一、顏色的概念

   色彩在我們的日常生活中扮演著非常重要的角色。從人的一出生起色彩就伴隨者我 們，影響著我們。不論是不同的文化，還是不同的地域，色彩都蘊(yùn)含著極其深刻的意義。 它能夠渲染我們的情感，能夠起到指揮交通的作用，還能夠被用來(lái)表達(dá)事物的狀態(tài)。

    我們?nèi)庋鬯?jiàn)到的光線，是由波長(zhǎng)范圍很窄的電磁波產(chǎn)生的。不同波長(zhǎng)的電磁波表 現(xiàn)為不同的顏色，對(duì)色彩的辨認(rèn)是肉眼受到電磁波輻射能刺激后所引起的一種視覺(jué)神經(jīng) 的感覺(jué)，同時(shí)，我們所感受到的不同色彩還與觀察者本人以及觀察時(shí)所處的環(huán)境密不可 分（因我們的眼睛和大腦適應(yīng)性非常強(qiáng)，能隨著環(huán)境的變化做相應(yīng)的調(diào)整）。

     對(duì)色彩的辨認(rèn)需要滿足 3 個(gè)條件：  - 一個(gè)物體， - 光源 (或發(fā)光物) - 觀察者。

  顏色可成功用于物體追蹤和識(shí)別。但是，當(dāng)光源顏色變化時(shí)物體的顏色也發(fā)生變化。光線必須具有能量才可見(jiàn)。色彩是由物體產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光引起的一種感觀刺激， 其光波長(zhǎng)位于電磁波譜中。為更好地理解色彩，我們必須認(rèn)識(shí)光源。光線有多種不同來(lái) 源，由電磁波組成，是一種以波形式傳播的能量。

  所有可見(jiàn)光由顏色混合而成，不同色彩的比例形成有其特色的光線。測(cè)量光線采用 的是光譜能量分布法。見(jiàn)上圖 ，可見(jiàn)光譜從 400nm 開(kāi)始結(jié)束于 700nm。任何低于 400nm 的光稱(chēng)為紫外光(UV)，高于 700 nm 的光稱(chēng)為紅外光(IR)。人類(lèi)的肉眼是無(wú)法可見(jiàn)紫外 光和紅外光的。 白色光是一組顏色選擇性的組合的結(jié)果；每種色都表現(xiàn)為一特殊的波長(zhǎng)范圍。這些 顏色有－紅、橙、黃、綠、藍(lán)和紫。 

    白熾光和冷光是產(chǎn)生光線的兩種主要方法。白熾光是由熱能產(chǎn)生光線。加熱一個(gè)燈 泡光源產(chǎn)生足夠的高溫，引起發(fā)光。星星和太陽(yáng)通過(guò)熾熱發(fā)光。我們所知的冷光，不同 于加熱發(fā)光。可在室內(nèi)甚至低溫下產(chǎn)生。量子物理學(xué)對(duì)冷光的解釋是：電子從基態(tài)(最 低能量水平)向高能態(tài)躍遷，當(dāng)返回基態(tài)時(shí)，以光子形式釋放能量，產(chǎn)生光線。若這兩 步時(shí)間間隔短(幾微秒)，發(fā)出的是熒光；如果時(shí)間間隔長(zhǎng)(幾小時(shí))，則發(fā)出磷光。

  根據(jù)光源不同光線中光波的組合可以變化。由于這個(gè)原因，比較日光、熒光和鈉燈光時(shí) 可看出它們的不同。自然太陽(yáng)光變化范圍很廣?？瓷先タ梢允炙{(lán)，特別是在正午時(shí)分 向北面望去。直射的太陽(yáng)光通?？瓷先ナ墙鹕?，但日落時(shí)的太陽(yáng)是明亮的紅色。人造鈉燈光可以是黃色，汞燈是藍(lán)綠色，或者是由白熾燈發(fā)出的黃色光，以及熒光燈發(fā)出的 變換的色彩。

   光既具有波動(dòng)性也具有粒子性，當(dāng)光線照射在物體上時(shí)，可以將一束光想象為一群以極高的速度飛行的的光子。當(dāng)光子接觸到了物體時(shí)，有些光子被反彈回來(lái)，稱(chēng)為反射；有些光子突破表面后穿出，稱(chēng)之為透射；有些光子被物體內(nèi)部的粒子糾纏住，直接被消化吸收，稱(chēng)之為吸收。光與物體作用的形式主要是上面所說(shuō)的光的反射、光的透射、光的吸收。光線透射，形成透明色彩。藍(lán)色物體反射光譜中的藍(lán)色光而吸收其它顏 色的光；白色光線的反射曲線中，光譜中所有顏色的光線幾乎 100％的被反射。

    當(dāng)光線 從一介質(zhì)改變方向通過(guò)另一介質(zhì)時(shí)，可能改變光的傳輸方向。如果光子向空間各個(gè)方向傳播，稱(chēng)之為散射；如果改變光子的飛行速度，在光傾斜進(jìn)入物體或射出物體時(shí)，就會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。散射作用受隨折射率的不同而變化，而粒子尺寸和光線波長(zhǎng)對(duì)折射率也有影響。不透明顏色散射率能高。半透明顏 色表現(xiàn)傳播和散射的結(jié)合特性。當(dāng)大多數(shù)可見(jiàn)光波被吸收時(shí)產(chǎn)生吸收作用，黑色表面幾 乎吸收所有的光線。