交通信號燈顏色選擇的依據是什麼？可否使用其他顏色替換？
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本題來自賓士 smart 品牌圓桌 ? 城市交通指南，歡迎關注討論。
謝邀。
先放結論：
為什麼使用顏色而不用其他標誌：顏色的選擇反應時快、顏色對駕駛員視力要求低、最早的紅綠燈使用的顏色。
為什麼使用紅黃綠：三種顏色能夠代表的通行狀態更多、紅綠、黃藍是拮抗色不易混淆、紅色黃色有警戒的文化含義
為什麼紅綠燈擺放順序是左到右，上到下：更大的可能與文化中順序方向一致、與我們的語言習慣方向相一致、與大多數人利手方向一致
有哪些避免色盲患者無法開車的方法：固定擺位、改變紅綠燈亮度、在綠色中放入藍色
為什麼有些燈需要閃爍而有些不需要閃爍：指示駕駛員通行狀態的，不需要閃爍；警示駕駛員需要注意前方通行狀態的，需要閃爍
為什麼閃爍能夠吸引注意：顏色在中央視野識別率高，邊緣視野識別率低；閃爍等運動信息在邊緣視野識別率高識別速度快更能引起注意
假設今天老師給了我一個任務，讓我設計一個信號燈。那麼該怎麼設計呢？
首先能夠想到的是信號燈狀態，以及信號燈對應的通行狀態。
我們腦洞大開一下。顏色狀態（紅綠）、字母（S，G，或者行，停）、閃爍（快閃和不閃）、組合圖形（組成個小人走或者站著），等等等等。
我們知道 選擇反應時 對於不同的刺激是有快慢的。需要加工的越深，那麼選擇反應時越慢。所以以上四種選擇反應時從快到慢是閃爍&>顏色&>字母（如果閃爍只是閃一下的話 = =）。我們看到，顏色作為信號燈在反應時方面有著更好的優勢（因為有 閃光融合臨界頻率 ，所以閃爍的反應時至少要等一個頻率過去才能進行判斷，會慢）。
在識別率上，無法識別顏色的要多於無法識別字母的。但是限於人 視角 的緣故，為了照顧視力不好的駕駛者，我們還得把字做的大大的……如果做成顏色，哪怕散光加近視也是一片紅色或一片綠色。所以，顏色作為信號燈在駕駛員視力方面也有更好的優勢。
好了。到這裡好像還沒有回答問題。那麼紅綠燈能夠拿什麼顏色替換呢？白紅橙黃綠藍靛紫不亮，為什麼偏偏要用紅綠呢。因為，別人家用的都是紅綠啊！我要是用綠色當停，紅色當行，完全沒比之前的有優勢啊！還容易造成混淆……好，所以現在信號燈使用紅綠、黃綠、紅黃綠、還有地區使用紅藍是因為歷史上人們都使用這些顏色代表信號狀態，所以現在也要使用這些顏色。
我們把問題推給古人了。所以要是紅綠不是最好選項，那就是古人錯不是我們錯啦~~~~
等等，我們得到了一個細思恐極的答案。有沒有可能是古人錯了呢？我們能不能找到一種更好的顏色替代呢？
好了，我們回到倫敦十九世紀的 Traffic light 發明時期。那個時候人們認為，人眼有三種感受器，分別是紅色綠色和藍色。但是那時人們還不確切知道有拮抗色這麼一說。第一個電子信號燈是1914年，還好hering在1874年提出了色覺對立機制，他認為紅綠是對立的顏色，而黃藍是另一組對立的顏色。因為有顏色偏向紅色和藍色，也有顏色偏向紅色和黃色，但是我們找不到一種看起來是偏紅的綠或者偏黃的藍……
