不同类型的投影仪工作原理也各不相同，但目前主流的投影仪大体说来都是将一个白光光源分解为色光三原色，即红、绿、蓝三色光，然后投射到白色的银幕上，合成要显示的彩色画面，从银幕上反射（散射）到我们的眼睛中。红、绿、蓝三色光混合后可以呈现出白色，但是并不存在“黑色的光”这种东西。所谓“黑色”就是没有任何可见光，所以投影仪不可能在银幕上投出“黑色”这种颜色。需要呈现黑色时，投影仪所要做的，就是不发出光线。所以使用白色银幕投影时一定要在黑暗的环境中。一般的显示器原理类似于自发光，不需要在黑暗的环境中，也可比较真实地显示出黑色。
那么放投影时，是不是黑色的部分真的就是没有任何光线？实际上并非如此。以常见的液晶（LCD）投影仪为例，当要呈现黑色时，它依然会发出一束很暗的光线照射在银幕上，呈现出暗白色（或者称之为灰色）。在一个黑暗的房间中，用投影仪投射出一张全黑的图片，此时如果你靠近仔细观察银幕上的“全黑”图像，就会发现它其实比周围没有被投影仪照射到的银幕幕布要亮一点。这是因为投影仪的光源在投影过程中是一直点亮的，而这个光源非常亮，很难被液晶完全屏蔽掉。
图. 左图是我们希望投影出的黑白棋盘格，右图是实际投影效果图。 图/Christopher S. Baird
这虽然会影响投影的效果，但通常来说关系不大。这是因为，如果图像的其他部分与这些灰色部分的对比度足够大，也就是说其他部分比灰色部分亮得多（或者说这些灰色部分足够暗），那么我们的大脑就会把那些灰色看成是黑色的，也即我们的大脑具有根据周围环境的色彩对颜色进行“脑补”的能力。对比度越高，我们的大脑就越容易把投影仪投出的那些代表黑色的灰色部分解释为黑色。
（本文发表于《科学世界》2016年第10期）
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