Chương 35: Thị giác màu

35–1  Mắt người

Hiện tượng màu sắc một phần phụ thuộc vào thế giới vật lý. Chúng ta thảo luận về màu của màng xà phòng và những thứ tương tự như là do giao thoa tạo ra. Nhưng dĩ nhiên, nó cũng phụ thuộc vào mắt, hay vào những gì xảy ra phía sau mắt, trong bộ não. Vật lý đặc trưng cho ánh sáng đi vào mắt, nhưng sau đó, cảm giác của chúng ta là kết quả của các quá trình thần kinh–quang hóa và các phản ứng tâm lý.

Có nhiều hiện tượng thú vị liên quan đến thị giác, trong đó có sự pha trộn giữa các hiện tượng vật lý và các quá trình sinh lý, và việc cảm nhận đầy đủ các hiện tượng tự nhiên, như chúng ta nhìn thấy chúng, phải vượt ra ngoài vật lý theo nghĩa thông thường. Chúng ta không hề xin lỗi vì những chuyến đi lạc vào các lĩnh vực khác này, bởi vì sự phân chia các lĩnh vực, như chúng ta đã nhấn mạnh, chỉ là một sự tiện lợi của con người, và là một điều không tự nhiên. Tự nhiên không quan tâm đến sự phân chia của chúng ta, và nhiều hiện tượng thú vị bắc cầu qua các khoảng trống giữa các lĩnh vực.

Trong Chương 3, chúng ta đã thảo luận mối quan hệ của vật lý với các khoa học khác theo cách tổng quát, nhưng bây giờ chúng ta sẽ xem xét khá chi tiết một lĩnh vực cụ thể trong đó vật lý và các khoa học khác có mối liên hệ rất, rất chặt chẽ với nhau. Lĩnh vực đó là thị giác. Đặc biệt, chúng ta sẽ thảo luận về thị giác màu. Trong chương này, chúng ta sẽ thảo luận chủ yếu các hiện tượng có thể quan sát được của thị giác con người, và trong chương tiếp theo chúng ta sẽ xem xét các khía cạnh sinh lý của thị giác, ở cả con người và các động vật khác.

Mọi chuyện bắt đầu từ con mắt; vậy, để hiểu những hiện tượng chúng ta nhìn thấy, cần phải có một ít kiến thức về mắt. Trong chương tiếp theo, chúng ta sẽ thảo luận khá chi tiết cách các bộ phận khác nhau của mắt hoạt động, và cách chúng được kết nối với hệ thần kinh. Hiện tại, chúng ta sẽ chỉ mô tả vắn tắt cách mắt hoạt động (Hình 35–1).

Ánh sáng đi vào mắt qua giác mạc; chúng ta đã thảo luận cách nó bị bẻ cong và được tạo ảnh lên một lớp gọi là võng mạc ở phía sau mắt, sao cho các phần khác nhau của võng mạc nhận ánh sáng từ các phần khác nhau của trường nhìn bên ngoài. Võng mạc không hoàn toàn đồng đều: có một chỗ, một điểm, ở trung tâm trường nhìn của chúng ta mà chúng ta dùng khi cố nhìn mọi vật thật cẩn thận, và tại đó chúng ta có thị lực sắc nét nhất; nó được gọi là điểm vàng hay hoàng điểm (fovea hay macula). Các phần bên của mắt, như chúng ta có thể lập tức nhận thấy từ kinh nghiệm nhìn mọi vật của mình, không hiệu quả trong việc nhìn chi tiết bằng trung tâm của mắt. Cũng có một điểm trên võng mạc, nơi các dây thần kinh mang mọi thông tin chạy ra ngoài; đó là một điểm mù. Tại đây không có phần nhạy cảm nào của võng mạc, và có thể chứng minh điều đó: nếu chúng ta nhắm, chẳng hạn, mắt trái và nhìn thẳng vào một vật nào đó, rồi di chuyển một ngón tay hay một vật nhỏ khác từ từ ra khỏi trường nhìn, nó đột nhiên biến mất ở đâu đó. Công dụng thực tế duy nhất của sự kiện này mà chúng ta biết là có một nhà sinh lý học đã trở thành người được sủng ái trong triều đình của một vị vua nước Pháp nhờ chỉ cho nhà vua thấy điều này; trong những buổi họp buồn tẻ với các cận thần, nhà vua có thể tự giải trí bằng cách “chặt đầu họ” — nhìn vào một người và xem đầu của một người khác biến mất.

Hình 35–2 cho thấy một hình phóng đại của mặt trong của võng mạc, dưới dạng hơi sơ lược. Ở các phần khác nhau của võng mạc có các loại cấu trúc khác nhau. Các vật thể xuất hiện dày đặc hơn ở gần vùng ngoại vi của võng mạc được gọi là tế bào que. Gần điểm vàng hơn, chúng ta thấy, bên cạnh các tế bào que này, còn có tế bào nón. Chúng ta sẽ mô tả cấu trúc của các tế bào này sau. Khi đến gần điểm vàng, số lượng tế bào nón tăng lên, và trong chính điểm vàng thật ra không có gì ngoài tế bào nón, xếp rất khít, khít đến mức các tế bào nón ở đây mảnh hơn, hay hẹp hơn, nhiều so với bất kỳ nơi nào khác. Vậy chúng ta phải nhận thức rằng chúng ta nhìn bằng tế bào nón ngay ở giữa trường nhìn, nhưng khi đi ra vùng ngoại vi, chúng ta có các tế bào khác, tế bào que. Bây giờ, điều thú vị là trên võng mạc, mỗi tế bào nhạy cảm với ánh sáng không được nối bằng một sợi trực tiếp tới dây thần kinh thị giác, mà được nối tới nhiều tế bào khác, mà bản thân chúng cũng nối với nhau. Có vài loại tế bào: có những tế bào mang thông tin về phía dây thần kinh thị giác, nhưng có những tế bào khác chủ yếu nối liên kết với nhau theo “chiều ngang”. Về cơ bản có bốn loại tế bào, nhưng chúng ta sẽ không đi vào các chi tiết này bây giờ. Điều chính chúng ta nhấn mạnh là tín hiệu ánh sáng đã đang được “suy nghĩ” rồi. Tức là, thông tin từ các tế bào khác nhau không lập tức đi tới não, điểm này ứng với điểm kia, mà trên võng mạc, một lượng thông tin nào đó đã được tiêu hóa rồi, bằng cách kết hợp thông tin từ vài thụ thể thị giác. Điều quan trọng là phải hiểu rằng một số hiện tượng thuộc chức năng của não xảy ra ngay trong chính con mắt.

