最近，张朝阳在他的物理课上提到了一个说法：
太阳光谱里并不存在紫色，人眼看到紫色要对光谱重新叠加。
是不是有一种，怎么好像每个字都认识，但连到一起就看不明白了的感觉……
其实是因为，在这句话里，前后的紫并不是同一种紫。
就像我们在课本上学过的两种三原色——色光三原色和色彩三原色，虽然它们都叫三原色，但一个是从光学角度出发，一个是从色彩角度出发。
色光三原色，指红、绿、蓝。这三种颜色的光通过一定比例混合、叠加在一起，可以获得几乎所有颜色的光。 图片来源：Wikipedia
色彩三原色，指品红、黄、青。它们通过一定比例混合、叠加，可以获得绘画中几乎所有的颜色，除了白色。图片来源：Wikipedia
太阳光谱里的‘紫’和人眼看到的‘紫’，也是如此，一个是光学角度，一个是色彩角度。
看到这儿，你是不是产生了新的迷惑：
如果太阳光谱里没有紫色，那我们看到的彩虹里红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的紫，又是什么？
让我们仔细了解一下吧。
01
太阳光里真的没有紫吗？
这个说法其实并不准确。太阳光谱里还是存在紫的，只不过并不是我们日常理解的紫色茄子、紫色葡萄中的紫。
当从光学角度表示太阳光谱里的紫时，它在英语中有一个专有名词，叫做Violet，代表的是光学上纯粹的紫——即波长在380纳米-450纳米这一区间的光。
在中文中，这个单词被翻译成蓝紫色，也被很多人简单地译为紫色。但这里的蓝紫色或紫色，与生活中看到的、提到的紫色并不是一个概念。
彩虹、用三棱镜分解太阳光得出的可见光带，其中都包含这种纯粹的紫色（Violet）。只不过它在非常边缘的地方，所占的比例也实在是太少了，让我们很难分辨出来。
如果我们用光谱仪对太阳光进行分解，可以看到一些紫色的光。下图中最下方那一小行紫色的色带（不同的设备看上去颜色可能有区别）：
太阳的可见光光谱图（波长范围为400纳米-700纳米）。图片来源：NSO
要是你觉得上面这张图片不够清晰，可以再看看下面这张连续光谱图，其中V所代表的区域，就是Violet这种紫色的色光。
你会发现波长越靠近380纳米颜色就会越黑，这并不是因为它就是黑色的，而是因为眼睛无法看到波长比400纳米更短的光（紫外光），所以我们的感受到的就是黑色。此外，眼睛对颜色的判断其实还受明暗影响。
连续光谱图。图片来源：Wikipedia
我们可以从V这一小段光谱中提取出几个还能分辨得出的颜色。下面这些，就是大脑感受到的光学意义上的紫色（Violet）：
图片来自作者
了解了光学意义上的紫色（Violet），接下来就说说生活中看到的五彩斑斓的紫又是怎么回事。
02
生活中的紫色是什么？
它是怎么被看到的？
从美术的角度出发，由不同比例红色和蓝色颜料混合而成的颜色，也被称为紫色。这种紫色在英语里也有一个专有的词：Purple，它正是我们平常见到的很多物体的紫色。
想感受这种紫色，最直观的方式就是买一盒水彩颜料，将红色和蓝色以一定比例混合在一起：
紫色的一种，实际上紫色还有很多种，并不是单一的。和上面光学中的紫（Violet）区别很大。图片来自作者
把红色光和蓝色光叠加在一起，也能得到紫色。但这里的紫色光和前面提到的光学中的紫（Violet）区别在于——Violet是单色光，我们通过叠加得到的紫色光是混合色光。
手机屏幕就是这种混合色光最直观的应用。
如果你将手机屏幕放大，就会发现屏幕里其实只有三种颜色的发光单元：红、绿、蓝（也就是色光三原色）。这三种发光单元通过明暗调节，可以让手机屏幕呈现出各种颜色。比如紫色光，就是红色和蓝色两个发光单元亮起后展现出来的颜色。
如果你点开这张图片，将它放大，你会发现里面只有红、绿、蓝三种发光单元。图库版权图片，不授权转载
上面手机屏幕中的紫，我们又是如何感知的呢？
当屏幕上出现色彩的时候，视网膜上的三种视锥细胞——对黄绿光敏感的视锥细胞L，对绿光最为敏感的视锥细胞M和对蓝紫光最为敏感的视锥细胞S就会被刺激到，同时发出信号给大脑，大脑会告诉我们，我们看到的颜色是什么。
如果看到的是紫色，那么它被看到的流程其实是：
屏幕上红色和蓝色的发光单元亮起，两种发光单元分别刺激视锥细胞L和视锥细胞S，这两种视锥细胞被同时刺激到的时候，大脑收到信号——紫色。
因此，我们所看到的颜色，其实是人眼和大脑对光的重新叠加。
现在再看张朝阳太阳光谱里并不存在紫色，人眼看到紫色要对光谱重新叠加这句话，是不是就不那么难理解了？
后半句话毋庸置疑，我们所感受到的 紫色，确实是人眼和大脑对光的重新叠加。前半句话则有一点问题，即太阳光谱还是存在紫色的，只不过并不是紫色（Purple），而是紫色（Violet）……
作者｜崔瀛昊
审核｜刘 茜 北京天文馆研究员
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