顏色可說是繪畫的基礎之一，如何定義色彩以及色彩之間彼此的關係，一直都是物理學、視覺和美術傳統千百年來必討論的主題。色彩三原色，應該是人類感知到色彩後，會接觸到的第一個理論學說。自從國小上了美術課，紅黃藍基本三原色、補色概念就此深植我們每個人的腦海中。往後畫畫的日子裡，只要到了上色的階段，就會依循從色輪發展出的色彩理論來做配色、調色。
一直到研究所，接觸到電腦圖學的影像處理，才讓我開始用另一個視角去理解色彩。再後來到了德國時，重新開始畫水彩，翻閱了很多理論資料，加上自己多次的實驗，我發現了一個很嚴重的調色問題——
為什麼紅黃藍三原色總是只能調出髒髒的咖啡色？紅＋藍調不出紫色，也是咖啡色？
色環是什麼？能吃嗎？
過時的伊登十二色環
想必只要有上過小學自然或美術課的同學，一定都看過下面這張圖。
這是伊登12色色環，是傳統美術領域中，只要學習到色彩理論的時候，一定會提出來講的概念。這個色環模型呢，是1920年代的一個瑞士表現主義畫家兼美術教育者約翰·伊登，為了教學提出的概念。他當時任教於鼎鼎大名的德國包浩斯藝術建築學校，這座學校知名到什麼程度呢？即使到現在，他們對現代建築學的影響仍然非常深，以至於「包浩斯Bauhaus」這個名詞已經不單指學校，而是成為了某一種建築流派或者風格的代名詞。扯遠了，約翰伊登當時身為包豪浩斯的核心成員，在學校裏頭教授「型態課程」，並且出版了一本著作《色彩的藝術》，十二色環這個概念便是在這本書裡首次被他給提出來。裡頭列出了一些想法。
這是有問題的不要記這是有問題的不要記隔離線
包括：
- 紅黃藍是三原色，無法由其他顏色調製成
- 由兩個三原色調成的是二次色，為另外一個三原色的補色（例：紅+黃調出橘；是深藍的互補色）
- 二次色再與一次色相混，可混出三次色（橘+黃=橘黃、橘+紅=橘紅）
- 三個原色、三個二次色、以及6個三次色，可以組成一個圓。其中，三原色的位置可以構成一個正三角形；而二次色位置則正好構成與三原色相反的另一個正三角形。
- 位於色環對面的顏色為該色的補色。（例：黃色對面是紫色，則黃為紫的互補色）當我們將補色倆倆平均混合，就可以得到中性灰色。
這是有問題的不要記這是有問題的不要記隔離線
就是這些概念，對接下來一百多年的藝術界及藝術教育界影響深遠。
不過補色和原色這些名詞其實並不是伊登首先提出的。若要追本溯源，無可避免的，還是要提到每個美術生最痛恨的——
光學物理：色彩的加法
早在17世紀，22歲的牛頓便透過三稜鏡，將一束白色自然光分離成一連串連續的彩色光譜，發現了色散現象。
牛頓在1704年出版了《光學》，他將光分為七個顏色：紅橙黃綠藍靛紫，正好對應七個音階。
那麼問題來了——
如果要組回白光，最少需要多少色光呢？
這裏就要解釋一下人體的生理構造：
1802年，英國物理學家楊格發現混合紅(R)、綠(G)、藍(B)三個顏色的光，可以組成白光，所以她就推論——人眼有三種感光細胞。原來只要三種色光，依照不同的比例混合，便可以組成我們能夠看見的大部分色彩，所以對人眼來說，最佳的色光三原色是ＲＧＢ紅、綠、藍。
所以，色彩的加法混色原則便是
【我們看見的顏色=所有射進眼中的光線的疊加】
只要把紅色和藍色光疊加在一起並射入你的眼睛，你就會看見洋紅色；而把紅色光跟綠色光疊加在一起，我們則會看到黃色。
「三」原色只適用於人類
題外話，所謂原色的概念，完全是基於人的生物機制而產生的名詞。由於人的眼睛有三種錐狀細胞，分別可感知紅、綠、藍三種波長的電磁波，所以由這三種波長的電磁波便能組成大部分人眼視覺可見的色彩。對每種生物來說，原色的數量都不一樣，完全取決於該生物的眼球構造，像鳥類多半都具有四種感色細胞，因此對於他們來說，就至少有四種原色。
