黃色+藍色只能得到綠色嗎？不，你還可能看到不可能的顏色
今天的故事需要調用你最大程度的想像力。先拿一瓶娃哈哈搬個小板凳坐好。
我們人類能看見彩虹色，赤橙黃綠青藍紫嘛，一點也不稀奇。我們也可以看到它們的混合色，比如紅顏料+綠顏料就是棕色，黃顏料+藍顏料就是綠色。你可能會覺得，這又有什麼呢？
沒錯，你有沒有曾經質疑過這個看起來是常識的現象呢？為什麼紅+綠總是棕色，而不是紅的綠色，或綠的紅色？黃+藍總是綠色，而不是黃的藍色，或藍的黃色？
你或許會開始笑了，這個問題也太傻了吧，世界上怎麼可能有紅的綠色，黃的藍色呢？這些顏色根本不可能存在啊！
這就是問題了…為什麼它們不可能存在呢？
這並不是一個愚蠢的問題。科學家們認為，紅的綠色，黃的藍色不能夠存在是因為它們違反了一個經典的理論，就好像出現了超光速的物質一樣是不現實的。一些人還給這些不可能的顏色取了個名字——禁色（forbidden color）。
禁色為什麼不可能存在？
先從眼睛說起。眼睛裡面接收光線的有兩類長在視網膜上的細胞，分別叫做視錐細胞和視桿細胞。
視錐細胞的功能主要是看光線的顏色；視桿細胞幾乎看不到顏色，主要是用來分辨明暗程度的。
視錐細胞也分成3類：紅、綠、藍。
▲ 上面的3條曲線對應著3類視錐細胞對不同色光的反應。下面一行是可見光的光譜。
我們知道可見光按照波長可以被畫成一個光譜，我們看到的彩虹的顏色正好對應著這個光譜。根據這個光譜，每種視錐細胞對某種特定波長的光有特彆強的反應，對附近的光反應弱一些，對遙遠的光幾乎沒有反應（紅視錐細胞除外）。
你可以把這3類視錐細胞想像成紅光、綠光和藍光的粉絲團。綠光的粉絲團最喜歡綠光，綠光來了它們就會瘋狂地打call，哭著說「看我啊看我啊，你的小可愛在這裡」...
如果藍光來了，它們的反應就比較冷漠。
所以我們能看到紅綠藍顏色之外的顏色是怎麼回事？
先以黃色為例。
如果你看到了黃色，實際上有2種可能性，一種情況是你真的看到了黃光；另一種情況是你同時看到了紅光和綠光，黃色是被你腦補出來的。
我們的視錐細胞里沒有黃光的粉絲團。如果黃光照到了視錐細胞上，那麼紅光和綠光的粉絲團都會小激動一下，然後大腦就會讓我們看見黃色。
黃光可以同時激活紅光和綠光的粉絲團，那麼如果一束由紅光和綠光組成的光線照到眼睛裡，激活的不也是它倆嗎？那我們看到的不也是黃色嗎？的確如此。
▲ 綠光+紅光變成了黃色，這黃色其實是你腦補的。其實藍光+綠光的青色，以及藍光+紅光的紫色，也是你腦補的，自然光譜里沒有圖中的青色和紫色
你可能還會表示不服——為什麼把紅色顏料和綠色顏料混合，看起來是棕色，而不是黃色呢？
這是因為…棕色是一種亮度更低的黃色。
紅色顏料能反射紅光，吸收其他顏色的光線。綠色顏料能反射綠光，吸收其他顏色的光線。它倆合起來以後，紅光綠光之外的光線自然基本都被吸收了，而紅色顏料會吸收一部分綠光，綠色顏料會吸收一部分紅光，所以它倆相當於互相把對方的顏色調暗了。
變暗的紅光和綠光合在一起，在人眼看來還是黃色，只不過是更暗淡的黃色，你的大腦告訴你這叫做棕色。
還不信？
打開電腦的調色板，在RGB格式中輸入（255，255，0），你會看到黃色。現在把黃色的亮度降低，比如輸入（60，60，0），你就會看到棕色。
▲ RGB（255，255，0）是黃色（左），RGB（60，60，0）是一種亮度更低的黃色，或者說棕色
注意到了嗎，紅，綠，藍的英文分別是Red、Green、Blue，首字母縮寫恰好就是RGB。是的，這不是個巧合，計算機RGB顯色系統就是利用人類的RGB視錐細胞可以呈現人能看到的任何顏色的原理。
▲ 計算機RGB顯色系統中一些顏色是如何被3原色——紅綠藍調出來的。
在計算機的RGB色彩系統里，括弧里的3個數字分別對應著紅、綠、藍的強度。因此沒有藍色，而紅色和綠色強度一樣的情況下，你就會看到黃色。如果紅色和綠色的強度變弱，你就會看到棕色。
如果你再翻出可見光光譜出來，你就會看到，黃光不正好就在綠光和紅光之間嗎？難道說大腦給做了個平均？
那不對啊，藍光加紅光不是紫色么，不可能是它倆的平均值綠色啊？而且彩虹里的紫色是怎麼來的呢，紫色不是在光譜的最邊上么，它不是只有藍光的粉絲團稀罕么？
沒錯，在人眼中，藍光+紅光的確是紫色，而比藍光的波長還短的紫光在我們眼裡也是紫色。其實吧，你看到的紫色也有2種，一種是真的紫光，一種是你腦補出來的紫色。
這是怎麼回事？
實際上，紅光的粉絲團其實還偷偷喜歡紫光，它其實也會對光譜中紫色區域的光線有些反應。
也就是說，真正的紫光照射到視網膜上以後，不光藍光的粉絲團會很激動，紅光的粉絲團的內心也有波瀾。因此你才會看到紫色。
這就是為什麼，如果把藍光和紅光混在一起，你就會看到紫色，而不是光譜中藍光和紅光中間的任何顏色。但這並不是說你真的看到了紫光，你的眼睛實際上被騙了。
說到這裡你應該明白彩虹色都是怎麼被我們看見的了。可是最初的問題還是沒有解決。
