你家的液晶顯示器可以產生多少種顏色呢?

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你家的液晶顯示器可以產生多少種顏色呢
國立苑裡高級中學物理科王建揚老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

網路上billylinw︰『現在流行彩色手機,常聽到65536色、4096色、26萬色、256色。不過,很少聽到電腦的色彩是幾色耶!不知道要怎麼查耶!』
lamina︰『目前大概就是這樣吧….
在桌面按右鍵選內容點設定值,這樣就可以看到你目前選用的色彩解析
-16 位元 => 65536 色
-24 位元 => 1677 萬色(全彩) 』
REI︰『再請教一個問題…
電腦顯示的顏色…是看顯示卡還是顯示器…
像我的顯示卡可以到32位元..
但LCD顯示器只有到24位元…
另外…據說24位元是肉眼辨識的極限… 』

人類視網膜上分佈著4種感光細胞,包括桿狀細胞及三種錐狀細胞。其中,桿狀細胞含有紅紫色的光敏色素,稱為視紫質(rhodopsin),由其光譜圖[1]可以看出桿狀細胞對綠光最為敏感,這可以說明在黑夜裡,草莓綠葉會比紅色漿果更顯眼,下次到大湖夜遊採草莓可以注意觀察看看。

不過彩色視覺主要來自另外三種錐狀的感光細胞,他們分別含有對紅綠藍三種波長色光敏感的色素,它提供了人類在較明亮環境中的彩色視覺。

人類的彩色視覺,除了依賴這三種錐狀細胞對不同色光的相對吸收能力外,還需要大腦對錐狀細胞所送達的訊號強度加以比較及轉譯。因此並非所有進入視網膜的光線,都會被”我們”看到。

舉例而言,一道580nm的黃光照射在視網膜上,由圖[2]可知除了藍色錐狀細胞幾乎吸收不到黃光的能量外,綠色及紅色錐狀細胞都能吸收並轉換成極高強度的訊號給大腦,此時大腦藉由紅綠色錐狀細胞送來約略相同的強度訊號及藍色錐狀細胞無強度訊號,將此訊息轉譯成黃色光照在視網膜上,告訴我們看到黃光了。然而,利用一道640nm紅光與一道540nm綠光同時照射在視網膜上,此時參考圖[2],紅綠藍三色錐狀細胞所能吸收的能量與轉換給大腦的訊號強度,與上述580nm黃光所產生的訊號強度十分相似,因此,雖然沒有任何580nm黃光照在視網膜上,但經由大腦的轉譯,我們依然認為看到黃光,儘管實際上是紅光與綠光照在視網膜上,但我們並無法察覺紅光及綠光的存在。

因此現有的彩色顯示器,不論是舊式的映像管,或者現代的液晶或電漿顯示器,都藉由這個方式,利用紅綠藍三種色光(三原色)的比例配置,引發人類大腦豐富的彩色視覺,圖[3]翻拍自電視機畫面,畫面中白色區域,如果加以放大觀察,事實上只是一些紅綠藍的發光色塊而已,只要三種發光色塊產生不同比例的亮度組合,大腦就有可能辨識其間的差異,而讓我們看到不同的色彩。

網路上所討論的內容,主要著眼在現代數位訊號,可以提供紅綠藍三種色塊多少種發光強度及組合,舉例而言,8位元的數位訊號表示至少可以提供28 =256 種不同的訊號強度,而紅綠藍三原色的發光強度組合就有2563 =16777216種,表示螢幕一組紅綠藍色塊,可以產生16.7百萬種色光組合,至於是不是極限,就要問問你的大腦了!
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參考資料: Penelope A. Farrant(1997), Colour in Nature, Blandford, UK

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