所以，只要是任何自主發光的顯示器都是依照這個「光的三原色」原理來設計的。例如電腦螢幕，他們透過同時發出綠光（540nm）和紅光（690nm），來讓你覺得你看到了580nm單一波段的黃光，但其實你看到的是兩種波段合起來的複合光。雖然其中一點黃光範圍的電磁波都沒有，卻會產生見到黃光的感覺，神奇吧！你會看到「顏色」，並非光本身的特性，而是這個波長的電磁波進入受器（眼睛的錐狀細胞）後，由大腦告訴你的感受。
這邊要提醒一下，我們在上面所提到的RGB色彩模型，是專指「光」的色彩加法原理，也就是說只有在我們看到自體發光的物體時，才能使用加法原理。但是在日常生活中所見幾乎都是不會自體發光，而是反射光線而被我們看見的物體，這時候我們又是如何看見他們的顏色的呢？
這就要講到「色彩的減法原則」了。
色彩的減法理論
我們之所以可以看見一朵紅色的花，是因為當白色日光照射他時，花朵吸收了綠色和藍色的光線，只反射紅色光線進入我們眼中，我們才得以覺得他是紅色。
而綠葉，則是因為其吸收了藍光與紅光，反射綠光進入我們眼中，所造成的感受。這便稱為「色彩減法理論」。
「色彩的減法混色」就是
【我們看見的顏色=白光-物體吸收的光線】
透過色彩的減法原理，便可推導出，我們平常在畫畫所使用到的三原色，分別是
▸從白光當中吸收了紅光，反射藍光與綠光的青色顏料（Cyan）
▸從白光當中吸收了藍光，反射紅光與綠光的黃色顏料（Yellow）
▸從白光當中吸收了綠光，反射藍光與紅光的洋紅色顏料（Magenta）
因為色彩的減法混色，都是在印刷、紡織、噴漆、繪畫中使用的，所以我們稱它為「色料三原色」或「顏料三原色」CMY。
而身為色料三原色的青、品紅與黃，正好可以與色光三原色的紅綠藍組成完整的色環，組成一個等角六角型，並互為彼此的補色。
好了，說了那麼多理論知識，我們來個隨堂考👇
紅色加綠色會變什麼顏色呢？
如果你還是反應不過來，基於小時候老師用伊登色環教你的色彩概念，你會毫不猶豫的脫口而出：黑色！
錯了！還不給我去罰寫一百遍，伊登色環是有問題的！
我們都知道，在電腦8byte色域中，(R, G, B)三個通道值域為[0,255]。0表示完全沒有這個顏色，而255則表示這個通道能量全開。所以(255,0,0)就代表正紅色。而（0,255,0）則是完全的綠色。
於是，把顏色數值化後，我們就可以非常容易的計算出，紅色（255,0,0）與綠色（0,255,0）的混合，是（127.5,127.5,0），是個暗沉的黃色來著。
還是聽不懂嗎？我們來看個圖吧👇
（手繪原圖概念：光學物理博士陳柏翰；重新繪製：我）
如上圖所示，色彩加法告訴我們，紅綠藍三色光同時進入眼睛，在視覺裡，是同等於看見白色的。而右方的色彩減法，發生情況為當我們看到非自體發光物體時的表現，我們之所以看到紅色顏料，是因為紅色顏料吸收了其他波長的光線。因此，當紅色顏料和綠色顏料混合，綠色顏料將大部分紅色顏料本來該反射的紅光吸收掉了，而紅色顏料也將大部分綠色顏料原本該反射的綠光吸收掉了，就只剩一點點綠色波長和紅色波長會被反射，那此時人眼就會看到相當暗沈的黃色，也就是俗稱偏黃的咖啡色啦。
加法三原色與減法三原色小結
會主動發光的物體，適用於色彩的加法混合原則，而其中的色光三原色是紅綠藍（也就RGB色彩系統）。而自己不會發光，而是靠反射外界光線來讓我們看見的物體，適用於色彩的減法混合原則，而其中的色料三原色是青、洋紅、以及黃色（也就是CMY色彩系統）。