教科書里說，人類不可能同時看到紅+綠，黃+藍，或者說禁色，這是因為拮抗理論（opponent-processing model）的存在。
拮抗理論說，雖然人的視錐細胞的確能看到紅綠藍，但是從視錐細胞往上，人的大腦里用來看顏色的只有2個表：紅/綠，和黃/藍。
你可以把紅/綠表想像成一根溫度計，紅色就是零上，綠色就是零下，又有紅又有綠就相互抵消變成0。黃/藍表也是一樣。這兩個表一搭配，大腦就能讀取所有的可見光。
▲ 拮抗理論說大腦里有2個表：紅/綠表，和黃/藍表；人能看到的色彩都可以用這兩個表的取值來表示。
紅/綠表不能同時指示紅和綠，就像溫度計不能同時顯示2個數字一樣，因此拮抗理論說不能同時看到又綠又紅而不是黃色的顏色（或又黃又藍而不是綠）。
可是拮抗理論還是無法完全解釋，為什麼綠光+藍光使人看到自然光譜里沒有的青色，而紅光+綠光以後，我們非得看到自然光譜里有的黃色，而不是另一種新的顏色呢？
一個名叫 Hewitt Crane 的科學家和小夥伴 Thomas Piantanida 開始嘗試創造禁色。1983年的時候，他們說他們成功了。
他們的方法就是把紅和綠，或藍和黃並排放在一起，然後通過一個複雜的機器，使同樣的顏色總是照射在視網膜的同一個地方。
▲ Crane 和 Piantanida 創造禁色時使用的圖案，它們被投射在視網膜的固定位置上
參與實驗的人說他們看見兩個顏色之間的分界線消失了，紅色和綠色匯合到了一起，但他們看見的不是黃色或棕色，而是一種從未見過的神奇的新顏色。
一開始，其他科學家們的反應是受到了驚嚇，因為這擊碎了他們在教科書上學到的拮抗理論的基本原理。
但是後來一些人重複出了禁色，而且參加實驗的不是一般人，而是一群從事視覺研究，對拮抗理論了如指掌的科學家。
現在有越來越多的開始人相信，禁色是可能存在的。用了50年的教科書，以後可能要被改寫了。
想真正看到禁色需要氪金上面提到的複雜的器材。普通玩家的你如果想看到禁色，可以盡量讓眼睛鬥雞地盯著下面的圖，使左右2個+重合。研究禁色的科學家們表示這種方法可以讓一些人看到禁色。
開心點啊鬥雞眼，雖然你平時看東西都乘以2，但是你可以看到我們凡人看不到的顏色啊！
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圖片來源：giphy, wikipedia,Photography of the Invisible World,Softpedia News
參考資料：
Bowmaker, J.K., & Dartnall, H.J.A. Visual pigments of rods and cones in a human retina. Journal of Physiology, 298, 1980, 501-511.
Bernstein,D.A. (2011). Essentials of psychology. Belmont, CA: Wadsworth, Cengage Learning.
Crane, Hewitt D.; Piantanida, Thomas P. (1983). "On Seeing Reddish Green and Yellowish Blue". Science. 221 (4615): 1078–80.
Hsieh, P.-J.; Tse, P. U. (2006). "Illusory color mixing upon perceptual fading and filling-in does not result in "forbidden colors"". Vision Research. 46 (14): 2251–8.
https://www.scientificamerican.com/article/seeing-forbidden-colors/
https://www.colorado.edu/physics/phys1230/phys1230_sm10/Lecture_Notes/class15_Colors_AddorSubtractiveColors_ColorVision_posted.pdf
https://faculty.washington.edu/chudler/eyecol.html
https://www.livescience.com/17948-red-green-blue-yellow-stunning-colors.html
http://www.downloadtheuniverse.com/dtu/2012/04/monets-ultraviolet-eye.html
http://hubel.med.harvard.edu/book/b44.htm
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