「老師，可以不要用紅色粉筆寫嗎？我看不清楚。」這是在中小學常聽到的對話，我們總覺得紅色粉筆寫在黑板上不夠清楚，但紅色和綠色不是互補色嗎？應該要很清楚且明顯的，這其中到底有什麼奧秘呢？

 

色彩三要素：色相、明度、彩度

要解開這個謎團先從色彩開始談起吧！牛津字典對色彩的解釋為，物體受光線照射，不被吸收而反射進入眼睛，呈現出物體的顏色，因波長的差異，產生紅、黃、綠、藍、紫……等色彩。

色彩是由「R」紅色（長波長）、「G」綠色（中波長）及「B」藍色（短波長）三種不同的色光混合而顯色，因此我們稱RGB為色光三原色。色光的混合屬於加法混色（又稱正混合），光學上加法混色時二次色的亮度比合成它的二原色較為高，我們可以這樣推論：因三原色合成白光，所以任二原色混合，將合成2/3的白光。因此，在加法混色中混色永遠會使亮度增強。

依據上述概念，若某一色彩I其R、G、B含量比例分別為r、g、b，則方程式可寫為 I ≣ rR + gG +bB。因此每種顏色都會有自己的RGB值，而在電腦上，三個原色的顯示範圍分別由0~255表示，無色彩時為0，色彩最濃時為255，如紅色為(255,0,0)、綠色為(0,255,0)、藍色則為(0,0,255)，黃色是由紅色及綠色混合而成，RGB值則為(255,255,0)，橘色則由紅色和一半的綠色混合而成，故其RGB值為(255,127,0)，而白色是全部三種原色的混合，故其RGB值為(255,255,255)，黑色則為(0,0,0)。所以我們由RGB值即可知，紅色沒有G、B值而綠色沒有R、B值，因此互為補色。

色光三原色為紅色、綠色與藍色（圖／Wikimedia Commons）

 

任何色彩均具有三種基本的性質，稱為色彩三要素，即色相、明度、彩度三個向度。色相是指色彩的名稱，取決於可視光之波長，例如：紅、橙、黃、綠、藍、紫……。明度是指色彩明暗的程度，色彩會因為黑或白含量不同而產生明暗度不同之變化，當色彩中白色含量較多時，色彩的明度將提高，顏色也會愈淺。彩度是指色彩的飽和或純粹程度，每個色相中，不含其它雜色的「純色」是飽和度、純粹度最高的顏色，純色高的顏色我們稱之為高彩度，純度低的顏色則稱低彩度。

視認性：為什麼看不清黑板的字

在圖片或文字中，要能夠「看清楚」更重要的因素是視認性（legibility），視認性是指利用形狀或顏色形成鮮明可辨認的圖像。視認性佳表示物體可以很容易被辨認，而視認性探討的重點在於閱讀者獲取訊息的難易程度，不涉及閱讀者認知能力的高低。

一般來說，在灰色背景下，色彩的視認性普遍不錯，其中，以白色、藍綠色、黃色的文字視認性最好，其次為綠色、藍色、紅色，最差為紫色。而視認性高的配色組合與其他樣本在相同距離下，判讀程度通常較佳，常見的紅綠兩種互補色就是視認性很低的組合，容易引起閱讀者的視覺疲勞和傷害。另外，紅藍配與藍綠配同樣是不理想的搭配組合。

回到粉筆與黑板的問題，傳統粉筆的主要成分是硫酸鈣（CaSO4），但顆粒比粉塵大，吸進氣管會造成鼻、咽、喉不適，現今環保粉筆多採用碳酸鈣（CaCO3）來取代傳統的硫酸鈣為原料，碳酸鈣是無毒物質，粉塵較少，可被人體正常代謝。彩色粉筆就是色料加上碳酸鈣或硫酸鈣製備而成，根據實驗分析，每支粉筆至少都有80%以上的碳酸鈣或硫酸鈣，然而這兩種化合物皆是白色粉末，所以粉筆顏色會深受硫酸鈣或碳酸鈣含量的影響。

一般由三原色混合後所產生的顏色稱為正色，在探討對比色或互補色時皆以正色為主，但粉筆中含有大量的白色碳酸鈣或硫酸鈣，因此色彩的明度與彩度已大幅度產生變化。紅色粉筆在白色的碳酸鈣或硫酸鈣的影響下，會出現G、B值，已和正紅色僅有R值不同，而紅色與綠色的組合下，視認性原本就不高，當紅色粉筆出現G、B值後，與綠色黑板的RGB值更加相近，導致視認性更差，因此紅色粉筆在黑板上無法清楚顯色。

圖１：當彩色粉筆寫在黑板上，視認性即是影響學生觀看老師板書的關鍵。（圖／撰稿團隊提供）

 

由圖1可知，相較於左邊的學生能夠清楚看到「視認性」三個字，右邊的學生對於黑板上的文字辨識則較吃力，這就是不同顏色在相同背景顏色上所造成的差異，也就是視認性的差異。而在圖2當中，為了與黑板顏色比較，色塊與色線區都是以正綠色為背景顏色。由比較結果來看，在色塊區部分，正紅色和正黃色都有相當好的視認性，而正綠色的綠色色塊則因和背景顏色相同，故無法辨識。

 

 

色線區部分，正黃色依舊有相當好的視認性，但正紅色就較不佳，正綠色則一樣無法辨識。最後的彩色粉筆區是以粉筆書寫於黑板上的真實情況來看，我們可以發現，紅色粉筆的視認性非常不好，而黃色粉筆的視認性仍然很好，綠色粉筆在黑板上反而有不錯的視認性。由結果顯示，我們可以知道紅色粉筆在黑板上不清楚是因為視認性差的原因，與互補色並沒有直接的相關，下次可別再搞混囉！

 

責任編輯：張尹貞

審校：張惠博