光的三原色 RGB

在傳統的藝術創作中，我們除了使用繪圖工具 (畫筆、畫紙等) 外，還會使用顏料，如油彩、水彩、廣告顏料、粉彩等，作為我們藝術創作的工具。然而當創作數位化以後，這些工具都不見了，取而代之的是電腦螢幕與滑鼠，當然也有人使用繪圖板輔助繪圖。可是你可曾想過在電腦裡的色彩是屬於哪一類的色彩顏料呢？

這個問題，是我們學習電腦繪圖或是處理數位影像前所必須了解的。因為它 顛覆了傳統，我們不再使用顏料在紙張上塗抹，而是使用光的三原色作為我們電腦繪圖的唯一元素。數位影像處理也是一樣的，我們只要透過調整三原色的數值就可以改變我們想要的色彩。那麼！甚麼是三原色呢？讓我們先從光開始談起。

光的三原色

在我們生活的空間中，光有兩種；一是自然光也就是來自太陽的陽光，另一種是人造光；如燈光、燭火、螢幕等，這些雖然都是人創造的，但他們都屬於自發光體。當太陽照耀大地我們看見的光是白色的。當一束白光通過三稜鏡時，它將經過兩次折射，其結果是白光被分解為有規律的七種彩色光線。這七種色彩依次為：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，且順序是固定不變的。這也就是人人們常說的「彩紅」。而這七種光線經過三稜鏡的反向折射之後，又會合成一束白光。這就是 1666 年牛頓發表的「色彩在光線中」理論。

雖然，陽光中可以分出七種顏色，但是橙和黃是由紅與綠混色而成，靛和紫是由藍與紅混色而成，稱之為二次色。二次色為混和色，它不是原色，若是剃除二次色，那麼！太陽光中就僅存紅、綠、藍三種顏色，我們稱之為光的三原色。色彩學家們，將這三種顏色的英文名稱的字首作為顏色的代表，紅為 R、綠為 G、藍為 B，定義為數位色彩的「RGB色彩模型」，用來描述在數位影像所看到、和所使用的色彩。

RGB 數位色彩模型

「原色」是基於人的肉眼對於光線的生理作用。人的眼睛內有幾種辨別顏色的錐形感光細胞，分別對黃綠色、綠色和藍紫色（564、534 和 420 奈米）的光最敏感。雖然眼球中的椎狀細胞並非對紅、綠、藍三色的感受度最強，但是由肉眼的椎狀細胞所能感受的光的頻寬很大，紅、綠、藍也能夠獨立刺激這三種顏色的受光體，因此這光的三種色彩被視為原色。

光的三原色 RGB

一般來說以光源投射時所使用的色彩是屬於「疊加型」的原色系統，此系統中包含了紅、綠、藍三種原色。使用這三種原色可以產生其他顏色，例如紅色與綠色混合可以產生黃色或橙色，綠色與藍色混合可以產生青色（Cyan），藍色與紅色混合可以產生紫色或品紅色（Magenta）。當這三種原色以等比例疊加在一起時，會變成灰色；若將此三原色的強度均調至最大並且等量重疊時，則會呈現白色。

光線投射的強弱會直接影響色彩的「飽和度」，譬如說：在一間完全沒有光線的空間裡我們所能看見的只是一片漆黑，沒有顏色也沒有形狀。直到我們在這空間裡開啟數值為1的光源時，雖然，我們的眼睛還不能分辨這數值微弱的紅光，但是這個空間中已經存在數值為 1 的紅光。等到我們將數值調整為 255時，這個空間中就呈現出純紅的光源。在 RGB 的色彩模型中就是用這些數值來表現色彩的飽和度，從 0 到 255 之間紅光有256種色彩變化，稱之為「色階」。藍色與綠色也是一樣，若是將這三種色光加以混和，那麼！256 乘上 256 再乘上 256，我們就可以得到 16,777,216 種顏色，在 RGB 的色彩模型中稱之為「全彩」。