以由这四种原色混合生成。在这一原理中，红、绿、蓝、黑四种颜色的等量混合色是一种灰色，并且这种灰色的亮度应该是处于最中间的亮度。当这四种颜色中，如果黑色成分为 0，而红、绿、蓝三种颜色相等的情况下，其混合色为白色。对于四原色理论下的等量混合色，我们用（图42）

来表示。其中颜色 1、2、3、4、5、6 为两种原色的等量混合色。颜色 7、8、9、10 为三种原色的等量混合色（其中 7 是红、绿、蓝三种颜色的等量混合色，即白色）。颜色 11 为四种原色的等量混合色。    

参考文献：

 [1] 荆其诚等编著.色度学.北京：科学出版社，1979.48