全光譜如何形塑現代世界

在書展中，終於見識到應用彩色電子紙的7.8吋mooInk plus 2C電子書閱讀器，色彩的表現比預期還好許多，雖然彩度和飽和度都有限，可是快接近基本的彩色印刷了，加上電子紙比起發光液晶螢幕更不傷眼和影響夜間睡眠，是有益身心健康的更佳選擇。我還未下定決心敗一台，是因為更期待大尺寸的彩色電子墨電子書閱讀器，可以用來閱讀雜誌。

能從黑白的世界進化到彩色的世界，真的是令人非常賞心悅目的佳音。這篇絕對不是葉佩雯，廠商真的完全沒贊助，我的兩台mooInk電子書閱讀器都是自掏腰包買的。

想當初彩色列印仍貴鬆鬆的大學時期，印表機印出的科學論文，不僅是只有黑白而乏味而已，當作者解釋他們實驗中那些紅、綠、藍、紫色的組織或細胞染色時，我們這些莘莘學子都不知道該看圖片中的何方，而無法好好學習、天天向上。

我們人類眼睛中的視錐細胞，含有三種視蛋白，雖然較鳥類的四種還少，但已足夠讓我們感知彩色的世界了。如果無法以豐富的顏色來表現這個世界真實的多彩多姿，那就實在太浪費了。雖然，我們最常使用的手機或電腦的高科技螢幕，還未能完完全全呈現出大部分人眼可見的色域，可是都已八九不離十，加上更新穎的彩色電子紙，我們有了在一小片平面自由變換色彩的能力。這樣的能力強到可能讓我們忘記了，在歷史上，人類為追求各種彩色顏料而付出的巨大努力和代價。




《連線》（Wired）雜誌的副總編、《酒的科學：從發酵、蒸餾、熟陳至品酩的醉人之旅》（Proof: The Science of Booze）作者亞當．羅傑斯（Adam Rogers）的《全光譜：色彩科學如何形塑現代世界》（Full Spectrum: How the Science of Color Made Us Modern）就要帶領我們從物理學、化學、考古學、人類學、藝術史、心理學、生理學、語言學等等領域來認識我們究竟如何研發各種顏料、染料、螢幕等等如何模仿千變萬化的彩色世界（請參見〈酒的科學和藝術〉）。






為了永久地呈現出我們可見世界的一小部分，遠古人類就鍥而不捨地探尋各種顏料來作畫，以及萃取天然色素來為織品染色，而這些顏料和染劑，也深遠地影響了我們的文化和文明。從《全光譜》，我們能夠從中見試各不同行業和不同領域的科技如何交匯激發出創新，例如空調最早是為了維持彩色印刷的穩定溫濕度而設計出來的。

《全光譜》探討的歷史跨度從最早的洞穴壁畫、史前繪畫到中國唐朝瓷器再到皮克斯動畫，還有幾年前在社交媒體上爆紅的藍黑或白金裙子。對於色彩的解釋和操弄，從古希臘哲學家到中世紀阿拉伯學者再到現代科學家也都一一登場。當然也非常重要的，為什麼地球上的生物要感知可見光？

人類最早使用天然顏料是在幾十萬年前的洞穴裡。當中人類最早使用的顏色包括紅色、黃色、橙色和棕色的赭石。原始赭石是黃褐色的，少量氧化鐵（鐵鏽色）或氧化錳（黑色或棕色）會讓赭石出現其他顏色。赭石粉被添加了如膠狀脂肪或骨髓的黏合劑就成了最古早的顏料。各種赭石顏料加上主要成分是碳酸鈣的白堊以及由木炭和動物骨骼衍生的黑色顏料，就構成了人類早期藝術的基本調色盤，讓遠古人類能夠把他們日常所見的事物（主要是動物）塗在洞穴中的牆上成為各種圖案，讓後人藉由想象力還原。