35–2  Màu sắc phụ thuộc vào cường độ

Một trong những hiện tượng nổi bật nhất của thị giác là sự thích nghi với bóng tối của mắt. Nếu chúng ta đi vào bóng tối từ một căn phòng sáng rực, chúng ta không thể nhìn tốt trong một lúc, nhưng dần dần mọi vật trở nên rõ ràng hơn, và cuối cùng chúng ta có thể nhìn thấy một thứ gì đó ở nơi trước đây chúng ta không thấy gì cả. Nếu cường độ ánh sáng rất thấp, những vật chúng ta nhìn thấy không có màu. Người ta biết rằng thị giác đã thích nghi với bóng tối này hầu như hoàn toàn là nhờ tế bào que, trong khi thị giác trong ánh sáng mạnh là nhờ tế bào nón. Kết quả là có một số hiện tượng chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy nhờ sự chuyển giao chức năng này, từ tế bào nón và tế bào que cùng nhau, sang chỉ tế bào que mà thôi.

Có nhiều tình huống trong đó, nếu cường độ ánh sáng mạnh hơn, chúng ta có thể nhìn thấy màu, và chúng ta sẽ thấy những vật này khá đẹp. Một ví dụ là qua kính thiên văn, chúng ta gần như luôn nhìn thấy ảnh “đen trắng” của các tinh vân mờ, nhưng W. C. Miller ở các Đài quan trắc Mt. Wilson và Palomar đã kiên nhẫn chụp ảnh màu của một số vật thể này. Chưa ai từng thật sự nhìn thấy những màu này bằng mắt, nhưng chúng không phải là màu nhân tạo; chỉ là cường độ ánh sáng không đủ mạnh để các tế bào nón trong mắt chúng ta nhìn thấy chúng. Trong số các vật thể ngoạn mục như vậy có tinh vân Chiếc Nhẫn và tinh vân Con Cua. Tinh vân đầu tiên cho thấy một phần trong màu xanh lam rất đẹp, với một quầng ngoài màu đỏ sáng, và tinh vân thứ hai cho thấy một màn sương tổng thể hơi xanh lam, thấm đẫm những sợi màu đỏ-cam sáng.

Trong ánh sáng mạnh, rõ ràng tế bào que có độ nhạy rất thấp, nhưng trong bóng tối, theo thời gian, chúng lấy lại khả năng nhìn thấy ánh sáng. Phạm vi biến thiên cường độ ánh sáng mà người ta có thể thích nghi được là hơn một triệu lần. Tự nhiên không làm tất cả điều này chỉ bằng một loại tế bào, mà chuyển giao công việc của mình từ các tế bào nhìn trong ánh sáng mạnh, các tế bào nhìn màu, tức tế bào nón, sang các tế bào cường độ thấp, đã thích nghi với bóng tối, tức tế bào que. Trong số các hệ quả thú vị của sự chuyển đổi này, thứ nhất là không có màu sắc, và thứ hai là có sự khác biệt về độ sáng tương đối của các vật có màu khác nhau. Hóa ra tế bào que nhìn tốt hơn về phía màu xanh lam so với tế bào nón, và tế bào nón có thể nhìn thấy, chẳng hạn, ánh sáng đỏ đậm, trong khi tế bào que thấy điều đó là hoàn toàn không thể nhìn thấy được. Vậy ánh sáng đỏ là màu đen đối với tế bào que. Do đó, hai mảnh giấy màu, chẳng hạn xanh lam và đỏ, trong đó màu đỏ thậm chí có thể sáng hơn màu xanh lam trong ánh sáng tốt, sẽ, trong bóng tối, xuất hiện hoàn toàn đảo ngược. Đó là một hiệu ứng rất nổi bật. Nếu chúng ta ở trong bóng tối và tìm thấy một cuốn tạp chí hay thứ gì đó có màu sắc, và trước khi biết chắc các màu là gì, chúng ta phán đoán các vùng sáng hơn và tối hơn, rồi mang cuốn tạp chí ra ánh sáng, chúng ta có thể thấy sự dịch chuyển rất đáng chú ý này giữa màu nào là màu sáng nhất và màu nào không. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng Purkinje.

Trong Hình 35–3, đường cong đứt nét biểu diễn độ nhạy của mắt trong bóng tối, tức là dùng tế bào que, trong khi đường cong liền nét biểu diễn độ nhạy trong ánh sáng. Chúng ta thấy rằng độ nhạy cực đại của tế bào que nằm ở vùng màu lục, và của tế bào nón thì lệch hơn về vùng màu vàng. Nếu có một trang màu đỏ (màu đỏ khoảng 650 nm), chúng ta có thể nhìn thấy nó nếu nó được chiếu sáng mạnh, nhưng trong bóng tối nó gần như không nhìn thấy được.

Một hiệu ứng khác của việc tế bào que đảm nhiệm trong bóng tối, và việc không có tế bào que trong điểm vàng, là khi chúng ta nhìn thẳng vào một vật nào đó trong bóng tối, thị giác của chúng ta không sắc nét bằng khi chúng ta nhìn lệch sang một bên. Một ngôi sao hay tinh vân mờ đôi khi có thể được nhìn thấy tốt hơn bằng cách nhìn hơi lệch sang một bên thay vì nhìn thẳng vào nó, bởi vì chúng ta không có các tế bào que nhạy cảm ở giữa điểm vàng.

Một hiệu ứng thú vị khác của việc số lượng tế bào nón giảm khi chúng ta đi xa hơn về phía bên của trường nhìn là ngay cả trong ánh sáng mạnh, màu sắc cũng biến mất khi vật đi xa sang một bên. Cách kiểm tra điều đó là nhìn theo một hướng cố định nào đó, để một người bạn đi vào từ một phía với các thẻ màu, và cố quyết định chúng có màu gì trước khi chúng ở ngay trước mặt bạn. Người ta thấy rằng mình có thể nhìn thấy các thẻ ở đó rất lâu trước khi có thể xác định được màu. Khi làm điều này, nên đi vào từ phía đối diện với điểm mù, bởi vì nếu không sẽ khá rối: gần như nhìn thấy màu, rồi không nhìn thấy gì cả, rồi lại nhìn thấy màu.

Một hiện tượng thú vị khác là vùng ngoại vi của võng mạc rất nhạy với chuyển động. Mặc dù chúng ta không thể nhìn tốt bằng khóe mắt, nhưng nếu một con bọ nhỏ di chuyển và chúng ta không ngờ có thứ gì đang chuyển động ở đó, chúng ta lập tức nhạy cảm với nó. Tất cả chúng ta đều được “nối dây” để tìm kiếm thứ gì đó đang lúc lắc ở phía bên của trường nhìn.