所以我們就做紅綠燈或者黃藍燈吧~這樣我們就更快更好的辨認他們啦~
但是之前我們說要設計信號燈狀態，以及信號燈對應的通行狀態。我們發現，如果不用閃爍，信號燈狀態不夠代表通行狀態的呀，除了走，停，還應該有準備走和準備停呀。用綠燈閃爍（閃爍和不閃爍不夠好區分）或者兩個燈同時亮或滅（容易給人造成燈壞了的假象）都不盡如人意。還是三色燈靠譜。
題外話，小時候有很多種紅綠燈，有的綠燈閃啊閃啊閃，然後綠燈滅，過一會兒紅燈亮；有的綠燈閃啊閃，紅綠同時亮，然後紅燈亮；還有紅黃綠，綠燈亮，然後綠燈黃燈同時亮，過一會兒再紅燈單獨亮。然而現在這些設計基本看不到了。這也是顏色系統更好的應用。
到現在，我們可以做紅黃綠燈，紅綠藍燈，紅藍綠燈，當然也可以做黃紅綠燈……在 色彩心理學 中我們認為紅色和黃色都是有警示作用的，有 警戒色 的作用，所以，我們還是把紅色設置為停，黃色設置為注意或者等待吧（這裡很可能有經濟因素或其他歷史因素在作用，待補充）。
好啦，到現在為止，我們做好了紅黃綠燈啦~問題來了……紅燈在左邊還是右邊……要是豎著放紅燈放上邊還是下邊……信號燈擺放順序也是需要固定的。一旦讓大家形成定勢，燈由左至右亮起就能走，這種擺放定勢能更加提高信號燈辨識度。
還是從左到右，從上到下吧。一方面與我們的語言習慣方向相一致，一方面也與大多數人利手方向一致，最大的一方面是與文化中順序方向一致。
曾經的一個實驗，給你2，3，5，7，8五張數字，讓你按著順序擺放，你會按照什麼順序碼呢（忽略從小到大或從大到小的影響）？有可能你會按照從左到右，也可能反過來，也可能從上到下，但是，你應該不會從北到南擺放吧……也不會按照海拔由高到低的方向擺放吧……這就是文化中的順序了。曾經有一個小的部落中，他們的語言是沒有左和右的，只有東南西北，所以他們到哪裡都是用方向而不是用相對方向來描述位置。當讓他們按照順序碼放時，無論他們面朝哪個方向，都會按照從北到南的順序碼放。所以在他們文化中的順序就不是左右，而是絕對方向。
（此案例的文獻找不到了，來源請求 = =）
所以，紅綠燈一般都做成從左到右，從上到下，如果是斜著的就是左上到右下，如果是一圈兒就是順時針從紅到綠。
好了，我們的紅綠燈就大功告成啦~
等等，我們好像忘記了色盲患者。色盲大致有三種： 紅綠色盲 、 黃藍色盲 、 全色盲 。如果我們完全用紅黃綠，那麼紅綠色盲就不能開車了啊。所以我們想了兩個辦法：第一個，擺位永遠固定，左邊就是紅，上邊就是紅；第二個，我們在綠色里悄悄放一點兒藍色。這樣紅綠色盲依然能夠分辨三種顏色（紅或綠、黃、藍偏紅或偏綠），黃藍色盲同樣可以分辨（紅，黃或藍，綠偏黃或偏藍）。當然，全色盲還是沒有很好的辦法，只能通過擺位和亮度灰度等信息辨別了。
好了，我們的紅綠燈設計完成了~
下面這個燈也不僅僅有綠色，而是還有藍色哦~慢慢這種燈就會普及開來噠~
還有一個問題，我們用不用閃爍啊到底？