顏料的使用也有為了提高商品的經濟價值，刺激人們的購買慾望。一些新顏料的發明，是由商品如何在國際貿易上銷售而引發的。貿易推動了創新，而顏料就是這些創新之一。其中瓷器就是過去中外貿易最重要的商品，而中國北方的白瓷大受國際市場歡迎，除了瓷器相較於陶器更緻密的性質，就是因為在白底上更易作畫顯現其他顏色。 當然，更早出現的陶石器也上了彩色的釉料。

其實，不僅是彩色，連黑白兩色都可以有形形色色的故事可談。當我還是懵懵懂的大學生時，某次聚會到了一位園區科技新貴的豪宅見識各種高科技家電，炫耀一台幾十萬元的電漿電視時，識貨的學長說它可以呈現更黑的黑，現場大部分阿宅包括我都不理解更黑的黑有啥難的，直到讀了這本《全光譜》，才理解到更黑的黑，在技術上是多次重大的突破，因為全黑，理論上應該如同黑洞一樣，把所有光子通殺，一個也不放過。目前最黑的高科技產品是奈米碳管，可是光子會背後突圍而出的螢幕，怎麼讓黑更黑呢？為了讓黑更黑，催生了不少科技上的創新。

而白色，有需要為家中或工作環境選擇牆壁的漆色，大概都知道白色的漆還分很多種，合自適合不同場所或喜好，真是令人眼花繚亂，常見的就有玫瑰白、白合百、象牙白、大麥白、棉花白、水泥白⋯⋯族繁不及備載。古埃及和羅馬帝國使用的是鉛白，差不多時期的中國也製作了鉛白，顯示它可能是最古老的合成顏料。鉛白造成的鉛中毒，恐怕在中外都改變了不少歷史軌跡。

當然，白色是因為物體反射了大部分波長段的可見光，把太陽光用三稜鏡分解，就能映出彩虹，這可能是大家熟知的。牛頓（Sir Isaac Newton，1643─1727）在玩三稜鏡玩出心得前，就作了口味頗重的實驗，包括把粗大的針插進他眼睛，還有把兩片黃銅代替手指捅進他眼球兩側。事實上，早在牛頓，阿拉伯世界的數學家海什木（Ibn al-Haytham，965─1040）受古希臘哲學家的啟發，設計出實驗用螺盤發現了色彩能夠混合的秘密。

事實上，色彩在物理學上是不存在的！所謂的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，全都是我們人眼接受到不同波長的可見光後，大腦神經加工出來的，因此我們確實都是帶著「有色眼鏡」在看待世界的。可見光，也僅僅是電磁波的一小段而已，我們看不見的「光」還包括X射線、紫外線、紅外線、微波等等。

除非用科學儀器或電腦程式，否則我們無法得知可見光的波長多少，因此僅能夠用語言文字來描述和表達。色域遠比我們所用的名詞多太多了，而且不同語言描述顏色的名詞數目也大相徑庭。即使是用一個語言，「青」色依古今不同脈絡，都可能是超過三種不同顏色，「紫」色也差不多是一大塊色域。甚至有一門學科「心理物理學」，研究物理刺激和感官認知之間的關係，探討色彩空間的基本形狀。

顏色還有飽和度、色調、色溫的差異，而它們也在流行文化中扮演重要的角色，特定時期的大眾文化會要主要流行的色彩飽和度、色調、色溫。也因為隨著科技的發展，顏色需要被區分得愈來愈繁複細緻，國際色彩產業群、電視螢幕製造商和織品染色業者也同力製定了許多色票、色碼、色圖等國際通用標準，包括我們進行動物行為實驗也需參考設計師常用的PANTONE色票，甚至還有網站可以比試辦色能力，看你能否區分出同一顏色不同色碼之間的細微差異：The X-Rite Color Challenge and Hue Test。

《全光譜》用了許多五彩繽紛的案例，讓我們認識到這絢麗多彩的世界是怎麼產生的，寓教於樂！


本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】