很多有关色彩学的书都以彩虹开篇，并以此解释牛顿的色散现象。但仅仅这样还不够，因为怀疑一切的人会发现色散原理和光的三原色明显“相悖”。如果自然光能分解成七种颜色，并且每种单色光都不可再分解，那么电脑屏幕为何只需发出的红、绿、蓝三原色就能组成我们眼中的万千色彩呢？
最早用数学公式解释彩虹和色散原理的人不是牛顿，而是法国哲学家笛卡尔，他在1637年用玻璃球注水的实验发现彩虹其实是光的折射形成的现象，并通过十世纪的波斯物理学家伊本-沙尔（Ibn Sahl）发现的光的折射公式，解释了彩虹的形成原理。在中国，唐朝道士张志和通过人工造虹实验，也发现了彩虹是自然光折射的现象。不过，笛卡尔和张志和都无法解释自然光为何能分为“七色”。
1665年，牛顿进行了著名的棱镜实验，并撰文阐释了他的色散原理。也就是自然光能通过棱镜分为七种单色光（光谱色），并且这7种单色光结合在一起又能合成自然光。可是在决定哪些是不可再分解的光谱色时，牛顿犯难了。最初他定义了11种颜色，后来又删减为7种，以此符合神秘学上的习惯：7色光对应7音阶，一周7日，炼金术里的7种金属和7个步骤。
炼金术的七大步骤
落下、煅烧、溶解、分离、发酵、蒸馏和混凝
这种定义并不科学。牛顿分解得到的光谱色并不只有7种，也不只11种，其实是无数种颜色，因为光谱是连续的。然而把单色光合为自然光，也不需要7种，只要选择3种在光谱上具有一定距离的色光就能合成，并且按照不同比例组合还能合成出各种各样的颜色。因此，七色彩虹只具有文化层面的意义，和物理学没有关系。
色散的结果是一道连续光谱
既然随便选择三种颜色就能合成各种颜色的光线，为什么我们还要定义光的三原色呢？这是因为我们的眼睛只有红绿蓝三种感觉色彩的感受器，并且红绿蓝三色能合成的颜色也最多。
RGB色彩空间在CIE1931色彩空间中的范围
在上面这张CIE（国际照明协会）1931年发布的色彩空间图中，我们任意取三点，连成三角形后，三角形内的所有颜色都能通过这组“三原色”合成出来。并且这组“三原色”光的光强越强，合成的颜色就越耀眼明亮，反之则昏暗浑浊。
七色也能与七大自由艺术相对应
正是由于牛顿的色散实验并不严谨，也没有真正揭示色光的组成方式，就让德国大文豪歌德在一个世纪后找到机会反击。然而歌德的质疑却建立在误读的基础上，我们甚至都怀疑歌德是否认真阅读了牛顿的论文，才做出了相反的实验结论。
歌德的色环：颜色诞生于光明与黑暗的边界
起初，歌德并不质疑牛顿的论述，他满心欢喜地买来一枚三棱镜，决心验证色散理论。他把棱镜放在窗口，调好角度，但他看见的只是一块明亮的光斑而不是七色光带。这是因为在牛顿的实验中，射向棱镜的是一小束光，并且实验的房间必须是昏暗的。把门窗大敞的歌德当然不可能看见光的色散。
于是，他把棱镜贴在窗棱旁。这一次他的实验环境够暗了。因此他发现靠近窗外的地方呈现出暖色，而靠近房间的地方出现了冷色。尽管他所处的环境仍算的上通透，但他却推出了这样的结论，即颜色是光与暗在边界（也就是窗户）上相互作用，只有在光明和黑暗的交界处才能产生光的色散现象。
18世纪的色环，人们仍在讨论基本色光具体有几种
这种理论其实是亚里士多德理论的翻版，在中世纪被发展到顶峰。英国神学家罗伯特·格罗斯泰斯特（Robert Grosseteste）甚至在他观察彩虹的实验中，得出了最接近于现代光学理论的结论。在《论彩虹》（De Iris）的附文《论色彩》（De Colore）中，格罗斯泰斯特提出：
色彩能同时诞生于光明和黑暗中，并且所有的色彩都诞生于三种基本的颜色。在光明的例子中，三种颜色共存就是光明，只要其中一种缺失，另两种颜色就混合成一种间色，直到三种颜色都不存在时，世界一片灰暗。而在黑暗的例子中，三种颜色共存就是黑暗，只要其中一种缺失，另两种颜色也能混合出一种间色，之道三种颜色都不存在时，世界一片苍白。
格罗斯泰斯塔的色彩合成原理
三色光组成彩虹七色
事实上，在格罗斯泰斯塔的论文里，他没有明确指出到底是哪三种颜色是他找到的基本色彩，可是这个模型却几乎与现代人认为的色彩混合原理基本一致。这是神学家在色彩学上走出的最远距离。
在这一篇中，我们说明了牛顿色散原理的错误之处，指出“光分七色”的概念只是一种文化传统，并不具有科学意义。在下一期，我们将解释靛色为何一度被排除在7色之外，从而差一点我们的彩虹只有6种色彩的原因。
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