35–3  Đo cảm giác màu

Bây giờ chúng ta đi tới thị giác bằng tế bào nón, tới thị giác sáng hơn, và chúng ta đến câu hỏi đặc trưng nhất của thị giác bằng tế bào nón, đó là màu sắc. Như chúng ta biết, ánh sáng trắng có thể được tách bằng một lăng kính thành một phổ đầy đủ các bước sóng mà đối với chúng ta dường như có các màu khác nhau; dĩ nhiên đó chính là màu sắc: những vẻ bề ngoài. Bất kỳ nguồn sáng nào cũng có thể được phân tích bằng một cách tử hay một lăng kính, và người ta có thể xác định phân bố phổ, tức là “lượng” của mỗi bước sóng. Một ánh sáng nào đó có thể có nhiều màu xanh lam, khá nhiều màu đỏ, rất ít màu vàng, và cứ thế. Tất cả điều đó rất chính xác theo nghĩa vật lý, nhưng câu hỏi là, nó sẽ trông có màu gì? Rõ ràng các màu khác nhau phụ thuộc theo cách nào đó vào phân bố phổ của ánh sáng, nhưng bài toán là tìm xem những đặc trưng nào của phân bố phổ tạo ra các cảm giác khác nhau. Chẳng hạn, chúng ta phải làm gì để có được một màu lục? Tất cả chúng ta đều biết rằng chúng ta có thể đơn giản lấy một phần của quang phổ vốn có màu lục. Nhưng đó có phải là cách duy nhất để có màu lục, hay màu cam, hay bất kỳ màu nào khác không?

Có nhiều hơn một phân bố phổ tạo ra cùng một hiệu ứng thị giác bề ngoài hay không? Đáp án là, chắc chắn có. Số lượng hiệu ứng thị giác rất hạn chế, thật ra chỉ là một đa tạp ba chiều của chúng, như chúng ta sẽ sớm thấy, nhưng có vô số đường cong khác nhau mà chúng ta có thể vẽ cho ánh sáng đến từ các nguồn khác nhau. Bây giờ câu hỏi chúng ta phải thảo luận là, trong những điều kiện nào các phân bố ánh sáng khác nhau xuất hiện với mắt dưới dạng đúng cùng một màu?

Kỹ thuật tâm–vật lý mạnh nhất trong việc phán đoán màu là dùng mắt làm một dụng cụ chỉ điểm không (null instrument). Tức là, chúng ta không cố định nghĩa điều gì tạo thành một cảm giác màu lục, hay đo trong những hoàn cảnh nào chúng ta có được cảm giác màu lục, bởi vì hóa ra điều này cực kỳ phức tạp. Thay vào đó, chúng ta nghiên cứu các điều kiện trong đó hai kích thích không thể phân biệt được. Khi đó chúng ta không phải quyết định liệu hai người có nhìn thấy cùng một cảm giác trong các hoàn cảnh khác nhau hay không, mà chỉ cần quyết định liệu, nếu đối với một người hai cảm giác là như nhau, thì chúng cũng như nhau đối với một người khác. Chúng ta không phải quyết định liệu, khi một người nhìn thấy một thứ gì đó màu lục, cảm giác bên trong của anh ta có giống cảm giác bên trong của một người khác khi người đó nhìn thấy một thứ gì đó màu lục hay không; chúng ta không biết gì về điều đó.

Để minh họa các khả năng, chúng ta có thể dùng một dãy bốn đèn chiếu có các kính lọc trên chúng, và có độ sáng có thể điều chỉnh liên tục trong một phạm vi rộng: một đèn có kính lọc đỏ và tạo một đốm ánh sáng đỏ trên màn, đèn tiếp theo có kính lọc lục và tạo một đốm lục, đèn thứ ba có kính lọc lam, và đèn thứ tư là một vòng tròn trắng với một đốm đen ở giữa. Bây giờ nếu chúng ta bật một ít ánh sáng đỏ, và bên cạnh nó đặt một ít ánh sáng lục, chúng ta thấy rằng trong vùng chồng lấp, nó tạo ra một cảm giác không phải là thứ chúng ta gọi là lục hơi đỏ, mà là một màu mới, màu vàng trong trường hợp cụ thể này. Bằng cách thay đổi tỉ lệ của màu đỏ và màu lục, chúng ta có thể đi qua nhiều sắc thái khác nhau của màu cam và cứ thế. Nếu chúng ta đã đặt nó ở một màu vàng nào đó, chúng ta cũng có thể thu được đúng màu vàng đó, không phải bằng cách trộn hai màu này mà bằng cách trộn một số màu khác, có lẽ một kính lọc vàng với ánh sáng trắng, hay thứ gì đó tương tự, để có được cùng một cảm giác. Nói cách khác, có thể tạo ra nhiều màu theo nhiều cách bằng cách trộn ánh sáng từ các kính lọc khác nhau.

Điều chúng ta vừa khám phá có thể được biểu diễn bằng giải tích như sau. Một màu vàng cụ thể, chẳng hạn, có thể được biểu diễn bằng một ký hiệu nào đó Y, là “tổng” của một lượng ánh sáng lọc đỏ nào đó (R) và ánh sáng lọc lục (G). Bằng cách dùng hai số, chẳng hạn r và g, để mô tả độ sáng của R và G, chúng ta có thể viết một công thức cho màu vàng này:

Y = rR + gG.   (35.1)

Câu hỏi là, chúng ta có thể tạo ra mọi màu khác nhau bằng cách cộng với nhau hai hay ba ánh sáng có màu cố định khác nhau hay không? Hãy xem có thể làm được gì trong chuyện đó. Chắc chắn chúng ta không thể có được mọi màu khác nhau chỉ bằng cách trộn đỏ và lục, bởi vì, chẳng hạn, màu lam không bao giờ xuất hiện trong một hỗn hợp như vậy. Tuy nhiên, bằng cách cho thêm một ít màu lam, vùng trung tâm, nơi cả ba đốm chồng lấp lên nhau, có thể được làm cho có vẻ là một màu trắng khá đẹp. Bằng cách trộn các màu khác nhau và nhìn vào vùng trung tâm này, chúng ta thấy rằng chúng ta có thể thu được một dải màu đáng kể trong vùng đó bằng cách thay đổi các tỉ lệ, và vậy không phải là không thể rằng mọi màu đều có thể được tạo ra bằng cách trộn ba ánh sáng màu này. Chúng ta sẽ thảo luận điều này đúng đến mức nào; thật ra về cơ bản nó đúng, và chúng ta sẽ sớm thấy cách phát biểu mệnh đề này tốt hơn.

