交通信号灯之所以选择红黄绿三色,是物理光学特性与视觉生理特征长期适应优化的结果。在可见光谱中,红光的波长在760至622纳米之间,在所有色光中波长最长。这一特性使其在空气中传播时散射最弱,穿透能力最强,能够传到更远距离,使车辆和行人在远处就能提前发现信号。红色因此被赋予“停止”指令——即使在雨、雾、沙尘等恶劣天气条件下,也能被以最可靠的方式辨认出来。
从视觉生理机制来看,人眼视网膜分别含有对长波长(红)、中波长(绿)和短波长(蓝)最敏感的三种锥状感光细胞。人类对红色和绿色的分辨效率在其中最高。蓝色虽也属于三基色之一,但眼球对蓝光敏感的感光细胞数量相对较少,辨别能力不如红绿两色,且蓝色在黄昏、黎明或阴雨天的可见性相对较低,难以引发行动反应,因此未被选为主要信号颜色。红与绿因色差极大、最易分辨,自然成为禁止与通行这对最基本对立指令的载体。
值得补充的是,黄色在物理测量上通常具有最高的亮度值。同时,人眼视网膜中的杆状细胞对黄光具有特殊的敏感性。此外,黄色在可见光谱中的波长仅次于红色,具有相对较强的穿透力。这些特质使黄色成为“警告”与“缓冲”信号的理想选择,能够在红灯与绿灯之间起到有效的过渡提醒作用,让驾驶者有时间做出反应。