笑天涯說：視覺設計中的色彩的運用極其重要，要考慮主題色以及各種色彩之間的搭配問題，不知道大家有沒有發現一個問題無彩色系（黑白灰色）在色彩搭配中可以和諧地與任何彩色搭配，看看專業人士的解答。

知乎問題：為什么無彩色系（黑白灰色）在色彩搭配中可以和諧地與任何彩色搭配？

問題補充：

原題目：為什么黑白灰可以作為萬能顏色？兩個顏色，明度差不多的時候可以讓色相很不同，比如紅色和綠色，保證兩者純度相差無幾的情況下，可以看起來很舒適很調和。同理，明度差不多的時候，純度對比大而色相對比小，同樣可以很調和。但是，黑白灰/較灰的顏色無論任何時候都可以很調和。有什么內在的原理？

看看知乎用戶@Owl of Minerva?的專業解答：

這是一個很好的問題，而且是不能很簡單的解釋的問題。我嘗試提供幾個方面的視角，并歡迎大家提出意見以供討論。

1. 視覺感知原理：視覺編碼

要回答題主的問題，我們可以先考慮跟高層面的視覺的感知，從人腦視覺編碼方式說起。

1.1 視覺通路 (Visual Pathway)

上圖是橫斷面的人腦視覺通路[1]示意圖。人眼的所有眼各有鼻側和顳側視野，在視網膜(Retina)感知光信號之后，左右兩側的視神經將信號向后傳遞，在視交叉(Optic Chiasma)將各自的鼻側和顳側信號分流并繼續向后傳遞，分流之后左側神經只傳遞右側視覺信號(左眼鼻側視野和右眼顳側視野)，右側神經質傳遞左側視覺信號(左眼顳側視野和右眼鼻側視野)，分別通過兩側的外側膝狀體(LGN, Lateral Geniculate Nucleus)，繼續傳遞到枕葉的初級視皮層(V1, Primary Visual Cortex)和更高級的視皮層。易于理解的，視網膜感知的物體，通過該通路，會以一定空間關系映射視皮層上[2], 該關系被稱為視網膜拓撲映射(Retinotopy)[3].

可以看到，人腦的視覺信號傳導通路，在進入大腦皮層之前是高度的結構化的、分工明確的。在進入初級視覺皮層之后，視覺信號的處理會會表現出非常復雜的狀態，目前我們初級視覺皮層之后的視覺信號處理的認識，并沒有徹底清楚，但是這并不妨害我們去認識人腦皮層對視覺信號的認知模型，這便是下一部分的內容：視覺信息處理的結構化特征。

1.2 視覺信息處理的結構化特征
視覺信號傳遞到初級視皮層V1之后，會繼續向更高級的視覺皮層傳遞，最早在根據獼猴(Macaque Monkey)視皮層的解剖結果，人們重建了其各個視皮層之間的分級結構[4]：

上圖中的縮寫表示的是人腦相關的皮層區域。以此為基礎，我們逐漸理解了人的視皮層分級結構：

從初級到更高級的視覺皮層，視覺信息逐級傳遞。人腦理解的內容越來越復雜化、抽象化，由“模式”變成具體的”物”，再到物的特性和物與物之間的關系。

1.3 視覺認知的編碼特征

進入到初級視覺皮層的信號是非常的繁雜和全面的，人腦并不需要所有的這些信號，而是只需要提取其中的有用信號就可以了，否則會給大腦的視覺理解帶來太大的壓力，基于1.2的結構化特征，人腦發展出了視覺編碼壓縮方式。

人腦會把通過視覺通路傳遞過來的信號，跟自己的經驗比對，比照經驗中的常見圖像模式，經過比對之后，找到最為匹配的模式（線、角、圓……；斑馬線，轉角……），并以該模式取代實際的事物。這就好比給視覺信號做了一次編碼，以人腦的內稟信號取代實際信號對視覺圖像做了極大的壓縮，并為后續的快速處理做好了基礎。這種壓縮對應視頻處理的幀內壓縮。

而對于運動圖像，前后圖像有很大的連續性，他們之間的相似度很高，可以利用他們的相似性做進一步的壓縮，目前的視頻處理算法都利用了這一點，人腦自然也不會放過。這導致了視覺感知的視覺暫留現象。

總結來說，編碼的方式，主要有兩種：

• 基于模式相似性的替代編碼
  
• 基于視覺連續性的替代編碼

以上都要求我們的腦子快速的對圖像進行理解，從而找到模式相似性和連續性特征。

所以你感知的圖像，并不是你真正眼睛看見的。

1.4 視覺和諧：一種可能的解釋

編碼的基礎在于對圖像的理解，對于理解不了（無法快速找到基本模式）的事物圖像，人腦就不能對其進行很好的壓縮，這會占用很大的精力。

先舉幾個例子

易于壓縮：

不易壓縮：

可以看出，易于壓縮的圖像相比于不易壓縮的圖像有以下幾個特點：

• 布局規律（事物少，位置規律）
  
• 色彩簡單（主題色彩較少）
  
• 可預測性（事物運動的可預測性，變化的可預測性等）
• 圖形/物體常見（易于找到匹配的模型）

易于壓縮的圖像，給人腦的信息處理壓力低，不易壓縮的圖像反之，會制造處理壓力，讓人有壓抑感和潛在的恐慌感。同時，你或許注意到，這些規律也可以應用到其他方面，比如：

• 攝影：主題突出；背景虛化（減少不必要的細節和不可預測性）；講究布局；色彩簡單……
• 著裝：不要穿著三種以上顏色，盡量穿著純色；衣服上不要有圖案或者圖案盡量簡單；穿著款式不要太出格……