Để minh họa điểm của mình, chúng ta di chuyển các đốm trên màn sao cho chúng đều rơi chồng lên nhau, rồi cố khớp một màu cụ thể xuất hiện trong vòng hình khuyên do đèn thứ tư tạo ra. Điều chúng ta từng nghĩ là “trắng” đến từ đèn thứ tư giờ xuất hiện hơi vàng. Chúng ta có thể cố khớp màu đó bằng cách điều chỉnh đỏ, lục và lam tốt nhất có thể bằng kiểu thử–và–sai, và chúng ta thấy rằng chúng ta có thể tiến khá gần tới sắc thái cụ thể này của màu “kem”. Vậy không khó để tin rằng chúng ta có thể tạo ra mọi màu. Chúng ta sẽ cố tạo màu vàng trong chốc lát, nhưng trước khi làm điều đó, có một màu có thể rất khó tạo. Những người thuyết giảng về màu sắc tạo ra mọi màu “sáng”, nhưng họ không bao giờ tạo ra màu nâu, và thật khó nhớ đã từng nhìn thấy ánh sáng nâu. Thật vậy, màu này không bao giờ được dùng cho bất kỳ hiệu ứng sân khấu nào, người ta không bao giờ nhìn thấy một đèn pha có ánh sáng nâu; vậy chúng ta nghĩ có lẽ không thể tạo ra màu nâu. Để tìm hiểu liệu có thể tạo ra màu nâu hay không, chúng ta chỉ ra rằng ánh sáng nâu đơn thuần là thứ chúng ta không quen nhìn thấy mà không có nền của nó. Thật vậy, chúng ta có thể tạo ra nó bằng cách trộn một ít đỏ và vàng. Để chứng minh rằng chúng ta đang nhìn vào ánh sáng nâu, chúng ta chỉ cần tăng độ sáng của nền hình khuyên mà trên đó chúng ta nhìn thấy cùng ánh sáng đó, và chúng ta thấy rằng đó, thật vậy, là thứ chúng ta gọi là nâu! Màu nâu luôn là một màu tối bên cạnh một nền sáng hơn. Chúng ta có thể dễ dàng thay đổi tính chất của màu nâu. Chẳng hạn, nếu chúng ta lấy bớt một ít màu lục, chúng ta được một màu nâu hơi đỏ, rõ ràng là một màu nâu đỏ kiểu sô-cô-la, và nếu chúng ta cho thêm nhiều màu lục vào nó, theo tỉ lệ, chúng ta được cái màu kinh khủng mà mọi quân phục của Quân đội đều được làm bằng nó, nhưng ánh sáng từ màu đó tự nó không kinh khủng đến thế; nó có màu lục hơi vàng, nhưng được nhìn thấy trên một nền sáng.

Bây giờ chúng ta đặt một kính lọc vàng trước đèn thứ tư và cố khớp màu đó. (Dĩ nhiên cường độ phải nằm trong phạm vi của các đèn khác nhau; chúng ta không thể khớp một thứ gì đó quá sáng, bởi vì chúng ta không có đủ công suất trong đèn.) Nhưng chúng ta có thể khớp màu vàng; chúng ta dùng một hỗn hợp lục và đỏ, và cho vào một chút màu lam để làm nó còn hoàn hảo hơn. Có lẽ chúng ta sẵn sàng tin rằng, trong các điều kiện tốt, chúng ta có thể tạo ra một sự khớp hoàn hảo của bất kỳ màu cho trước nào.

Bây giờ hãy thảo luận các định luật của phép trộn màu. Trước hết, chúng ta thấy rằng các phân bố phổ khác nhau có thể tạo ra cùng một màu; tiếp theo, chúng ta thấy rằng “bất kỳ” màu nào cũng có thể được tạo ra bằng cách cộng với nhau ba màu đặc biệt, đỏ, lam, và lục. Đặc điểm thú vị nhất của phép trộn màu là điều này: nếu chúng ta có một ánh sáng nào đó, mà chúng ta có thể gọi là X, và nếu nó xuất hiện không thể phân biệt được với Y đối với mắt (nó có thể là một phân bố phổ khác, nhưng xuất hiện không thể phân biệt được), chúng ta gọi các màu này là “bằng nhau”, theo nghĩa mắt nhìn thấy chúng bằng nhau, và chúng ta viết

X = Y.   (35.2)

Đây là một trong những định luật lớn của màu sắc: nếu hai phân bố phổ không thể phân biệt được, và chúng ta cộng vào mỗi cái một ánh sáng nào đó, chẳng hạn Z (nếu chúng ta viết X + Z, điều này có nghĩa là chúng ta chiếu cả hai ánh sáng lên cùng một mảng), và rồi chúng ta lấy Y và cộng cùng một lượng của cùng ánh sáng khác đó, Z, thì các hỗn hợp mới cũng không thể phân biệt được:

X + Z = Y + Z.   (35.3)

Chúng ta vừa khớp màu vàng của mình; nếu bây giờ chúng ta chiếu ánh sáng hồng lên toàn bộ, nó vẫn sẽ khớp. Vậy việc cộng bất kỳ ánh sáng nào khác vào các ánh sáng đã khớp sẽ giữ nguyên một sự khớp. Nói cách khác, chúng ta có thể tóm tắt mọi hiện tượng màu này bằng cách nói rằng một khi chúng ta có một sự khớp giữa hai ánh sáng màu, được nhìn cạnh nhau trong cùng hoàn cảnh, thì sự khớp này sẽ còn giữ nguyên, và ánh sáng này có thể được thay thế cho ánh sáng kia trong bất kỳ tình huống trộn màu nào khác. Thật vậy, hóa ra, và điều này rất quan trọng và thú vị, rằng việc khớp màu của các ánh sáng này không phụ thuộc vào các đặc trưng của mắt tại thời điểm quan sát: chúng ta biết rằng nếu chúng ta nhìn lâu vào một bề mặt đỏ sáng, hay một ánh sáng đỏ sáng, rồi nhìn vào một tờ giấy trắng, nó trông hơi lục, và các màu khác cũng bị bóp méo vì chúng ta đã nhìn quá lâu vào màu đỏ sáng. Nếu bây giờ chúng ta có một sự khớp giữa, chẳng hạn, hai màu vàng, và chúng ta nhìn chúng và làm cho chúng khớp, rồi chúng ta nhìn vào một bề mặt đỏ sáng trong một thời gian dài, rồi quay lại màu vàng, nó có thể không còn trông vàng nữa; tôi không biết nó sẽ trông có màu gì, nhưng nó sẽ không trông vàng. Tuy nhiên, các màu vàng vẫn sẽ trông khớp nhau, và vậy, khi mắt thích nghi với các mức cường độ khác nhau, phép khớp màu vẫn hoạt động, với ngoại lệ hiển nhiên là khi chúng ta đi vào vùng mà cường độ ánh sáng trở nên thấp đến mức chúng ta đã chuyển từ tế bào nón sang tế bào que; khi đó phép khớp màu không còn là phép khớp màu nữa, bởi vì chúng ta đang dùng một hệ khác.