但是等等，還有一個問題沒解決！講了半天，一開始提到的那個伊登十二色跑去哪了呢？
所謂的「紅黃藍」三原色又是哪來的？
先說結論，其實這完全是因為知識傳播的不對等所造成的。在當時，研究色彩三原色與光學色彩理論的人，並不是同一群人。像我就曾聽過美術系的朋友對我親口自嘲「學藝術的人數理都不好」。彼此彼此，理工科的人也都不太會畫畫。再來，當時的人對於光學還有人眼辨色的原理也還沒有這麼了解。
於是許多畫家便依照長久累積下來的經驗和傳承，歸納出紅黃藍作為色彩三原色的理論。
時間回到牛頓發現色散原理後沒多久，在1725年，一位德國畫家Jacob Christoph Le Blon便受牛頓的啟發，根據經驗推出了屬於顏色的三原色，即是我們現在所熟知的紅黃藍模型。他發現，根據這三種顏色可以調配出人們想要的大部分顏色。此外，這也是有歷史原因的，以前的顏料並不如現在這麼輕易可得，色彩種類也沒有這麼豐富，因此，因此一向珍貴的硃砂與藍色代表色——群青顏料，便成了畫家心中的原色了。
延伸閱讀
「色粉」跟「顏色」是兩個完全不同的概念？寫給新手的水彩顏料大全
美術繪畫領域中的色彩概念，就是從這裡開始成形的。
讓我們來看看另一邊——印刷產業。
印刷產業隨著技術的發展，以及眾多藝術家投入嘗試，終於在1906年，Eagle Printing Ink Company便第一次使用了CMYK四色印刷法來進行套印。接著，1920年，伊登才出版了他的《色彩的藝術》。事實證明，早在伊登提出他的色環理論之前，業界早已知道較正確的CMYK色彩系統並應用在各個領域中了。
使用紅黃藍作為三原色，到底有什麼問題？
所以用紅黃藍 (RYB) 作為色彩三原色到底有什麼問題呢？
一開始我們說過，原色最初的定義，是指「用這些顏色，便能調製出其餘任何一個顏色」（雖然這個說法也是有問題的啦）。所以我便挑選了兩組不同三原色水彩顏料（CMY和RYB），根據伊登的理論來繪製色環。
在CMY色環中，我使用的顏料為：
- 黃：申內利爾學生級 Primary Yellow
- 品紅：申內利爾專家級 Opera Rose
- 藍：申內利爾專家級 Phthalocyanine Blue
在紅黃藍 (RYB) 色環中，我使用的顏料為：
- 黃：申內利爾學生級 Primary Yellow
- 紅：申內利爾專家級 Sennelier Red
- 藍：好賓 Cobalt blue
由這張比對圖，可以看出 3 個用紅黃藍作為三原色的問題：
- 由RYB調出的大部分顏色更加混濁：使用CMY這三個顏色，調製出的藍紫色、紅紫色、藍色、綠色、紫色都更加鮮豔；但若使用紅黃藍作為三原色，你雖然能夠調出很鮮豔、且變化非常細微的橘色，但在藍紫色、紅紫色、深藍色和綠色的表現都非常髒且混濁。
- 有些顏色在RYB系統裡調不出來：在CMY系統中，使用品紅（Magenta）和黃色（Yellow）可以調出大紅（Red）；但我們卻無法在紅黃藍RYB系統中調出品紅。
- 由RYB模型畫出來的色輪，在黃到紅之間跨距過大，而藍紫色區的跨距太小。
色相間距不相等
就像剛剛我提到的第三點，RYB色輪所有色相的顏色並不成比例。就像時鐘鐘面上有一堆數字聚集在同一個角落，從紫色到綠色這段色彩間距是非常小的；相反的，從黃色到紅色這段色彩，間隙卻非常大，大約整整拉伸了兩倍的弧度。原因大概是因為我們眼睛對紅色到黃色這段色彩差異感受比較敏感，對藍紫色卻比較不敏感。而且，從人類開始畫畫以來，暖色調（紅橙黃）的顏料選擇一直都比冷色調（藍紫綠）更為繁多。
