為什麼色光三原色疊加之後可以成為不能直接區分原來顏色的白色,顏料三原色疊加之後可以成為不能直接區分原來顏色的黑色,而在合唱等不同頻率聲波疊加中我們可以通過聽和聲獲得各聲部音高?


只是因為人耳對音頻的解析度比眼睛對光頻的解析度高了很多。。。

人耳有非常多(具體多少我不清楚,總之很多)個纖毛,可以很高解析度的還原聲音頻譜,而人眼只有三種感光細胞,所以只需RGB三色疊加即可在視網膜上模擬出任何頻段的可見光對感光細胞的刺激~

你可以理解為我們用RGB三原色合出來的白色來模擬太陽光,我們看上去是一樣的,但對很多別的動物,可能會覺得完全不一樣。

至於顏料三原色疊加完全就是另一個問題了,顏料是減色效應,比如紅+藍=紫,只是因為紅色顏料和藍色顏料都在紫色頻段吸收率低、反射率高


從進化的角度講,我們沒有必要將接收到的光進行不同波長分離。但卻有必要對聽到的聲音進行分離。


空間中瀰漫著各種無線電波,然而我們的收音機可以輕鬆地將處於各頻率的電臺區分開來。光也是電磁波的一種。所以光無法區分這個事只是我們眼睛的構造問題,應該是演化的一個結果。


光波:電磁波,橫波,傳遞的是電磁相互作用,傳播不需要介質;

人的眼睛可以形容成一個:三波段的雷達,分別接收:R.G.B三個波段的電磁波,並由大腦進行計算合成;

大腦可以過濾掉底噪(環境光)然後再進行計算分辨;遵循以下原則:單R識別為紅色,單G識別為藍色,單B識別為藍色,R+G識別為黃色,R+B識別為洋紅,G+B識別為青色,R+G+B識別為白色;都沒就識別為黑色;再通過各自振幅(光強)的多少比例來合成計算更多的顏色;

聲波:機械波,力學波,有縱波.橫波;聲波所到之處的質點沿著傳播方向在平衡位置附近振動,聲波的傳播實質上是能量在介質中的傳遞。

聲波的物理參數就多了:振幅 週期 頻率 相位 波長;

聲波還有以下屬性:音調,對應的物理參數就是頻率;速度,介質不同,速度不同;音色,也就是基波加諧波;音量,聲壓加聲強再加聲功率;

再說說聲波的相干:聲波是有相干性的,這個不用講,但是,在大多數情況下,各種聲波會存在不圖程度的異相,產生比單個波型更複雜的組合波型;

然後就是接收機構了:聽覺,由耳,聽神經,聽覺中樞共同活動來完成;聲波通過外耳-中耳到達內耳作用於鼓膜-鼓膜帶動聽小骨-最後作用於柯蒂氏器;

然後再說說:聲音聽覺,在人耳聲越範圍內,聲音聽覺的主觀感受有:響度、音高、音色等特色和掩蔽效應、高頻定位等。其中響度、音高、音色可以主觀上用來描述振幅、頻率、相位三個物理量;重點說說人耳的掩蔽效應:

一個較弱的聲音(被掩蔽音)的聽覺感受被另一個較強的聲音(掩蔽音)影響的現象稱為人耳的「掩蔽效應」。分為頻域掩蔽和時域掩蔽

所謂頻域掩蔽是指掩蔽聲與被掩蔽聲同時作用時發生掩蔽效應,又稱同時掩蔽。這時,掩蔽聲在掩蔽效應發生期間一直起作用,是一種較強的掩蔽效應。

所謂時域掩蔽是指掩蔽效應發生在掩蔽聲與被掩蔽聲不同時出現時,又稱異時掩蔽。異時掩蔽又分為導前掩蔽和滯後掩蔽。若掩蔽聲音出現之前的一段時間內發生掩蔽效應,則稱為導前掩蔽;否則稱為滯後掩蔽。產生時域掩蔽的主要原因是人的大腦處理信息需要花費一定的時間,異時掩蔽也隨著時間的推移很快會衰減,是一種弱掩蔽效應。

而實驗表明:3kHz—5kHz絕對聞閾值最小,即人耳對它的微弱聲音最敏感;而在低頻和高頻區絕對聞閾值要大得多。在 800Hz--1500Hz範圍內聞閾隨頻率變化最不顯著,即在這個範圍內語言可儲度最高。在掩蔽情況下,提高被掩蔽弱音的強度,使人耳能夠聽見時的聞閾稱為掩蔽聞閾,被掩蔽弱音必須提高的分貝值稱為掩蔽量。

純音對純音、噪音對純音的掩蔽效應結論如下:

A.純音間的掩蔽

①對處於中等強度時的純音最有效的掩蔽是出現在它的頻率附近。

②低頻的純音可以有效地掩蔽高頻的純音,而反過來則作用很小。

B.噪音對純音的掩蔽

噪音是由多種純音組成,具有無限寬的頻譜;