Nguyên lý thứ hai của phép trộn màu của ánh sáng là điều này: bất kỳ màu nào cũng có thể được tạo ra từ ba màu khác nhau, trong trường hợp của chúng ta là ánh sáng đỏ, lục, và lam. Bằng cách trộn ba màu này với nhau một cách thích hợp, chúng ta có thể tạo ra bất cứ thứ gì, như chúng ta đã chứng minh với hai ví dụ của mình. Hơn nữa, các định luật này rất thú vị về mặt toán học. Đối với những ai quan tâm đến toán học của vấn đề, hóa ra như sau. Giả sử chúng ta lấy ba màu của mình, vốn là đỏ, lục, và lam, nhưng ký hiệu chúng là A, B, và C, và gọi chúng là các màu sơ cấp của chúng ta. Khi đó bất kỳ màu nào cũng có thể được tạo ra bởi một lượng nào đó của ba màu này: chẳng hạn một lượng a của màu A, một lượng b của màu B, và một lượng c của màu C tạo thành X:

X = aA + bB + cC.   (35.4)

Bây giờ giả sử một màu khác Y được tạo ra từ cùng ba màu đó:

Y = a′A + b′B + c′C.   (35.5)

Khi đó hóa ra hỗn hợp của hai ánh sáng (đó là một trong các hệ quả của các định luật chúng ta đã đề cập) thu được bằng cách lấy tổng các thành phần của X và Y:

Z = X + Y = (a + a′)A + (b + b′)B + (c + c′)C.   (35.6)

Nó đúng như toán học của phép cộng vectơ, trong đó (a, b, c) là các thành phần của một vectơ, và (a′, b′, c′) là các thành phần của một vectơ khác, và ánh sáng mới Z khi đó là “tổng” của các vectơ. Chủ đề này luôn hấp dẫn các nhà vật lý và toán học. Thật vậy, Schrödinger đã viết một bài báo tuyệt vời về thị giác màu, trong đó ông phát triển lý thuyết giải tích vectơ này khi áp dụng vào phép trộn màu.¹

Bây giờ một câu hỏi là, các màu sơ cấp đúng cần dùng là những màu nào? Không có thứ gì gọi là “các” màu sơ cấp đúng cho việc trộn ánh sáng. Có thể, cho các mục đích thực tế, có ba loại sơn hữu ích hơn các loại khác để thu được đa dạng hơn các sắc tố trộn, nhưng chúng ta không thảo luận vấn đề đó bây giờ. Bất kỳ ba ánh sáng có màu khác nhau nào² cũng luôn có thể được trộn theo tỉ lệ đúng để tạo ra bất kỳ màu nào. Chúng ta có thể chứng minh sự kiện kỳ lạ này không? Thay vì dùng đỏ, lục, và lam, hãy dùng đỏ, lam, và vàng trong máy chiếu của chúng ta. Chúng ta có thể dùng đỏ, lam, và vàng để tạo ra, chẳng hạn, màu lục không?

Bằng cách trộn ba màu này theo nhiều tỉ lệ khác nhau, chúng ta thu được khá nhiều màu khác nhau, trải trên một quang phổ khá rộng. Nhưng thật vậy, sau rất nhiều thử–và–sai, chúng ta thấy rằng không thứ gì trông giống màu lục cả. Câu hỏi là, chúng ta có thể tạo ra màu lục không? Đáp án là có. Bằng cách nào? Bằng cách chiếu một ít màu đỏ lên trên màu lục, khi đó chúng ta có thể tạo ra một sự khớp với một hỗn hợp nào đó của vàng và lam! Vậy chúng ta đã khớp chúng, ngoại trừ việc chúng ta phải gian lận bằng cách đặt màu đỏ sang phía bên kia. Nhưng vì chúng ta có một ít tinh tế toán học, chúng ta có thể nhận thấy rằng điều chúng ta thật sự đã chỉ ra không phải là X luôn có thể được tạo ra, chẳng hạn, từ đỏ, lam, và vàng, mà bằng cách đặt màu đỏ sang phía bên kia, chúng ta thấy rằng đỏ cộng X có thể được tạo ra từ lam và vàng. Đặt nó sang phía bên kia của phương trình, chúng ta có thể diễn giải điều đó như một lượng âm, vậy nếu chúng ta cho phép các hệ số trong các phương trình như (35.4) có thể vừa dương vừa âm, và nếu chúng ta diễn giải các lượng âm có nghĩa là chúng ta phải cộng chúng vào phía bên kia, thì bất kỳ màu nào cũng có thể được khớp bởi bất kỳ ba màu nào, và không có thứ gì gọi là “các” màu sơ cấp cơ bản.

Chúng ta có thể hỏi liệu có ba màu nào mà chỉ đi kèm với các lượng dương cho mọi phép trộn hay không. Đáp án là không. Mọi bộ ba màu sơ cấp đều cần các lượng âm cho một số màu, và do đó không có cách duy nhất nào để định nghĩa một màu sơ cấp. Trong các sách sơ cấp, chúng được nói là đỏ, lục, và lam, nhưng đó đơn thuần là vì với các màu này, một dải màu rộng hơn có sẵn mà không có dấu trừ cho một số tổ hợp.

