2.1 光是产生色彩的首要条件
色彩的产生，是光对人的视觉和大脑发生作用的结果，是一种视知觉，没有光源就没有色彩感觉。在黑暗中，人们是看不到各种景物的形状和色彩的，那是因为没有光线。在同样的光线条件下，人们可以看到不同的对象有各自不同的色彩，这是因为各种物体表面具有不同的吸收光和反射光的能力，反射的光不同，人的眼睛就会看到不同的色彩。
这个产生视知觉的过程是：光——眼睛——神经——大脑皮层，如此人们才能感知到色彩（见图2.1）。
图2.1 产生色彩知觉的过程
可见，光是产生色彩知觉的首要条件，那么什么是光呢？经过近代伟大物理学家的刻苦探索，光这一普通而又神秘的事物最终有了较为满意的解释。光是一种电磁波，电磁波的波长范围极宽，根据波长可以将电磁波分为宇宙射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等，它们都各自有不同的波长和振动频率。在整个电磁波范围内，并不是所有的光都有色彩，更确切地说，并不是所有光的色彩都可以用人的肉眼分辨。只有波长在380 纳米至780 纳米之间的电磁波才能引起人的色彩感觉，这段电磁波叫可见光。其余波长的电磁波都是肉眼看不见的，通称不可见光。最短的电磁波是宇宙射线，最长的电磁波是交流电波，可见光波属于电磁波中波长较短的一段（见图2.2、表2.1）。
表2.1 可见光的波长范围及颜色
图2.2 电磁波谱及可见光图
由三棱镜分离出的波长不同的各种色光具有各自不同的折射率。红光的波长最大，折射率最小；依次排列，紫色光波长最小，折射率最大（见图2.3）。彩虹的产生与三棱镜分光的原理完全相同，雨后的大气层充满了微小的水珠，每一粒水珠都像一个棱镜一样具有分光的作用，白色日光在水珠内产生了折射作用，于是我们看到了彩虹。彩虹展示了非常美丽的色彩秩序，是大自然的奇观（见图2.4）。
图2.3 白光经过三棱镜产生分解
图2.4 雨后彩虹
光线进入人的眼睛进而产生视觉，主要通过以下三种形式（见图2.5、图2.6、图2.7）：
图2.5 交通信号灯
图2.6 蓝色透明玻璃器皿
图2.7 光线以三种形式经过眼睛在大脑中产生色知觉
（1）光源光。
眼睛直接对着光源，光直接进入眼睛。在这种情况下，光波在传播的过程中没有受到其他因素的影响，颜色不变，是光源的本色。
（2）透射光。
光源光穿过透明或半透明物体后进入视觉，如透过彩色玻璃去观察色彩，或者白色的日光穿透一些彩色玻璃射入房间，此时眼睛接受的光属于透射光。透明的物体，光波可以全部或部分穿过，如白玻璃可以透过全部波长的光波，而蓝色玻璃只能透过蓝色光，其他光波被吸收。不透明的物体具有遮光性，光波不能穿过。
（3）反射光。
反射光进入眼睛产生色彩知觉是光进入视觉的最普遍形式。在有光线照射的情况下，眼睛能看到物体，就是该物体反射光线进入视觉的结果。物体对某种波长的光反射得多，就呈现为那种波长对应的颜色。通常，物体不是只反射一种色光，只是因为眼睛感受到的某几种光比较多，而其他色光被反射得比较少。