一、光与色

一、光与色

色彩感觉离不开光,在黑暗中任何色彩都无法辨认。光是什么?色与光的关系是怎样的?色光的特性有哪些?这是我们将要讨论的问题。

(一)光的特性

1.光是电磁波辐射能

光是一种电磁波。电磁波包括宇宙射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波及交流电波等。它们都具有各不相同的波长与振动频率。在整个电磁波内,只有在380~780nm(纳米)波长之间的电磁波,才能引起人的色彩感觉。这段波长叫可见光谱,或称为光。波长比780nm长的电磁波叫红外线,短于380nm的电磁波叫紫外线。电磁波波长序列如表2-1所示。

图示

2.日光是不同波长的可见电磁波辐射能的复合

因为太阳光是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种不同波长的光的复合,故称复合光。而这七色光中的任一色光都不能再单独分解,这些光叫单色光。

3.色光具有不同的波长

由三棱镜分解出来的七色光,具有各不相同的波长(表2-2)。由于这些不同波长对人眼的刺激作用,而产生各不相同的色彩感觉。

图示

4.光源色

能够发出电磁波的物体称为光源。光源分自然光源与人工光源。太阳光属自然光源,灯光与火光属人工光源。不同的光源,由于本身能量分布的不同,会出现不同的色光,这种色光称为光源色。如太阳光发白,白炽灯光偏黄,荧光灯偏蓝等。在现代生产中,为了色的准确,规定了标准光源,以便在调制颜料和染色时使用。

一般来说,光源有以下三种:

(1)灯光。

(2)太阳光。

(3)有太阳时所特有的昼光(太阳的漫射光)。

(二)光的传播

光是以波动的形式进行直线传播的,故光在传播时具有波长和振幅两个因素。不同的色相具有不同的波长,不同的振幅又区别了同一色相的明暗程度。

图2-2所示为光的波长与振幅示意图。同一波长的色光,其振幅大,明度高;振幅小,明度低。光传播进入人眼有多种情况。

1.直射

光直接传入人眼,人眼感受到的是光源色(图2-3)。

图示

图2-2 光的波长与振幅示意图(https://www.daowen.com)

图示

图2-3 光的直射示意图

2.反射

当光源照射物体时,物体表面反射光,人眼感受到的是物体表面色,也是人们通常所见到的物体色彩(图2-4)。

3.透射

如玻璃之类的透明物体,当光照射时,光透过物体进入人眼所看到的物体色,叫穿透色,它与物体表面色合称为物体色(图2-5)。

图示

图2-4 光的反射示意图

图示

图2-5 光的透射示意图

4.漫射

光在传播过程中,受到物体的干涉而产生散射,对物体的表面色有一定的影响。

5.折射

光在传播过程中,通过不同物体时,产生了方向变化,称为折射。反映在人眼中的色光同于物体色。

(三)色光的特性

1.标准色

色光是具有彩色视觉的光,由一种或几种不同波长的电磁波组成。太阳光经过散射后产生七色光谱,其色彩最纯净,称为标准色。

2.三原色光

光谱的色相很多,在物理学中,光谱中最明显的色相是红、橙、黄、绿、蓝、紫六种色光。色光中最基本的原色是红、绿、蓝三色,而品红、黄、青则是这三原色光的间色光。用红、绿、蓝三原色光按不同比例,可混合出千变万化的色光,而其他色光却不能混合出三原色光。如将三原色光重叠,则出现白色光(图2-6)。

3.色光有明度与纯度的性质

色光因其光度的不同而产生明暗的变化,由于明暗的变化,还能产生新的色相。因色光明度的改变,随之出现了色光纯度的变化。

图示

图2-6 光的三原色与三间色示意图