既然在印刷界和攝影的領域，在一百年前都已經知道青-洋紅-黃三原色能調配出最豐富的色彩，那為什麼傳統美術還是使用紅黃藍三原色來做調色呢？很簡單，就是因為習慣。青色和洋紅並不符合我們從小就習以為常的紅黃藍色彩概念[2]，紅黃藍、紅配綠的口訣多好記；相較之下，青-品紅-黃也太拗口了吧XD。
再來，符合CMY原色的化學原料，也是一直到最近才有，據詹姆士・葛爾尼《色彩與光線》這本書提到，鎘黃（淺）PY35、喹吖啶酮红（PR122）、酞菁藍（PB17）算是最接近的顏料，但後兩者畢竟是有機顏料，是比較透明的，所以如果你喜歡不透明感的話，他們效果就差強人意了。
儘管如此，世界上並沒有任何一種三原色，能夠調配出所有的色彩。之所以CMY會廣泛被大眾使用，是因為透過這三種顏色，可以使調色豐富度最大化而已。基本上，只要是在色環上，任何一個最外圍的原主色，都有同等資格當作原色。可想而知，也並沒有一個色相是次等的、或合成的。綠色、橘色、與紫色的階層，就與黃色一樣重要。
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而所謂紅黃藍三原色的出現，其實更偏向是人類的經驗總結，是歷史遺留問題，但卻並不完全科學精確。學校教紅黃藍三原色模型，只是因為出於繪畫領域長期流傳下來的習慣，但不代表這個習慣是完全正確的。終歸究底，我們學習美術三原色，是為了要從實際動手操作去理解色彩減法原理，進而在腦海中構建出萬用的顏料調色模型，以面對未來各種千變萬化的調色問題。所以要學，就要從更正確的CMY色環開始學起。
事實上，根據我在國中當美術老師的朋友消息，現在的國中美術課教材，已經將傳統的伊登紅黃藍色環換成較為正確的CMY色環了，所以我們一起努力把舊的習慣改掉，建立正確的色彩觀念吧！
延伸觀點：三原色是絕對的嗎？
真正的三原色存在嗎？
針對原色這個議題，在現代色彩學中，原色的選擇本身就是任意的、不完美的。如果我們看過所有的色彩原理會發現，主要有兩種類型的原色：
1. 解釋如何調和色彩的原色
2. 實際上拿來調和色彩的原色
而當我們實作時，會發現兩個關於原色的悖論：
1.我們拿來解釋色彩混合的原色都是「想像中的原色」，實際上人眼並看不見。（如：CIExyz）
2.我們實際上能夠拿來調和顏色的原色，並無法調出所有肉眼可見的色彩（如RGB model），所以這些原色的選擇都是不完美的。
因為我們無法創造出同時可見、也可調和出所有色彩的三原色，所以不管是概念性的三原色、還是物質上的三原色，要嘛是不存在的、或者不完美的。
「原色」並非物理概念，而是生物學的概念。除非你今天的任務是要將調色原料數量最小化，並最大化調色幅度，此時選出的原色才會有經濟上、或技術上的意義。總體而言，「原色」並非絕對的、唯一的。如果你不需要限制調色基色的數量，那麼你可以選擇任何顏色來擴充你的色域。
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使用CMY作為美術三原色教學的陳哲生老師所製作的懶人包：我為何不用伊登色環
如果你也對現代色彩學有興趣，可以閱讀下面的資料：
愛麗絲 您好
很認同您的說法，近期在教小孩畫畫時，就是用 紅、黃、藍 的舊觀念來調色，調出的紫色真差太多，您文章中的 鎘黃（淺）PY35、喹吖啶酮红（PR122）、酞菁藍（PB17）我在網路上都買不到這些色呢? 可介紹一下去哪買嗎? 或者您這有在賣呢?
謝謝