当我们在屏幕前浏览图片、观看视频，或是欣赏舞台上绚丽的光影效果时，我们所看到的丰富色彩，绝大多数都离不开一个核心原理——色光三原色。
是什么？探秘色光三原色的身份
色光三原色，也称为加色三原色，是指在色彩混合中，无法通过其他色光混合而成的三种基本色光。它们是：
- 红色 (Red, R)
- 绿色 (Green, G)
- 蓝色 (Blue, B)
之所以称它们为“三原色”，是因为理论上，通过不同比例混合这三种色光，可以生成人眼可见的绝大部分其他颜色。这个过程被称为加色混合 (Additive Mixing)。
与之相对的是减色混合 (Subtractive Mixing)，那是颜料、染料等物质的色彩混合方式，其三原色通常是青色 (Cyan, C)、品红色 (Magenta, M)、黄色 (Yellow, Y)，混合后颜色变暗，全部混合理论上得到黑色。
为什么？为何偏偏是红绿蓝？
选择红、绿、蓝作为色光三原色，并非随意而定，而是与人眼的生理构造紧密相关。
我们的视网膜上有一种叫做视锥细胞 (Cone Cells)的光感受器，主要负责感受颜色。大部分人拥有三种类型的视锥细胞，它们对不同波长的光线敏感程度不同：
- 一种主要对长波长光敏感（感知为红色区域）
- 一种主要对中波长光敏感（感知为绿色区域）
- 一种主要对短波长光敏感（感知为蓝色区域）
大脑通过分析这三种视锥细胞接收到的信号强度比例，来“解读”并识别出各种各样的颜色。红、绿、蓝这三种色光恰好能够分别最有效地刺激这三种视锥细胞，因此成为构建和呈现绝大多数人眼可见颜色的基础。
通过组合这三种基本的光信号，我们可以模拟出自然界中复杂的光谱分布，从而在大脑中重现丰富的色彩感知。
如何混合？产生多少色彩？
色光三原色的混合遵循加色混合的规则：光线越多，颜色越亮。
基本的混合规律如下：
- 红色 + 绿色 = 黄色
- 绿色 + 蓝色 = 青色 (Cyan)
- 红色 + 蓝色 = 品红色 (Magenta)
当等比例混合三种色光时，会产生白色：
红色 + 绿色 + 蓝色 = 白色
注意，这是光线的混合，与颜料混合得到黑色完全相反。
产生多少种色彩？理论上，通过精细地控制红、绿、蓝三种色光的强度（亮度），可以产生无数种颜色。在数字世界中，这个“多少”取决于我们给每个原色分配多少信息量（通常称为色彩深度）。
色彩深度与色彩数量
最常见的数字色彩深度是24位真彩色 (24-bit True Color)。这意味着每个像素的颜色信息由24位二进制数组成。
这24位被平均分配给红、绿、蓝三个通道，每个通道占用8位。
- 红色通道：8位
- 绿色通道：8位
- 蓝色通道：8位
一个8位的通道可以表示 28 = 256 种不同的强度级别（从0到255，0表示该色光完全关闭，255表示该色光最亮）。
因此，通过组合红、绿、蓝各256个不同的强度级别，总共可以产生 256 × 256 × 256 = 16,777,216 种不同的颜色。
这1670万种颜色，虽然并非理论上的无限，但已经远超人眼能够区分的颜色数量（通常认为人眼能区分约1000万种颜色），因此被称为“真彩色”。
在一些专业领域，还会使用更高的色彩深度，如30位（10位/通道）或36位（12位/通道），以提供更平滑的颜色过渡和更广的色域。
哪里可以看到？丰富的应用场景
色光三原色的原理是现代显示技术和照明技术的核心基石。它们的应用无处不在：
显示器屏幕 (Displays)
无论是电脑显示器、电视机、智能手机屏幕，还是平板电脑，几乎所有现代数字显示设备都使用色光三原色的原理来呈现图像。
屏幕表面布满了微小的像素 (Pixels)。每个像素通常由三个更小的发光单元组成，称为子像素 (Subpixels)，它们分别发出红光、绿光和蓝光。
通过精确控制每个子像素的亮度，就可以混合出该像素所需的任意颜色。例如，要显示黄色，只需让红光和绿光子像素以最大亮度发光，而蓝光子像素关闭；要显示白色，则红、绿、蓝三个子像素都以最大亮度发光；要显示黑色，则三个子像素都关闭。
不同的屏幕技术
- LCD (液晶显示器): 利用背光源（通常发出白光，通过滤光片产生RGB）和液晶分子的偏转来控制通过每个RGB子像素的光量。
- OLED (有机发光二极管): 每个子像素本身就是一个微小的有机发光二极管，可以直接发出红、绿、蓝三种颜色的光，并通过控制电流来调整亮度。
- LED显示屏: 大型户外或室内LED屏幕直接由无数个小小的红色、绿色和蓝色LED灯珠组成，通过控制每个灯珠的亮度来显示内容。
投影仪 (Projectors)
许多数字投影仪也依赖色光三原色。它们通过分光或使用独立的红、绿、蓝光源，然后将这三种颜色的图像叠加投射到屏幕上，形成彩色影像。
舞台灯光 (Stage Lighting)
现代舞台灯光设备，特别是LED灯具，常常采用RGB（或RGBA、RGBW等）混色技术。通过控制不同颜色的LED灯珠的亮度，灯光师可以快速、灵活地调配出各种所需的舞台气氛色彩，实现动态的光色变化。
彩色打印机与扫描仪
虽然打印机使用颜料（减色混合），但彩色扫描仪和数码相机捕捉颜色时，底层原理是基于色光三原色。它们使用传感器（如CCD或CMOS）来测量进入的光线中红、绿、蓝三个部分的强度，将光信号转化为数字信号进行存储和处理。
它是如何工作的？（在数字设备中）
在数字设备中，如显示器，控制红、绿、蓝子像素的亮度通常通过电子信号实现。对于每个像素，颜色信息被编码为三个数值，分别对应红、绿、蓝的强度。
例如，在使用24位真彩色的系统中：
- 红色强度值范围：0-255
- 绿色强度值范围：0-255
- 蓝色强度值范围：0-255
这三个数值（通常用十六进制表示，如#RRGGBB）被发送给显示控制芯片。芯片再将这些数值转化为控制子像素发光强度的信号。
控制发光强度的方法包括：
- 脉冲宽度调制 (PWM): 让子像素以极高的频率快速闪烁，通过改变“亮”的时间占总周期的比例来模拟不同的亮度。例如，“亮”的时间占50%看起来就是一半亮度。
- 电压或电流控制: 直接改变施加在子像素（特别是OLED或某些LED）上的电压或电流大小，使其发出不同亮度的光。
这些电子信号精确地控制着屏幕上每个像素的红、绿、蓝子像素的发光状态，无数个这样的像素组合在一起，就构成了我们所看到的细腻、逼真的彩色图像。
综上所述，色光三原色——红、绿、蓝——不仅是光的基本属性，更是支撑现代视觉技术，从我们手中的手机到巨大的户外屏幕，再到绚烂的舞台，一切彩色光影世界的基石。