視覺上的和諧，跟圖像的視覺可壓縮性直接相關。

2 色彩的協調 （color harmony）

我們談論色彩的協調，實際上是在談論人的色覺的協調(color perception harmony)?；谏弦徊糠值慕Y論，配色的協調對應的是較好的視覺可壓縮性。那么題中的問題就轉化為：什么樣的配色才具有較好的視覺可壓縮性。我們從最基本的開始。

2.1 為什么是RGB

我們都知道R(Red 紅色) G(Green 綠色) B(Blue 藍色)是三原色，他們不同成份的配合可以構成人眼所感知的任何顏色，那么原因何在呢。

在人眼的視網膜上，主要有兩種感光細胞：視桿細胞(Rod)和視椎(Cone)細胞 [1]。視桿細胞有大概一億兩千萬個，在視網膜上廣泛分布，但是他們不能感知色彩，只感知光感，在光線不足的情況下，主要是視桿細胞作用，因此我們在晚上看不見色彩。視錐細胞則僅有7～8百萬個，主要分布在視網膜最為敏感的黃斑區(fovea)。并且對色彩敏感。按照對不同色彩（紅綠藍）的敏感性，可以進一步的劃分三種視錐細胞：短波(S)、中波(M)、長波(L)視錐細胞。

分別對藍色、綠色和紅色最為敏感。要注意各種視錐細胞也能感知其他色彩，只是對應的放電強度不如最為敏感的顏色。人能產生顏色的感覺，來自三種視錐細胞對不同波長光線的神經信號差異，人能感知的所有顏色可用這三組信號的強弱表示。也就是說RGB色彩的混合，是人腦在視覺信息處理的時候人工混合的。

三原色是人的色覺系統決定的，甚至不適用于其它動物（貓、狗等就有不同于人類的感光細胞）。我們用三原色可以混合出其它顏色，是因為我們的視覺系統無法區分其他的顏色的神經信號和三種神經信號混合的信號。而物理上根本不存在顏色，不同顏色的光本質是不同波長的電磁波，顏色是視覺系統進化來的功能，以便于在大自然中識別不同的事物。

2.2 色彩配合的可壓縮性

有了RGB基礎，我們可以定義在視覺壓縮概念下的色彩相似性，即相似顏色的組合，在讓視錐細胞產生的放電上模式上較為簡單，盡量只有一種視錐細胞放電強，其他視錐細胞放電弱。另一方面，我們還可以根據RGB的原理，使主體顏色讓一種視錐細胞放電強，其他顏色讓其他視錐細胞放電強，這種情況下，能有效的突出主題，利于信息壓縮。此外，還可以根據模型匹配的原理，類似最為常見的自然的顏色模型，也是易于壓縮的。以上三種情況分別對應著

1. 相似色配色?（色彩接近）
2. 互補色配色?（混合之后能產生白色）
3. 擬自然配色?（粉色的花瓣配綠葉）

我們先根據RGB原理繪制一張色輪圖：

在色輪上，相似色位置鄰近：

互補色則在對面：

擬自然配色則沒有在色輪上的規律：

有了以上的基礎，不僅能回答題主的問題，還能回答所有關于配色的問題。比如，對于題主問題的簡化回答是：

1. 黑白灰的感知不需要色彩信號的引入，視覺壓縮容易。
2. 黑白灰配色是非常常見的自然界配色模式（比如在夜晚沒有顏色感知的時候），容易找到匹配的模式。

因此人腦在處理黑白灰配色上負擔小。再加上我們經常在莊重的場合看到黑白灰配色模式，我們在日?？吹竭@種模式的時候，也會有嚴肅認真的感覺摻和進來（記憶因素的引入）。

以上

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[1] Standring, Susan. “Gray’s anatomy.”?The anatomical basis of clinical practice?39 (2008).
[2] Tootell R B H, Hadjikhani N K, Vanduffel W, et al. Functional analysis of primary visual cortex (V1) in humans[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1998, 95(3): 811-817.
[3] Engel S A, Glover G H, Wandell B A. Retinotopic organization in human visual cortex and the spatial precision of functional MRI[J]. Cerebral cortex, 1997, 7(2): 181-192.
[4] Van Essen, David C., and John HR Maunsell. “Hierarchical organization and functional streams in the visual cortex.”?Trends in neurosciences?6 (1983): 370-375.

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