答案是用。什麼時候用呢？在你不知道要看燈的時候用。人的視野（醫學名詞）可以分為中央窩、旁中央窩和邊緣視野。可以把中央窩和旁中央窩合稱中央視野。在中央視野時，我們能夠很好的識別圖形，識別顏色；但是邊緣視野，我們是無法識別顏色的。但是在邊緣視野我們可以很好的識別運動（如閃爍）。所以那些我們不知道有紅綠燈但是又要注意的地方，燈就要閃爍（比如前方火車道，比如鄉間小路的十字路口，比如高速行駛車道上）。而那些一看就是個大十字路口，堵半個小時沒過去的路口，紅綠燈完全不用閃爍，使用顏色能夠達到更好的吸引駕駛員的效果。
結論提前：關係到人的認知習慣以及交通設施的歷史慣性。
剛答了題主另一個問題，這個問題我來搶答一下吧，謝邀~~~
其實我覺得這不是一個交通工程領域的問題，而是一個更基礎的關係到人類視覺能力自然科學以及信號燈發展歷史的社會科學問題。我也不是很了解，不過既然沒有人答，我來拋磚引玉。
我們熟知的顏色中，有三基色這樣的概念，也就是紅、綠、藍。這樣的三種顏色可以混合成各種顏色，雖然我們可以根據三基色的不同比例變化出千萬中顏色，但是在我們的表達中，一般只有紅橙黃綠青藍紫（粉紅）以及黑白兩色是有直觀的概念的，如果談到了鮮紅，大紅，火紅，橙黃，淡紫，天藍，淺藍這樣的表述，不同生活環境的人會有不同的理解，所以我們不考慮這樣的表述所代表的顏色做信號燈。
信號燈的停和行需要反差非常鮮明的顏色做對比，這裡只有紅和綠最合適。紅和橙，黃和綠，藍和紫之間的區分度顯然太小。為什麼不用藍？我個人理解是在藍天之下藍色也不夠醒目。至於黑白，那是什麼鬼。
我想這也是跟光的波長和穿透力有關係的，紅光波最長，最能穿透，而停止信號也比較人命關天，所以就紅燈停了，而綠光是一種既能與紅光明顯區分，波也足夠長的色光，下一個有區分度的藍光的波好像就太短了。介於紅燈和綠燈之間的那個等自然就是黃燈。
其實從歷史上看，最初設計紅綠等的人可能並沒有太多的理論因素，就是選了兩個順眼的顏色用起來了（這點我就不考證了，待指正）。
至於題主問能不能改，自然不能隨便改了。交通基礎設施都是有很強的歷史慣性的，這一點我最喜歡舉例「火箭的寬度與兩匹馬屁股同寬」的故事。就好像汽車無論怎麼先進，目前還都是左腳離合，右腳油門和剎車的設定（自動檔的左腳閑著可以玩點新花樣，但是右腳那邊沒人敢亂動）。紅燈停綠燈行的設置顯然不存在什麼更優的方案，沒人敢改也沒必要改。比如改成綠燈停，紅燈行，非要改也是可以的，不過那裡的人們得神經錯亂一陣子，多出點事故一陣子，裝信號燈的人要多忙一陣子，外地來的人得暈一陣子，有什麼意義呢？
當然了實在無聊改改也是可以的，題主可以觀察大街小巷的紅綠燈，有的黃燈偏白，紅燈偏黃更像橙色；有的紅燈鮮紅，黃燈也偏紅更像橙色；有的綠燈是鮮綠，有的綠燈是墨綠。。。。
人們對這些顏色的接收情況應該是涉及生物學而不是物理.主要原因：空氣中除了氮氣、氧氣等各種氣體外,還懸浮著許多灰塵小顆粒,所以光在空氣中傳播時會產生散射現象.散射與光的波長有關,波長越短,散射作用越強.在可見光中,紅光的波長最長,空氣對它的散射作用是最弱的,所以它要比其他顏色的光傳得遠,穿透能力最強.因此司機在比較遠的地方就可以清楚地看到紅色信號燈,並及時制動,讓車子減速慢行.另外,人的視覺對紅色很敏感,它能使人產生一種灼熱感和興奮感,可以提醒司機注意路面情況,控制車速,防止事故發生.
