1883年秋天,欧洲的傍晚忽然美得不同寻常。日落时分,天空出现从未有过的斑斓:深红、橘紫、血橙,层层叠叠,仿佛有人在天幕上泼洒了一桶颜料。这样的奇景持续数月,引得画家、诗人和普通民众纷纷驻足仰望。当时没人知道,这壮丽的晚霞,其实来自地球另一端的一场剧烈火山爆发。
在此前数月,印度尼西亚喀拉喀托(Krakatoa)火山喷出数以百万吨计的火山灰和二氧化硫。这些物质在平流层形成气溶胶,随大气环流飘散至全球,将黄昏变成了一幅画。
这片奇景背后的推手是大气的散射作用。太阳光涵盖约380至760纳米的可见光谱,从短波的蓝紫到长波的红橙。平时,空气中的细小微粒优先散射短波光;而当巨量火山微粒悬浮于平流层时,光线的散射与吸收路径被极大改变。短波蓝绿光被强烈弥散,而波长较长的红橙光受干扰较少,得以径直穿透厚厚的大气,将整片天际染得绚烂夺目。
挪威画家蒙克(Edvard Munch)在日记里写道,某个傍晚他与友人在奥斯陆郊外的厄克贝里山散步,突然“天空变成了血与火焰”,他感到一种无名的恐惧,“大自然发出了无尽的呐喊”。这段文字,后来成为名作《呐喊》(The Scream,1893)最直接的创作注解。2004年,美国天文学家唐纳德·奥尔森(Donald Olson)对照蒙克日记的具体日期和方位推断:蒙克所见的那片火红色天际,极可能正是喀拉喀托火山余烬在平流层中散射阳光的结果。一座印尼海峡的火山,与一幅挪威的表现主义杰作,就这样通过大气层产生隔空共鸣。
光波本身没有颜色
颜色究竟在哪里?这个问题,自牛顿以来困扰了科学家逾300年。
19世纪德国物理学家亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz)迈出关键一步。他在英国学者托马斯·杨(Thomas Young)早年设想的基础上,系统整理出“三色视觉理论”:光本身没有颜色,人眼视网膜上的三种视锥细胞,分别对红(约560纳米)、绿(约530纳米)、蓝(约430纳米)三段波长最为敏感。大脑将这三者的信号综合处理,“翻译”出我们感受到的色彩。换言之,颜色是神经系统对光波的诠释。
亥姆霍兹还揭示出一条令画家着迷的规律:将不同颜色的光叠加,是加色法(additive mixing),越叠越亮;将不同颜料混合,则是减色法(subtractive mixing),越混越暗。
此后数十年,科学家持续深入探究视网膜上的两类感光细胞:负责感知弱光与明暗的视杆细胞(rod cells),以及负责解析色彩的视锥细胞(cone cells)。芬兰学者拉格纳·格拉尼特(Ragnar Granit)、美国学者霍尔登·哈特兰(Haldan Keffer Hartline)与乔治·沃尔德(George Wald),分别从电生理学与光化学的角度,阐明感光细胞如何将光信号转化为大脑认知。1967年,这三位科学家因此共同获得诺贝尔生理学或医学奖。
色彩光学催生点彩画派
亥姆霍兹关于加色法的发现,在19世纪悄悄传进画家工作室。其中一位是法国画家修拉(Georges Seurat,1859-1891)。他痴迷于色彩光学理论,并由此发展出“点彩画派”(Pointillism):他不在调色盘上混合颜料,而是在画布上并列排放细小的纯色圆点,让观者的眼睛在一定距离外自动完成“光学混合”。他最宏大的实践,是那幅宽逾三米的《大碗岛的星期天下午》(A Sunday on La Grande Jatte,1884-1886):凑近时只见混沌色点,退后数步,人物、色彩与光线便骤然浮现眼前。
尽管后来的研究者发现,修拉的理论在视觉心理学上并不完全成立,人眼更多时候感受到的是颜色的“并置对比”(simultaneous contrast),而非纯粹的加色混合。但无论如何,修拉这种严谨如科学实验般的创作精神,直接启发了梵高、马蒂斯,乃至后来的抽象艺术。
少数女性或拥有四色视觉
颜色的复杂性,还远不止于物理和生理层面。即便同一束光照进两双眼睛,唤起的色彩感受也可能存在微妙差异。
其中一个变量与遗传和性别有关。控制视锥细胞光敏蛋白的基因位于X染色体上,男性只有一条X染色体,一旦该基因发生变异便容易出现色盲;女性有两条X染色体,可以相互补偿,因此色盲发生率约为男性的十六分之一。极少数女性甚至可能携带第四种视锥细胞基因,拥有“四色视觉”(tetrachromacy),理论上她们能辨别常人根本无从察觉的细微色差。
另一个更深刻的影响来自语言。19世纪时,英国首相格莱斯顿(William Ewart Gladstone)在研读《荷马史诗》时惊讶地发现,“蓝”字在书中近乎缺席——古希腊人形容大海是“暗如酒色”(wine-dark),也几乎从不用蓝色来形容天空。其实,古人的眼睛并没有问题,只是当时的语言还没有在连续光谱中为“蓝色”划定出独立疆域。
在西方现代光谱学引入之前,中国古人的色彩世界并没有对蓝和绿进行绝对切割,“青”字跨越了今天的绿(青草)、蓝(青天)甚至黑(青丝)色。当现代人习惯用明确的RGB色号或光谱波段来定义颜色时,我们或许已经很难完全体会古人眼中那片诗意交融的色彩世界。
这意味着,当我告诉你某样东西是“红色”时,你脑中浮现的那个红,未必与我所见的完全重合。我们共享同一词汇,却各自居住在略有差异的色彩图景中。在可见与不可见的光谱之间,或许还有尚未被命名的色彩,正等待我们探索。
