美國的白宮爲什麼是白色的?

  

美國的白宮為什麼是白色的?

知也無涯,更鼓不息

  

  在人類世界中,除了黑色,可以說白色是具有文化共識最多的色彩。幾乎在所有文明中,白色普遍被認為是聖潔、純潔和純淨的象徵。這幾期要去探究白色的本質和白色的文化,在此之前,我們要先解決一個問題:白色的物體為什麼是白色的?

色彩的本質


  「椎體細胞

  要回答這個問題,我們必須明確色彩的本質。我們會在後面的章節中詳細介紹色彩的科學原理。色彩是光和大腦的綜合表現,確切地說,是眼球中的視網膜上的椎體細胞、視杆細胞等。光有多種色,英國科學家牛頓爵士利用稜鏡將白光散色為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色,每一種色光都是單色的,它們具有唯一的頻率和波長,正是這種光的性質導致在“人類世界”出現色彩的概念。在物理世界中,並不存在色彩的概念,嚴格地講色彩是一個偽概念,它只存在於一些生物的感官當中,許多生物具有不同的感官來“看見”世界。世界到底是什麼樣子,恐怕是不確定的。

  哺乳動物的椎體細胞對不同波長的光具有感知效應。他們有三種椎體細胞,第一種椎體細胞對波長較長的電磁波(光)具有反應,這種感應的峰值大約是560納米(nm),我們將這種類型的感知稱為L(long:長);第二種椎體細胞對波長適中的電磁波有反應,其波長為峰值大約為530納米,這種感應被稱為M(Medium:中);第三種椎體細胞對短波長的電磁波有反應,其波長峰值大約為420納米,我們將其描述為S(Short:短)。因此,我們視網膜中的三種感光細胞,它們分別是L(長)、M(中)、S(短)。這三種椎體細胞對波長感應的範圍分別是:L(564nm-580nm)、M(534nm-545nm)、S(420nm-440nm)。儘管如此,每個哺乳動物對光波長的感受範圍和敏感程度取決這個個體本身。比如紅綠色盲對紅色和綠色波長感受就不敏感,他們很難分別這兩種色彩的區別。

  不發光的物體是看不見的,我們之所以看得見物體,是由於環境光、人造光或者太陽光等光源照射到物體表面,再由物體反射光線進入眼球,形成感知。這個過程十分複雜,因為光源的來源是複雜的,光線還會發生反射、折射、散射和透射等。

  你可以簡單地理解為,單色的光線具有特定的波長和頻率,波長和頻率的組合唯一標示了一種電磁波,這種唯一性使得眼球能夠在一個尺度上為其打上唯一的色彩標籤,它們是:

美國的白宮為什麼是白色的?

  

  「物體色

  有了上述的知識,那麼我們可以簡單地瞭解物體的色彩。物體的色彩取決於物體所在環境的光線和物理特性,以及感知光的眼睛和大腦。這是一個協作的過程。光線抵達不透明物體表面時,會產生三種情況:

  • 反射
  • 散射
  • 吸收

  我們需要明確一點,最終什麼波長和頻率的光線進入眼球,物體就呈現什麼色彩。這裡使用波長和頻率,和叫做紅光、綠光等是一個原理。當非鏡面(表面粗糙的)的不透明物體反射特定波長的光線時,物體表現特定波長光線的色彩。

  由於自然光源是由多種單色光復合而成的,這種光線照射到物體表面時會反射覆色光中特定波長的光線,而吸收其他波長的光線。如果物體恰好反射 700-635nm的波長的光,那麼這個物體就是紅色的,因為700-635nm的電磁波進入到了我們的眼球中。其餘的光線全部被物體吸收,我們只能看到紅色。如果某個物體反射了所有的波長的光線,那麼這和太陽光直接照射到眼球沒有區別,因此還是白色光,如果這個物體不反射任何波長的光線,那麼也就沒有光線進入眼球,它就是黑色的。顯示器中的黑色圖像原理就是利用不發射任何色光來達到的。既然顯示器不發射任何色光,因此最省電,雖然理論上很粗糙,但是你可以大致這樣理解。

  這一期我們不詳細講光譜色和色彩原理,因此,你只需要簡單地認識即可。

納米:nm

那麼白色是如何產生的?


  回到標題中的問題,白色的物體為什麼是白色的?事實上,這是個錯誤的命題,我們應該說為什麼有的物體是白色的。“沒有白色物體,物體也沒有色彩”,物體的“色彩”特性是由於它反射的光線決定的,而這種特性是由物體的表面的物理性質所決定。因此,當太陽光照射到物體表面時,這個物體不吸收任何光線,即反射所有光線,那麼我們就看到了白色,因此物體呈現出白色。

  但是,如果我們使用紅色光線去照射白色物體會怎麼樣呢?答案很簡單,物體是紅色的。因為這個物體不反射任何光線,任何有色光照射到其表面都會被反射,因此什麼色光照射“白色”物體,物體就是什麼顏色。

  進一步地,白色物體到底是白色還是紅色?事實上,色彩取決於物體本身的物理性質、光線和我們的感官,這是一個多方環境共同協作完成的工作。

  儘管如此,你需要知道,物體和色彩的呈現是一個複雜的過程,上述理論是一個理想的模型,由於環境的複雜,藍色物體不是理想地反射藍色波長而完全地吸收其他波長,更多的是較強地吸收藍色的補色黃色,反射大多數的藍色光線和其他光線,但是你可以理論上去理解。

世界上有哪些流行的白色景象?


  簡單地瞭解了色彩和白色物體的原理,我們來看看世界上那些著名的白色景象。

  「白宮

  白宮是美國總統的官邸和工作場所,它之所以叫做白宮,正是因為它就是白色的(廢話)。它位於華盛頓特區的賓夕法尼亞大道西北1600號。

美國的白宮為什麼是白色的?

  白宮

  

  「泰姬陵

  泰姬陵意為“宮殿的皇冠”,是一座白色大理石建成的巨大陵墓清真寺。是莫臥兒皇帝沙賈汗為紀念愛妃於1631年開始建造的。

美國的白宮為什麼是白色的?

  泰姬陵

  

  「埃及的白色

  埃及人十分崇尚白色,在大多數墓穴中發現了埃及的白色壁畫。

美國的白宮為什麼是白色的?

  埃及的白色

  

  「繪畫作品中的白色運用

美國的白宮為什麼是白色的?

  悼念中的瑪麗皇后

  

美國的白宮為什麼是白色的?

  白衣女孩-美國畫家詹姆斯·惠斯勒

  


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