35–4  Giản đồ sắc độ

Bây giờ hãy thảo luận việc kết hợp các màu ở mức toán học như một mệnh đề hình học. Nếu bất kỳ một màu nào được biểu diễn bằng phương trình (35.4), chúng ta có thể vẽ nó như một vectơ trong không gian bằng cách vẽ dọc theo ba trục các lượng a, b, và c, và khi đó một màu nào đó là một điểm. Nếu một màu khác là a′, b′, c′, màu đó nằm ở một nơi khác. Tổng của hai màu, như chúng ta biết, là màu đến từ việc cộng chúng như các vectơ. Chúng ta có thể đơn giản hóa giản đồ này và biểu diễn mọi thứ trên một mặt phẳng bằng nhận xét sau: nếu chúng ta có một ánh sáng màu nào đó, và đơn thuần nhân đôi a, b và c, tức là, nếu chúng ta làm chúng mạnh hơn theo cùng một tỉ lệ, nó là cùng một màu, nhưng sáng hơn. Vậy nếu chúng ta đồng ý giảm mọi thứ về cùng một cường độ sáng, thì chúng ta có thể chiếu mọi thứ lên một mặt phẳng, và điều này đã được thực hiện trong Hình 35–4. Hệ quả là bất kỳ màu nào thu được bằng cách trộn hai màu cho trước theo một tỉ lệ nào đó sẽ nằm đâu đó trên một đường thẳng vẽ giữa hai điểm. Chẳng hạn, một hỗn hợp năm mươi–năm mươi sẽ xuất hiện ở giữa chúng, và 1/4 của màu này và 3/4 của màu kia sẽ xuất hiện ở 1/4 quãng đường từ điểm này tới điểm kia, và cứ thế. Nếu chúng ta dùng lam, lục và đỏ làm các màu sơ cấp, chúng ta thấy rằng mọi màu chúng ta có thể tạo ra với các hệ số dương đều nằm bên trong tam giác đứt nét, tam giác này chứa gần như mọi màu chúng ta có thể nhìn thấy, bởi vì mọi màu chúng ta có thể nhìn thấy đều được bao trong vùng có hình dạng kỳ lạ được giới hạn bởi đường cong. Vùng này đến từ đâu? Có lần ai đó đã thực hiện một phép khớp rất cẩn thận mọi màu chúng ta có thể nhìn thấy với ba màu đặc biệt. Nhưng chúng ta không phải kiểm tra mọi màu chúng ta có thể nhìn thấy, chúng ta chỉ cần kiểm tra các màu phổ thuần túy, các vạch của quang phổ. Bất kỳ ánh sáng nào cũng có thể được coi là tổng của nhiều lượng dương khác nhau của nhiều màu phổ thuần túy khác nhau — thuần túy theo quan điểm vật lý. Một ánh sáng cho trước sẽ có một lượng đỏ, vàng, lam nào đó, và cứ thế — các màu phổ. Vậy nếu chúng ta biết cần bao nhiêu trong mỗi ba màu sơ cấp đã chọn của mình để tạo ra mỗi thành phần thuần túy này, chúng ta có thể tính cần bao nhiêu trong mỗi màu để tạo ra màu cho trước của mình. Vậy, nếu chúng ta tìm ra các hệ số màu của mọi màu phổ đối với bất kỳ ba màu sơ cấp cho trước nào, thì chúng ta có thể tính ra toàn bộ bảng trộn màu.

Một ví dụ về các kết quả thực nghiệm như vậy cho việc trộn ba ánh sáng với nhau được cho trong Hình 35–5. Hình này cho thấy lượng của mỗi một trong ba màu sơ cấp cụ thể khác nhau, đỏ, lục và lam, cần thiết để tạo ra mỗi màu phổ. Đỏ ở đầu bên trái của quang phổ, vàng ở tiếp theo, và cứ thế, cho đến tận màu lam. Hãy lưu ý rằng tại một số điểm, dấu trừ là cần thiết. Chính từ dữ liệu như vậy mà người ta có thể xác định vị trí của mọi màu trên một biểu đồ, trong đó các tọa độ x và y liên hệ với các lượng của các màu sơ cấp khác nhau được dùng. Đó là cách đường biên cong đã được tìm ra. Nó là quỹ tích của các màu phổ thuần túy. Bây giờ bất kỳ màu nào khác cũng có thể được tạo ra bằng cách cộng các vạch phổ, dĩ nhiên, và vậy chúng ta thấy rằng bất cứ thứ gì có thể được tạo ra bằng cách nối một phần của đường cong này với một phần khác đều là một màu có sẵn trong tự nhiên. Đường thẳng nối đầu cực tím của quang phổ với đầu cực đỏ. Nó là quỹ tích của các màu tía (purples). Bên trong đường biên là các màu có thể được tạo ra bằng ánh sáng, và bên ngoài nó là các màu không thể được tạo ra bằng ánh sáng, và chưa ai từng nhìn thấy chúng (ngoại trừ, có thể, trong các dư ảnh!).

35–5  Cơ chế của thị giác màu

Bây giờ khía cạnh tiếp theo của vấn đề là câu hỏi, vì sao màu sắc lại hành xử theo cách này? Lý thuyết đơn giản nhất, do Young và Helmholtz đề xuất, giả thiết rằng trong mắt có ba sắc tố khác nhau tiếp nhận ánh sáng và chúng có các phổ hấp thụ khác nhau, sao cho một sắc tố hấp thụ mạnh, chẳng hạn, ở vùng đỏ, một sắc tố khác hấp thụ mạnh ở vùng lam, một sắc tố khác hấp thụ ở vùng lục. Khi đó khi chúng ta chiếu một ánh sáng lên chúng, chúng ta sẽ thu được các lượng hấp thụ khác nhau trong ba vùng, và ba mẩu thông tin này bằng cách nào đó được xoay xở trong não hay trong mắt, hay ở đâu đó, để quyết định màu là gì. Dễ chứng minh rằng mọi quy tắc trộn màu sẽ là một hệ quả của mệnh đề này. Đã có khá nhiều tranh luận về vấn đề này, bởi vì bài toán tiếp theo, dĩ nhiên, là tìm các đặc trưng hấp thụ của mỗi một trong ba sắc tố. Hóa ra, thật không may, vì chúng ta có thể biến đổi các tọa độ màu theo bất kỳ cách nào chúng ta muốn, chúng ta chỉ có thể tìm ra mọi loại tổ hợp tuyến tính của các đường cong hấp thụ bằng các thí nghiệm trộn màu, chứ không phải các đường cong cho từng sắc tố riêng lẻ. Người ta đã cố gắng theo nhiều cách để thu được một đường cong cụ thể nào đó mô tả một thuộc tính vật lý nào đó của mắt. Một đường cong như vậy được gọi là đường cong độ sáng, được chứng minh trong Hình 35–3. Trong hình này có hai đường cong, một cho mắt trong bóng tối, đường còn lại cho mắt trong ánh sáng; đường thứ hai là đường cong độ sáng của tế bào nón. Đường này được đo bằng cách tìm lượng ánh sáng màu nhỏ nhất chúng ta cần để vừa có thể nhìn thấy nó. Điều này đo mức độ nhạy của mắt trong các vùng phổ khác nhau. Có một cách rất thú vị khác để đo điều này. Nếu chúng ta lấy hai màu và làm chúng xuất hiện trong một vùng, bằng cách nhấp nháy qua lại từ màu này sang màu kia, chúng ta thấy một sự nhấp nháy nếu tần số quá thấp. Tuy nhiên, khi tần số tăng lên, sự nhấp nháy cuối cùng sẽ biến mất tại một tần số nào đó phụ thuộc vào độ sáng của ánh sáng, chẳng hạn tại 16 lần lặp lại mỗi giây. Bây giờ nếu chúng ta điều chỉnh độ sáng hay cường độ của một màu so với màu kia, sẽ đến một cường độ tại đó sự nhấp nháy ở 16 chu kỳ biến mất. Để có được sự nhấp nháy với độ sáng đã điều chỉnh như vậy, chúng ta phải đi xuống một tần số thấp hơn nhiều để nhìn thấy một sự nhấp nháy của màu. Vậy, chúng ta thu được thứ chúng ta gọi là sự nhấp nháy của độ sáng ở một tần số cao hơn và, ở một tần số thấp hơn, một sự nhấp nháy của màu. Có thể khớp hai màu cho “độ sáng bằng nhau” bằng kỹ thuật nhấp nháy này. Các kết quả gần như, nhưng không đúng hoàn toàn, giống như các kết quả thu được bằng cách đo độ nhạy ngưỡng của mắt đối với việc nhìn ánh sáng yếu bằng tế bào nón. Hầu hết các nhà nghiên cứu dùng hệ nhấp nháy làm định nghĩa của đường cong độ sáng.

