光的颜色属性与光谱曲线 

 

光是什么？光是一种可以被人的眼睛接受的电磁波。波长大约从700nm（纳米、毫微米）到390nm的电磁波，不同波长的光射入眼睛后产生不同的颜色感觉。具有单一波长的光称为单色光，各种波长的单色光分别形成人们可能见到的各种纯净、饱和的颜色。不同色光按波长从短到长排列形成光谱，其波长从长到短依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。平常我们所见的光（特别是白光），多数是由各种单色光混合组成的，称为混合光。混合光常用光谱能量分布曲线（简称光谱曲线）来描述（图1）。他表示了光线中不同波长（颜色）的光在总光量中所占的百分比，曲线越高处表明相应波长（颜色）的光线越强。  

 

光谱曲线可以很精确的描述光源的特性，例如同是“白光”，阳光中的各种色光成分比较均衡，白炽灯红、黄色较多，荧光灯在蓝色与黄绿色区段的光线异军突起，致使光线偏黄绿（图1）。为了更简明的表达光源的颜色属性，人们又引入了色温的概念。

 

2.色温

 

设想在一个全黑的房间中加热一个中空的黑铁球，并在球体上开一个洞。常识告诉我们随着铁块温度的升高，向洞中看，铁球将依次呈现暗红色、橙黄色、黄色、暖白色、白色、……，因此可以用铁块的温度描述它所发出的光色，称为光源的“相关色温”简称“色温”。色温用“开氏温标”表示，（开氏温标的0度相当于摄氏温标的零下273度）但是要注意：色温仅能用于描述光源所发出的光的色彩特性，不能用于描述物体的颜色。

 

3.标准照明体 为了能够规范人们的观察环境，国际照明委员会（CIE）公布了一些理想的光源特性，称为“标准照明体”。其中用标准照明体D代表4种典型的日光，他们是：D50（5004K）、D55（5503K）、D65（6504K）、D75（7604K）。现在多数数字影像的处理中广泛使用D65，在我国印刷行业中则以D50为主。各种常见光源的色温见（图2）

 

4.光源的显色系数Ra 人们实际使用的光源与理想的标准照明体总有差异，用显色系数Ra表示实际光源与理想光源显示颜色的差别（或实际光源正确还原色彩的能力。

 

一般越是连续光源Ra可以做得越高。在摄影中，显色指数超过75%即可作为照明光源，但是在评价与对比色彩时，希望光源的显色指数至少应达到85%。进一步的研究表明波长为430nm（蓝色）、540nm（绿色）与610nm（红色）的色光与连续光源以适当的比例混合所产生的白光（高度不连续光源）却可能与日光、白炽灯有同样良好的显色性。

 

现在市场上销售的三基色荧光灯就是根据这个原理制造的。 

 

颜色是什么？颜色是我们对不同波长的光所做出的视觉响应，颜色是一种人的感觉。人们要想感知颜色，必须具备三个条件。

 

首先要有光，光是形成颜色的先决条件，是形成颜色的物理基础，没有光一切均呈黑色。

 

其次必须有使光线进入眼睛的物体。能使我们看到光线的物体有两种：一种是发光体，在摄影中称为光源；另一种是不发光体，它们将光源的光线在不透明的反射体表面反射或经过透明的物体透射进入我们的眼睛，使我们得以看到颜色。

 

Z后必须有人的眼睛与大脑的视觉神经中枢。眼睛是光的接收器与传感器，接受到光的刺激后形成神经脉冲传送到大脑中，这是一个生理的过程。