眼前的黑不是黑，你说的白是什么白

小编绝对没有在用 GIF 骗大家玩哦

JPG 文件也能动？

在开始我们今天的话题之前，先和大家玩几个视觉错觉小游戏，比如上面这张图，你们觉得这些瓜子会不会动呢？

视觉错觉是一个很受大家欢迎的现象，因为从小到大，我们的家长，长辈，老师，都在和我们灌输“耳听为虚，眼见为实”的观念，现在眼见都不一定是实的了，当然让我们觉得很崩溃。在《眼见为实？看懂封面的进》中，我们整理了很多视觉错觉图片，当时广受好评啊，比如

这位就是今天我们的主角了。

眼前的黑不是黑

 Black & White 

正如《你是我的眼》中唱的那样

眼前的黑不是黑

你说的白是什么白

在圆柱底下的阴影中的白色地砖居然和地板中的深色地砖颜色相同，说好的眼见为实呢，这不唬人么？那么问题就来了，到底什么是黑色，什么是白色？

由于人眼的宽容度比起相机而言好很多，所以实际上想要达到图中这样相机拍出来的效果，需要适当调节手机以及背景亮度

我们来做一个小小的实验。掏出口袋里的手机，打开一张纯白的图片。现在我们打开背景的灯，你又看到了什么颜色？似乎，我们的手机在发出黑色的光？

在整个过程中，我们没有调节手机的屏幕亮度，进入到我们眼睛里的光始终是一样的。我们只不过调节了背景光的强度。如果用仪器去测量光的强度，我们会发现对于仪器而言，屏幕发出的光的强度并没有变化。但是对于我们的人眼而言，白色的光却变成了黑色的光。

举几个例子方便大家理解。

太阳黑子表面温度大约为4500摄氏度。 因为比太阳的光球层表面温度要低，所以看上去像一些深暗色的斑点，然而实际上还是很亮的。

平时我们如果在晚上房间内灯全光掉的时候，想要打开手机，回复微信消息或者刷刷知乎微博朋友圈，依旧被已经是最低亮度的屏幕亮瞎眼。但是，如果在白天太阳直射之下，即使把屏幕的亮度拉满，看手机还是啥都看不太清楚，几乎一片漆黑。

图中所示为当投影仪投映黑白照片时，镜头从白色部分移动到黑色部分，观察到的灯泡亮度会显著下降

大家生活中也经常见到投影仪，当投影仪在显示红色部分时向幕布发出红光，显示绿色部分时发出绿光，那么黑色部分呢？上图展示了当投影的图片为黑白照片时，相机在经过边界时观察到的投影仪亮度变化。

三原色与加色法

 Additive Color Mixing 

液晶显示器显像原理图，每个像素点实际上由红、蓝、绿三色发光点构成

正如上面所言，其实白色和黑色并不是真的颜色。我们在电磁波频谱中可见光波段中也找不到白色和黑色，所有的颜色都是我们强大的大脑“脑补”出来的结果。

加色法示意图

如果一个光源同时发出红光，绿光，蓝光三种颜色的光，就变成了白色。而这三种颜色就被成为了三原色。使用这三种颜色也可以产生其他颜色，比如红色和绿色混合可以产生黄色。这套原色系统常被称为“RGB色彩空间”，亦即由红（R）绿（G）蓝（B）所组合出的色彩系统，这套色彩关系被称为加色法。

但是，如果我们把红色，绿色，蓝色三种颜色的颜料混合在一起，我们并不会得到白色的颜料，而是黑色的颜料。这是因为我们看到物体的颜色来自物体反射（或透过）的光。比如红颜料呈现红色，是因为它可以吸收其他波段的颜色的光。红色，绿色，蓝色三种颜色的颜料混合在一起，几乎所有颜色的光都被吸收了，自然几乎没有光线可以到达眼睛，我们看到的颜料就是黑色的。

在印刷中，人们通常使用 CMYK 色值，采用黄色(Yellow)，青色(Cyan)，品红 (Magenta) 作为原色颜料。除此以外，为了方便实际使用节省油墨等原因，还加上了黑色 (Black)。

色彩恒常性

Color Constancy

重新回到黑色和白色的问题上，其实这张棋盘阴影图是错觉的经典图片之一，作者是 Edward H. Adelson。“眼前的黑不是黑”，最主要的原因就是人类的“脑补”能力真的太强了。我们的视觉系统 (Human Visual System, HVS) 感知到的颜色与实际的颜色不符。

不同色光条件下水果的照片

感知颜色的能力有个专门的名词——色彩恒常性。对于人类而言，这个能力不是大自然在进化过程中留下来的 bug，而是一项很重要的能力。它能确保人眼所看到的物体的颜色在不同的光照条件下相对保持不变。一个简单的例子就是，在冷光和暖光下我们拍出来几张不同的水果的照片，RGB 色值都不知道变化成啥样了，但是我们依然会觉得香蕉是黄色的，草莓是红色的。

这项能力要求人们对所观察的物体要有一定先验知识，即见到过类似的东西。这样在观察时，大脑才可以更准确估计周围的光照条件，还原物体的真实颜色。相机的白平衡 (White Balance) 干的就是这个，但远没有人类来的强大。

白金 or 蓝黑 来源：xkcd.com/1492

当外界的光照环境不甚清晰，或者缺乏先验知识的时候，人们判断物体的颜色就会出现很大的偏差。在这方面，几年前大家在讨论的裙子颜色——白金党和蓝黑党之间的争端，以及鞋的颜色到底是灰绿还是粉白等，实际上都是色彩恒常性带来的“脑补”惹的祸。

参考链接 & 素材来源：

1. www.huevaluechroma.com/044.php

2. www.youtube.com/watch?v=p-OCfiglZRQ

3. MadFrog 的回答

4. en.wikipedia.org/wiki/Color_constancy

5. checkershadow_illusion

编辑：Cloudiiink

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