色彩學筆記: 牛頓, 光 與 感知

 

(圖 部分為假想圖, 透過Midjourney所做, 部分為 wiki )

(文為引導 chatGPT 所完成) 



牛頓在 1666 年的夏季，通過一個實驗室的小窗戶，觀察到一道光線照在一個三棱鏡上，並發現這道光經過三棱鏡後被分解成不同顏色的光譜，包括紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。牛頓意識到光在經過透明介質時，可能會產生不同的折射角度，從而產生不同的折射率，因此將光分解成不同的波長。

   ( 此圖為MJ 製作假想圖, 並非真實的狀況, 

     紅光的偏折小, 紫光的偏折大, 可以參考這個網頁的三稜鏡圖 - 

         台北教師 e 教材 )

牛頓進一步進行實驗，將光譜通過另一個三棱鏡進行反射，並將反射光譜通過一個透鏡重新聚焦成一束白光。通過這樣的實驗，牛頓發現光譜並非連續的，而是由許多不同顏色的光線組成的。牛頓還發現，不同顏色的光線在折射和反射時具有不同的性質，例如紅光的折射率較小，而紫光的折射率較大。

   ( 此圖為MJ 製作假想圖, 並非真實的狀況, )

牛頓的光譜實驗對色彩學有重大影響。在此之前，人們對顏色的理解只停留在基本的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色，並無法解釋這些顏色的本質和形成機制。通過光譜實驗，牛頓揭示了光是由不同波長的光線組成的，並且不同的波長產生不同的顏色。這種新的理解對色彩學產生了深遠的影響，推動了後來的光譜分析和光學技術的發展，也揭示了光譜在物理、化學、天文學等領域的應用。

影像透過眼睛進入，經過角膜、瞳孔、晶狀體和玻璃體等透明介質的幫助，形成一個倒置的、小而清晰的影像在視網膜上。視網膜包含許多光敏細胞，包括錐狀細胞和桿狀細胞，它們對光的強度和顏色有不同的敏感度。當光照射到視網膜上時，這些光敏細胞會將光轉換為神經信號，通過視神經傳送到大腦的視覺皮層，形成我們所看到的影像。

視覺錯覺是因為我們的大腦對於收到的視覺訊息進行了解讀和詮釋，但是有些時候，我們的大腦會對收到的訊息進行錯誤的詮釋，這種錯覺就被稱為視覺錯覺。


例如認知錯覺: 鴨兔錯覺

ref: https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%A6%96%E9%8C%AF%E8%A6%BA#/media/File:Duck-Rabbit_illusion.jpg


關於"一朝被蛇咬，十年怕草繩"的狀況，這是一種經驗效應的例子。當我們經歷過某種壓力或不良體驗時，這種經驗會在我們的大腦中留下深刻的烙印，使我們更容易受到相似情況的影響。因此，如果一個人曾經被蛇咬過，即使在未來看到的只是草繩，他們仍然可能感到害怕，這是因為他們的大腦已經建立了一個與蛇相關的恐懼反應。

相似地，視覺錯覺可能是由於我們大腦中的經驗效應或刻板印象引起的。當我們看到某些圖案或形狀時，我們的大腦可能會根據過去的經驗或預設的印象，對這些圖案或形狀進行解讀和詮釋，從而引起錯覺。這種現象可以幫助我們更好地了解我們大腦如何處理視覺信息，以及我們如何對世界進行感知和詮釋。

例如, 著名的 M.C. Escher是一位荷蘭畫家，他以他的幾何學圖案和視覺錯覺作品而聞名。Escher的繪畫作品將幾何學和視覺錯覺技巧巧妙地結合在一起，創造出了一些極為獨特的作品。

ref: Wiki

Escher的繪畫作品常常包含著一些錯覺性的元素，例如不可能的幾何形狀、空間錯置、和無限循環等等。他通常會使用對比強烈的黑白調，來增強視覺效果，讓觀眾感受到作品的強烈張力。

Ref: wiki

Escher的作品經常被描述為「無限的循環」，因為他的作品中經常包含著重複的圖案和幾何形狀，這些形狀看似無法連接在一起，但是在整張作品中卻形成了一個無限循環的效果。他的作品經常被用來表達哲學和科學思想，如相對論、拓撲學和幾何學等等，具有非常高的藝術價值和科學價值，他的創作風格和獨特的視覺效果，對後世的設計師、藝術家和科學家產生了很大的影響。

圖為 MJ 仿其風格製作