Bây giờ, nếu có ba sắc tố nhạy màu trong mắt, bài toán là xác định hình dạng của phổ hấp thụ của mỗi sắc tố. Bằng cách nào? Chúng ta biết có những người mù màu — tám phần trăm dân số nam, và một nửa của một phần trăm dân số nữ. Hầu hết những người mù màu hay bất thường về thị giác màu có mức độ nhạy khác với những người khác đối với sự biến thiên của màu, nhưng họ vẫn cần ba màu để khớp. Tuy nhiên, có một số người được gọi là người hai màu (dichromats), mà đối với họ bất kỳ màu nào cũng có thể được khớp chỉ bằng hai màu sơ cấp. Vậy gợi ý hiển nhiên là nói rằng họ bị thiếu một trong ba sắc tố. Nếu chúng ta có thể tìm thấy ba loại người mù màu hai màu có các quy tắc trộn màu khác nhau, một loại hẳn thiếu sắc tố đỏ, một loại khác thiếu sắc tố lục, và một loại khác thiếu sắc tố lam. Bằng cách đo mọi loại này, chúng ta có thể xác định ba đường cong! Hóa ra có ba loại mù màu hai màu; có hai loại phổ biến và một loại thứ ba rất hiếm, và từ ba loại này người ta đã có thể suy ra các phổ hấp thụ của sắc tố.

Hình 35–6 cho thấy phép trộn màu của một loại người mù màu cụ thể gọi là deuteranope (người mù màu lục). Đối với anh ta, các quỹ tích của các màu không đổi không phải là các điểm, mà là những đường nào đó, mà dọc theo mỗi đường màu xuất hiện đối với anh ta là như nhau. Nếu lý thuyết rằng anh ta bị thiếu một trong ba mẩu thông tin là đúng, mọi đường này hẳn phải cắt nhau tại một điểm. Nếu chúng ta đo cẩn thận trên đồ thị này, chúng thật sự cắt nhau hoàn hảo. Rõ ràng, do đó, hình này đã được tạo ra bởi một nhà toán học và không biểu diễn dữ liệu thật! Thật vậy, nếu chúng ta nhìn vào bài báo mới nhất với dữ liệu thật, hóa ra trong đồ thị của Hình 35–6, điểm hội tụ của mọi đường không đúng chính xác ở vị trí đúng. Dùng các đường trong hình trên, chúng ta không thể tìm ra các phổ hợp lý; chúng ta cần các hấp thụ âm và dương trong các vùng khác nhau. Nhưng dùng dữ liệu mới của Yustova, hóa ra mỗi đường cong hấp thụ đều dương ở khắp nơi.

Hình 35–7 cho thấy một loại mù màu khác, của protanope (người mù màu đỏ), có một điểm hội tụ gần đầu đỏ của đường cong biên. Yustova thu được xấp xỉ cùng vị trí trong trường hợp này. Dùng ba loại mù màu khác nhau, ba đường cong đáp ứng của sắc tố cuối cùng đã được xác định, và được cho trong Hình 35–8. Cuối cùng? Có lẽ. Có một câu hỏi liệu ý tưởng ba sắc tố có đúng không, liệu mù màu có phải do thiếu một sắc tố gây ra không, và thậm chí liệu dữ liệu trộn màu về mù màu có đúng không. Các nhà nghiên cứu khác nhau thu được các kết quả khác nhau. Lĩnh vực này vẫn đang rất phát triển.

35–6  Hóa lý của thị giác màu

Bây giờ, còn việc kiểm tra các đường cong này với các sắc tố thật trong mắt thì sao? Các sắc tố có thể thu được từ một võng mạc chủ yếu gồm một sắc tố gọi là sắc tố tím thị giác (visual purple). Các đặc điểm đáng chú ý nhất của sắc tố này là, thứ nhất, nó có trong mắt của gần như mọi động vật có xương sống, và thứ hai, đường cong đáp ứng của nó khớp tuyệt đẹp với độ nhạy của mắt, như được thấy trong Hình 35–9, trong đó đường hấp thụ của sắc tố tím thị giác và độ nhạy của mắt đã thích nghi với bóng tối được vẽ trên cùng một thang. Sắc tố này rõ ràng là sắc tố chúng ta nhìn bằng nó trong bóng tối: sắc tố tím thị giác là sắc tố cho tế bào que, và nó không liên quan gì đến thị giác màu. Sự kiện này được khám phá vào năm 1877. Ngay cả ngày nay cũng có thể nói rằng các sắc tố màu của tế bào nón chưa bao giờ được thu được trong một ống nghiệm. Năm 1958 có thể nói rằng các sắc tố màu chưa bao giờ được nhìn thấy chút nào. Nhưng kể từ thời gian đó, hai trong số chúng đã được Rushton phát hiện bằng một kỹ thuật rất đơn giản và đẹp.