由上面這些可以得出:1.接收器的差別;2.相關屬性的多樣化;

這兩個導致我們能更精細的識別聲音;更快速的識別顏色;


顏色這種東西在自然界中其實是不存在的,它只是人的主觀感受。

比如黃色的光,它的波長大概是580nm,在進入人眼之後,人眼的三種視錐細胞對其有不同的響應,換句話說就是產生的神經信號強度不同;不同的神經信號傳到大腦才產生了顏色的感覺。

換句話說顏色≠光,顏色的混合和光的混合是兩碼事。顏色可以反映三種視錐細胞對某種光的響應,顏色的混合實質上是視錐細胞不同響應的混合,這種混合當然和光頻率的混合相差甚遠。


顏色是不同波長的可見光投射到我們的視網膜裏,被視網膜感知後在大腦裏產生不同的反應。為了區分不同的色光,視網膜背後的感光細胞肯定不能只有一種,實際上,我們人眼用於區分色光的細胞(即視錐細胞)有三種,每種只對特定波長範圍的光敏感:第一種對長波長可見光敏感,叫做L(long)視錐細胞;第二種對中波長可見光敏感,叫做M(medium)視錐細胞;第三種對短波長可見光敏感,叫做S(short)視錐細胞。

這樣,眼睛在接收任一波長的可見光時,都能不同程度地激活一種到兩種,甚至三種視錐細胞,它們產生的信號疊加起來,形成了我們感受到的顏色。這樣一來,波長為580nm的黃光會同時激發代表綠色的M視錐細胞和代表紅色的L視錐細胞,那它看起來和綠光與紅光兩種單色光的某種疊加有何區別呢?答案是,沒區別——在人眼看來。這就是為什麼在人眼看來綠光+紅光=黃光,藍光+綠光=淺藍光,三原色與色光疊加原理都是我們人眼的這三種視錐細胞帶來的。

那為什麼顏料的三原色與光不同呢?

這是因為顏料的疊加原理與色光的疊加原理不同。顏料之所以呈現出特定的顏色,不是因為它本身發出了該顏色的光,而是它吸收了其他色光,而顏料的疊加,也就是吸收的疊加。舉個栗子:黃色顏料反射了紅光和綠光(紅光與綠光的疊加在我們眼裡就是黃光),而我們日常所用的藍色顏料反射藍光和綠光。把它們配在一起的時候,黃色顏料吸收了藍色顏料所反射的藍光,而藍色顏料吸收了黃色顏料反射的紅光,所以就只剩下了綠色光。一旦再疊加其他多種顏料,把所有的色光吸收殆盡,在我們眼前的就是一團漆黑了。那會不會有二般人有兩種或者四種視錐細胞?其他動物呢?大多數人類擁有三種視錐細胞,但並不是每個人都能感受到三原色下的世界,有些患者其中一種或兩種視錐細胞會出現缺陷,這就會導致色覺缺陷,就是色盲。

而人耳聲信號接受器——基底膜,相比色覺感受器就牛拜的多,能夠實現對一定範圍內不同頻率的聲波分辨。這是因為基底膜的橫纖維長短不同,外界不同頻率的聲使不同長度的「聽弦」產生共振,就像豎琴的琴絃一樣,能夠對不同頻率的聲音產生共鳴。聲音刺激的頻率高,由短纖維發生共鳴作出反應;聲音刺激的頻率低,由長纖維發生共鳴。人耳基底膜約有24000條橫纖維,它們分別反應不同頻率的聲音,基底膜的振動引起聽覺細胞的興奮,從而產生不同的音調。

對於鋼琴跳律師、音響師、大型樂隊的指揮,這些人的耳朵的niubility屬性應該是能夠對聲音進行實時的FFT吧。


你的眼睛有三種光敏神經,可以看到我們所謂的三原色。其他的顏色是這幾種顏色按照不同強度送到我們腦神經融合過後的。


因為眼睛和耳朵不一樣。

眼睛只能看三原色,混合之後只有顏色區別沒有頻率高低,眼睛沒有頻譜儀的功能,只能判斷顏色區別不能分辨波長頻率,只要混合成一樣的顏色,眼睛感受就一樣,不管是什麼波長。

耳朵是個頻譜儀,有傅立葉展開功能,大腦從耳朵接收的信號本身就是頻域信號,分辨波長是最基本功能。


拋磚引玉

之前知乎上關於人眼對光、色的認知有過一些討論,或許對題主有幫助。請參閱:https://www.zhihu.com/question/21622191https://www.zhihu.com/question/22423020知乎搜索關鍵詞:波長 | 顏色 | RGB | CMYK

就像一羣不同的豬和一羣不同的羊一樣


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