光渗作用成就千古绝句

王恒

刘长卿是盛唐向中唐过渡时期的一位杰出诗人。他的代表作《逢雪宿芙蓉山主人》，描绘的是一幅风雪夜归图：“日暮苍山远，天寒白屋贫。柴门闻犬吠，风雪夜归人。”“日暮苍山远”勾勒出傍晚时分山川的景象，它不仅美，而且很真实。为什么日暮的时候苍山会显得远一些呢？原来，这里面还有一些科学道理。

黄昏时的太阳看起来比中午时大些，是因为我们看白色图形比看同样大小的黑色图形要大些。这在物理学上叫光渗作用。黄昏时，四周天空是暗沉沉的，因而太阳相对显得明亮，而在中午时，四周天空都很明亮，相对之下，太阳与背衬的亮度差没有那样悬殊，这就使得我们看起来太阳在黄昏时比中午时大些。

文艺复兴时期，意大利学者达·芬奇在他的著作中曾对光渗现象做过描述：“隔着太阳窥看树枝，常觉得它变细了甚至于辨别不出。按理，城堡上的炮眼和垛子是一样宽的，然而我看起来前者特别宽一些。”

这样的现象还有很多，比如在天气晴朗的夜晚观看新月时，可以隐约见到月牙里的黑影—俗称“月魂”。人们常觉得月牙部分边缘的半径要比黑影半径大些，丹麦天文学家第谷认为这两个半径的比例是6∶5。高悬在空中的输电线，在电线的纵横交叉点上，不是显得更粗而是更细，甚至像要折断一样。与此相反，如果电线后面有深色背景如瓦房顶，就看到电线和瓦楞的交叉点变得很粗，甚至现出锯齿形。

此外，不同波长的光同时通过眼睛的晶状体时，聚集点并不完全在视网膜的一个平面上，因此在视网膜上的影像的清晰度就有一定差别。长波长的暖色影像似乎焦距不准确，因此在视网膜上所形成的影像模糊不清，似乎具有一种扩散性；短波长的冷色影像就比较清晰，似乎具有某种收缩性。所以，我们平时在凝视红色的时候，时间长了会产生眩晕现象，景物形象模糊不清似有扩张运动的感觉。

据说法兰西国旗一开始是由面积完全相等的红、白、蓝三色制成的，但是旗帜升到空中后又感觉三色的面积并不相等，于是召集了有关色彩专家进行专门研究，最后把三色的比例调整到红33%、白30%、蓝37%（编者注：一说为红30%、白33%、蓝37%）时，才感觉到面积相等。

色彩的膨胀、收缩不仅与波长有关，而且还与明亮程度有关。光亮的物体在视网膜上所成影像的轮廓外似乎有一圈光圈围绕着，使物体在视网膜上的影像轮廓扩大了，看起来就觉得比实物大一些。如通电发亮的电灯钨丝比通电前的钨丝似乎要粗得多，这也是光渗现象造成的。

这样的例子在日常生活中也会发现，在黑色纸上的白色圆点看上去要比白色纸上的黑色圆点大，因为相对亮度不同给肉眼造成了错觉。歌德对类似的现象做过研究，他认为：“两个圆点同样面积大小，在白色背景上的黑圆点比黑色背景上的白圆点要小五分之一。”这也是亮色在视觉上膨胀性的表现。由于这种视觉错觉，使得一些身体比较胖的人喜欢穿黑色或深色衣服，以达到视觉“减肥”的效果。很多人都发现，宽度相同的黑白条印花条纹布，感觉上白条子总比黑条子宽；同样大小的黑白方格子布，白格子要比黑格子略大一些。这也是人眼错觉造成的。超市中，小商品、小包装若要使它显眼一些，宜采用鲜艳的浅色。如果要它显得高贵精致，宜采用沉着的深色或黑色。为了扩大建筑或交通工具的室内空间感，色彩设计宜采用乳白、浅米黄、象牙白等淡雅明快的色调，可以从感官上增加室内的宽敞度和明亮度。

点光源发出光的强度，随着距离的增加会越来越弱。于是在一般情况下，很多人都会有这样的感觉，光亮的物体显得近些，灰暗或阴影中的物体显得远些。生活中，光源一般是從上往下照射的，所以表面较亮的部分容易被看成凸出来，表面较暗的部分容易被看成凹进去。由此，黄昏时太阳离地平线越来越近，它的明亮程度也越来越小，周围的景物（苍山）也越来越暗，人们感到它越来越远了。同样，日落时，太阳看起来比中午时大些，这是光渗作用引起的视觉现象。太阳看起来变大了，太阳旁边的景物在观察者的眼中就相对变小了。

“日暮苍山远。”正是这种感觉的真实写照。

（摘自《科普时报》2022年12月2日，荐稿人：余娟）