1885年,英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅、藍兩色的機械扳手信號燈,用以指揮馬車通行.這是世界上最早的交通信號燈.電燈發明後交通信號燈變為電燈,並把藍色改為綠色,在紅、綠兩色之間加了穿透力較強的黃色,在變換信號時給車輛和行人一個準備時間.最初的交通信號燈可以追溯到19世紀初。
英國社會中，女性不同顏色的裝扮代表著不同的含義。紅裝代表已婚，綠裝代表未婚。受此啟發，「紅綠燈」開始作為交通信號燈。
此外，紅光波長很長，有很強的穿透力。紅綠對比明顯且紅綠色盲極少。紅色表達危險，黃色警告，綠色平和。
黃色信號燈是中國人胡汝鼎發明的，曾在美國通用電器公司任職。一次看到紅燈要過去時，一輛汽車擦肩而過，由此他建議紅綠燈之間增加短暫的黃燈。從光學角度說一個答案：
1、在可見光中，紅光波長最長，最能繞過障礙物，所以在雨雪霧天氣下能傳播最遠。tips：前面好幾個答案回答錯了，紅光穿透力是最弱的，所以最能繞過（衍射）障礙物。紫光才是穿透力最強的。
2、人眼對綠光最敏感，對紫光最不敏感。tips：所以如果不是因為人眼對紫光敏感度低，明明穿透力最強的紫光應該成為信號燈的一種。
3、黃光是我想不通的。在可見光波段居中（紅光最長所以能繞，紫光最短所以能穿），最沒有特點。在人眼中也沒有什麼特別的反應。
4、紅綠區別大是誤區。紅藍才是好基友（補色），綠色的補色是品紅色而非大紅色。
不能。
主要原因
因為人的視網膜含有桿狀和三種錐狀感光細胞
--視桿細胞外段的超微結構示意圖
--視錐細胞的超微結構示意圖
而其中桿狀細胞對黃色的光特別敏感，三種錐狀細胞則分別對紅光、綠光及藍光最敏感。
所以由於這種視覺結構，人最容易分辨紅色與綠色。雖然黃色與藍色也容易分辨，但因為眼球對藍光敏感的感光細胞較少，所以對於顏色的分辨，還是以紅、綠色最為容易
另外，人眼可見的顏色頻率中
顏 色 波長 (nm)
紫色 400-423
藍色 424-490
綠色 491-574
黃色 575-584
橘黃色 585-646
紅色 647-700
可見，紅色的光波是最長的，在傳播過程中也是穿透力最強， 而且比其他信號更引人注意，所以作為禁止通行的信號。
採用綠色作為通告信號，是因為紅色和綠色的區別最大，易於分辨（紅綠色盲畢竟是少數）。
此外，顏色也能表達出一些特定的含 意，要表達熱或劇烈的話，一般最強是紅色，其次是黃色。而綠色則有較冷及平靜的 含意。
因此，人們常以紅色代表危險，黃色代表警示，綠色代表安全。
------感謝觀看
第一次被邀，怕回答得不好。
紅綠燈顏色的選擇除了和各種顏色的波長有關，還有進化學上的考慮。生活在大草原上的祖先，看到紅紅的焰火就會害怕，人變得機警，而綠色是大地和森林的顏色，使人愉悅和放鬆，表示能夠通行。黃色作為豐收的象徵，祖先們見到黃色會產生激動的感受，於是黃色作為交通燈顏色可以起到喚醒心理狀態的作用。
以8年道路交通信號控制研發經驗回答該題。
原因沒那麼複雜，紅橙黃綠青藍紫，越左波長越長，越右頻率越大，二者乘積為光速。波長長，傳播距離長，在夜晚或者霧天對交通是最有利的。
至於樓上說的紅黃為警戒色，亦同此理。不能拿著結論倒推原因。
以上。如果未來自動駕駛普及的話，也許交通信號燈也會變成古董。想像一下，卡油駕校也會消失，美女交警也會成為過去……
紅色綠色不散射 如果換成了其他顏色 比如紫色 會散射
關於人的視覺神經敏感的
信號燈的設計，是因為物理因素，光源的長短，紅色最長。。。。
具體忘記了是哪本設計書里有說明。。。。。大學課程有上過這些。。。
除了有人說過的為了醒目波長短，易穿透的物理學原因以外。大概從意象的角度也可以稍微解釋一下。在人類的歷史生活中，某些顏色會行成一定含義的象徵，比如白色蘊含的純潔、光明、天真、永恆，綠色的生長、希望、豐饒，紅色的血、狂暴等。這些象徵來自於人類世代遺傳下來的深層心理體驗，會給人傳達一些潛意識的信息。所以用血的紅色表示危險，用生命的綠色表示安全顯然更合理一些。 參考文獻《文學理論教程》
醒目簡潔。
如果換成絳紫，藕荷和玄青，b格是高了，絳紫行，玄青停，藕荷你要等一等，是不是要了命？
為什麼只用顏色來指示？應該考慮部分色盲駕駛者，用顏色結合圖形或者文字指示交通。
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