Khó khăn là, có lẽ, vì mắt rất yếu nhạy với ánh sáng mạnh so với ánh sáng cường độ thấp, nó cần rất nhiều sắc tố tím thị giác để nhìn, nhưng không cần nhiều sắc tố màu để nhìn màu. Ý tưởng của Rushton là để sắc tố ở trong mắt, và vẫn đo nó. Điều ông làm là như sau. Có một dụng cụ gọi là soi đáy mắt (ophthalmoscope) để gửi ánh sáng vào mắt qua thấu kính và rồi hội tụ ánh sáng quay trở ra. Với nó người ta có thể đo lượng được phản xạ là bao nhiêu. Vậy người ta đo hệ số phản xạ của ánh sáng đã đi hai lần qua sắc tố (được phản xạ bởi một lớp phía sau trong nhãn cầu, và đi ra qua sắc tố của tế bào nón một lần nữa). Tự nhiên không phải lúc nào cũng được thiết kế đẹp như vậy. Các tế bào nón được thiết kế thú vị sao cho ánh sáng đi vào tế bào nón dội quanh và tìm đường đi xuống các điểm nhạy cảm nhỏ ở đỉnh. Ánh sáng đi thẳng xuống điểm nhạy cảm, dội ở đáy và quay trở ra, sau khi đã đi qua một lượng đáng kể sắc tố thị giác màu; đồng thời, bằng cách nhìn vào điểm vàng, nơi không có tế bào que, người ta không bị nhầm lẫn bởi sắc tố tím thị giác. Nhưng màu của võng mạc đã được nhìn thấy từ lâu rồi: nó là một màu hồng hơi cam; rồi có mọi mạch máu, và màu của vật liệu ở phía sau, và cứ thế. Làm sao chúng ta biết khi nào chúng ta đang nhìn vào sắc tố? Đáp án: Trước hết chúng ta lấy một người mù màu, người có ít sắc tố hơn và do đó dễ thực hiện việc phân tích hơn đối với họ. Thứ hai, các sắc tố khác nhau, như sắc tố tím thị giác, có sự thay đổi cường độ khi chúng bị tẩy trắng bởi ánh sáng; khi chúng ta chiếu ánh sáng lên chúng, chúng thay đổi nồng độ. Vậy, trong khi nhìn vào phổ hấp thụ của mắt, Rushton đưa vào một chùm tia khác trong toàn bộ mắt, chùm tia này thay đổi nồng độ của sắc tố, và ông đo sự thay đổi trong quang phổ, và hiệu số, dĩ nhiên, không liên quan gì đến lượng máu hay màu của các lớp phản xạ, và cứ thế, mà chỉ liên quan đến sắc tố, và theo cách này Rushton đã thu được một đường cong cho sắc tố của mắt protanope, đường cong được cho trong Hình 35–10.

Đường cong thứ hai trong Hình 35–10 là một đường cong thu được với một mắt bình thường. Đường này thu được bằng cách lấy một mắt bình thường và, sau khi đã xác định một sắc tố là gì, tẩy trắng sắc tố còn lại ở vùng đỏ, nơi sắc tố đầu tiên không nhạy. Ánh sáng đỏ không có tác dụng lên mắt protanope, nhưng có tác dụng trong mắt bình thường, và do đó người ta có thể thu được đường cong cho sắc tố bị thiếu. Hình dạng của một đường cong khớp tuyệt đẹp với đường cong màu lục của Yustova, nhưng đường cong màu đỏ hơi bị dịch chuyển một chút. Vậy có lẽ chúng ta đang đi đúng hướng. Hoặc có lẽ không — công trình mới nhất với các deuteranope không cho thấy bất kỳ sắc tố xác định nào bị thiếu.

Màu sắc không phải là một câu hỏi về vật lý của bản thân ánh sáng. Màu sắc là một cảm giác, và cảm giác đối với các màu khác nhau là khác nhau trong các hoàn cảnh khác nhau. Chẳng hạn, nếu chúng ta có một ánh sáng hồng, được tạo ra bằng cách chồng các chùm giao nhau của ánh sáng trắng và ánh sáng đỏ (tất cả những gì chúng ta có thể tạo ra với trắng và đỏ là hồng, rõ ràng), chúng ta có thể cho thấy ánh sáng trắng có thể xuất hiện màu lam. Nếu chúng ta đặt một vật trong các chùm tia, nó tạo ra hai cái bóng — một cái được chiếu sáng bởi ánh sáng trắng đơn thuần và cái kia bởi ánh sáng đỏ. Đối với hầu hết mọi người, cái bóng “trắng” của một vật trông có màu lam, nhưng nếu chúng ta tiếp tục mở rộng cái bóng này cho đến khi nó bao phủ toàn bộ màn, chúng ta thấy rằng nó đột nhiên xuất hiện màu trắng, không phải màu lam! Chúng ta có thể thu được các hiệu ứng khác cùng bản chất bằng cách trộn ánh sáng đỏ, vàng, và trắng. Ánh sáng đỏ, vàng, và trắng chỉ có thể tạo ra các màu vàng hơi cam, và cứ thế. Vậy nếu chúng ta trộn các ánh sáng như vậy đại khái bằng nhau, chúng ta chỉ thu được ánh sáng màu cam. Tuy nhiên, bằng cách tạo ra các loại bóng khác nhau trong ánh sáng, với nhiều sự chồng lấp khác nhau của các màu, người ta thu được cả một dãy các màu đẹp không nằm trong bản thân ánh sáng (đó chỉ là màu cam), mà nằm trong cảm giác của chúng ta. Chúng ta rõ ràng nhìn thấy nhiều màu khác nhau hoàn toàn không giống các màu “vật lý” trong chùm tia. Điều rất quan trọng là phải nhận thức rằng một võng mạc đã đang “suy nghĩ” về ánh sáng; nó đang so sánh điều nó nhìn thấy trong một vùng với điều nó nhìn thấy trong một vùng khác, mặc dù không có ý thức. Những gì chúng ta biết về cách nó làm điều đó là chủ đề của chương tiếp theo.

Thư mục tham khảo

Committee on Colorimetry, Optical Society of America, The Science of Color, Thomas Y. Crowell Company, New York, 1953.

Hecht, S., S. Shlaer, and M. H. Pirenne, “Energy, Quanta, and Vision,” Journal of General Physiology, 1942, 25, 819–840.

Morgan, Clifford and Eliot Stellar, Physiological Psychology, 2nd ed., McGraw-Hill Book Company, Inc., 1950.

Nuberg, N. D. and E. N. Yustova, “Researches on Dichromatic Vision and the Spectral Sensitivity of the Receptors of Trichromats,” presented at Symposium No. 8, Visual Problems of Colour, Vol. II, National Physical Laboratory, Teddington, England, September 1957. Published by Her Majesty’s Stationery Office, London, 1958.

Rushton, W. A., “The Cone Pigments of the Human Fovea in Colour Blind and Normal,” presented at Symposium No. 8, Visual Problems of Colour, Vol. I, National Physical Laboratory, Teddington, England, September 1957. Published by Her Majesty’s Stationery Office, London, 1958.

Woodworth, Robert S., Experimental Psychology, Henry Holt and Company, New York, 1938. Revised edition, 1954, by Robert S. Woodworth and H. Schlosberg.