發(fā)布時(shí)間:2019-10-30
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![]() ![]() ![]() ![]() ?日光穿過空氣的水滴,猶如穿過三棱鏡一樣,形成了虹。
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這種顏色分布稱為光譜;把光線分離成譜稱為光譜色散。
人眼之所以能看到色譜,是因?yàn)檫@些特定的波長刺激了人眼中的視網(wǎng)膜。 按照光的不同波長*1,色譜的順序安排為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛藍(lán)、紫;在波長較長的區(qū)域內(nèi)的光線看起來就是紅色的,波長較短的區(qū)域內(nèi)的光線看起來就是紫的。 人眼可以看到的光區(qū)被稱為可見光區(qū)。 如果我們超出可見光區(qū)以外向波長更長的一邊移動(dòng),則就進(jìn)入紅外線區(qū);如果我們向波長更短的一邊移動(dòng),則進(jìn)入紫外線區(qū)。 這兩個(gè)區(qū)均不能為人眼所見。 光僅僅是穿越宇宙空間的各種電磁波的一部分。 電磁波頻譜的范圍極寬,波長從幾千公里的電波和無線電波直到波長為10-13m或更短的伽馬(γ)射線。 可見光區(qū)僅僅是電磁波頻譜中極小的一部分: 波長為380到780nm*2。 由物體反射的光-在我們看來就是顏色-實(shí)際上就是在可見光區(qū)域內(nèi)各種波長的光的混合(人工合成的單色光例外)。
*1 波長: 光具有波的性質(zhì);波長是兩個(gè)相鄰的波的峰到峰之間的距離。
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*2 nm(毫微米): 一種常用的量度光的波長的單位,有時(shí)也用mm(微米)。
1nm=10-6 mm=10-3μm
1μm=10-3mm=1000nm |
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人眼可以看到在可見范圍內(nèi)的光;但是,“光”和“顏色”并不是一回事。 光的定義為:“刺激眼睛視網(wǎng)膜的輻射線,并使眼睛產(chǎn)生視覺”。 對眼睛的刺激傳送到腦,在腦子里首先產(chǎn)生“顏色”這一概念,作為腦對接收來自眼睛的信息的反映。 在圖16中可以看到人感覺顏色的原理以及色彩色差計(jì)感受顏色的原理,兩者基本上是類似的。 在第I部分中討論過的色彩色差計(jì)所應(yīng)用的方法稱之為三色刺激法;用這種方法設(shè)計(jì)出來的色彩色差計(jì),以與人眼如何感覺光相等同的方法來測量光。
另外一種將在本節(jié)里解釋的測色方法稱之為分光光度分析法,使用這種方法的測色儀器用來測量光的光譜特性,然后根據(jù)CIE標(biāo)準(zhǔn)觀察者函數(shù)的方程式來計(jì)算三刺激值。 利用光譜光度分析法的儀器除了以各種色空間顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之外還可以直接顯示光譜數(shù)據(jù),提供有關(guān)該物體顏色的更為詳細(xì)的信息。 |
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一物體把來自光源的光吸收掉一部分,并反射出其余的光。 這部分反射光進(jìn)入人眼,由此而產(chǎn)生的對視網(wǎng)膜的刺激由腦辨認(rèn)為物體的顏色。 每個(gè)物體以不等的量吸收和反射光譜不同區(qū)段的光;這種吸收比和反射比的差別就使不同的物體有了不同的顏色。
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如果我們測量一個(gè)蘋果,我們得到如圖17a所示的光譜曲線圖。 在曲線圖上我們可以看到在紅色波長區(qū)內(nèi)反射比(反射光的量)高,但在其他波長區(qū)反射比(反射光的量)低。 圖17b表示蘋果反射橙色和紅色波長區(qū)的光,同時(shí)吸收綠、藍(lán)、靛藍(lán)、紫色波長區(qū)的光。 因此,用分光測色計(jì)進(jìn)行測量,并把結(jié)果顯示在光譜曲線圖上,我們就能看到蘋果顏色的性質(zhì)。
分光測色計(jì)的每一個(gè)復(fù)合式敏感器(在柯尼卡美能達(dá)分光測色計(jì)CM-2600d內(nèi)有40個(gè))在可見光波長范圍內(nèi)嚴(yán)格規(guī)定的波長區(qū)內(nèi)測量光。 由于這一點(diǎn),分光測色計(jì)可以測量人眼注意不到的色素之間的差別。 |
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如果我們測量一個(gè)檸檬,我們可以得到如圖18a所示的光譜曲線圖。 在該圖上我們可以看到,在紅色和黃色波長區(qū)內(nèi)反射比(反射光的量)高,但在靛藍(lán)和紫色波長區(qū)內(nèi)反射比(反射光的量)低。 圖18b表示檸檬反射綠,黃和紅色波長區(qū)的光,同時(shí)吸收靛藍(lán)和紫色波長區(qū)的光。 這就是檸檬顏色的性質(zhì)。 如此高的準(zhǔn)確性,人眼或甚至在第I部分中討論過的色彩色差計(jì)是不可能達(dá)到的;而只有分光測色計(jì)才能達(dá)到。
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我們測量了一塊粉紅色的瓷磚。 從光譜反射比曲線我們可以看到該瓷磚反射各種波長的光,以及在600nm(橙色和紅色區(qū))以上波長區(qū)內(nèi)的光譜反射比要比其他波長區(qū)的稍高一點(diǎn)。
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這是鮮藍(lán)色。 在400到500nm(靛藍(lán)和藍(lán)色區(qū))波長區(qū)之內(nèi)的光譜反射比是高的,而波長長于550nm以上時(shí),光譜反射比是低的,在該區(qū)內(nèi)幾乎所有光線均被吸收。
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我們測量一塊紫紅色的塑料部件, 在400nm和700nm左右波長區(qū)內(nèi)光譜反射率高,而從500到600nm波長區(qū)內(nèi)光譜反射率低,而且我們可以看到這一波長區(qū)的光已被吸收。
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我們測量了藍(lán)色的商標(biāo)。 它的光譜反射比幾乎與B的光譜反射比相同。但如果我們仔細(xì)查看,我們可以注意到在波長長于600nm時(shí)光譜反射比更低。 所以這是稍暗一點(diǎn)的藍(lán)色。
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我們測量了布匹的粉紅色區(qū)域。 整個(gè)波長范圍的光譜反射比是高的,特別是在600nm左右。 另外,在500nm左右的光譜反射比較低,說明綠光和黃光被吸收。
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這是鮮紅色油漆。 只有600到700nm(紅色和橙色區(qū))波長區(qū)的反射比為高,大多數(shù)波長低于600nm的光被吸收。
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