色彩的物理理论

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色彩的物理效应

色彩的物理效应

色彩对人的心理反应
色彩对于人的心理也有着不同的反应。有人举例说,在伦敦附近的泰晤士河上的黑桥,跳水者比其他的桥多,改为绿色后自杀者就少了。这说明色彩刺激对人的身心产生的影响。相当于长波的颜色引起扩展的反应,而短波的颜色引起收缩的反应。整个机体由于不同的颜色,或者向外涨,或者向内收,并向机体中心集结。此外,人的眼睛会很快地在它所注视的任何色彩上产生疲劳,而疲劳的程度与色彩的彩度成正比,当疲劳产生之后眼睛有暂时记录它的补色的趋势。如当眼睛注视红色后,产生疲劳时,再转向白墙上,则墙上能看到红色的补色绿色。因此,赫林认为眼睛和大脑需要中间灰色,缺少了它,就会变得不稳定。由此可见,在使用刺激色和高彩度的颜色时要十分慎重,并要注意在色彩组合时应考虑到视觉残象对物体颜色产生的错觉,以及能够使眼睛得到休息和平衡的机会。
色彩的心理效应以及发展
色彩的物理效应:色彩可以产生冷暖、远近、轻重、大色、冷色和温色。从红紫、红、橙、黄到黄绿色称为热色。从青紫、青至绿色称之为冷色,而紫色和绿色则为温色。暖色如红、黄使人联想到太阳、火等,感觉温暖,而冷色如蓝色。使人联想到海洋,感觉凉爽。
距离感:色彩可以使人感觉进退、凹凸、远近的不同,一般而言暖色系和明度高的色彩具有前进、凸出、接近的效果,而冷色系和明度较低的色彩具有后退、凹进、远离的效果。
重量感:色彩的重量感主要取决于明度和纯度,明度高的显的轻,如桃红、浅黄色。明度低的显的重,如黑色、熟褐等。
尺度感:暖色和明度高的色彩具有扩散作用,因此物体显得大。而冷色和暗色则具有内聚作用,因此物体显得小。

色彩物理属性总结

色彩物理属性总结

色彩物理属性总结1. 色彩的基本概念在日常生活中,我们经常会接触到各种各样的颜色。

颜色是人类视觉系统对光的感知结果。

颜色的出现与光的特性有着密切的关系,因此,了解色彩的物理属性对理解颜色的形成和表现有着重要的意义。

2. 光的三原色色彩的基本要素有三个:红色、绿色和蓝色,简称RGB。

这三个颜色被称为光的三原色。

通过合理地调配这三种颜色的比例,我们可以合成出所有其他颜色,并且能够还原出原始的白光。

3. 颜色的可见光谱可见光谱是一种连续波长的光波集合,从红到紫分布在空间中形成一个连续的曲线。

这条曲线对应了不同波长的光波经过物体反射、折射、散射等过程后形成的光谱。

在可见光谱中,红色对应的波长较长,蓝色对应的波长较短,紫色位于光谱的一端。

不同的颜色对应着不同的波长区间,这也是导致人们观察到不同颜色的原因。

4. 光的折射和反射当光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射现象。

折射现象是由不同介质的光速不同所引起的。

当光从一种介质进入另一种介质时,光的传播方向会发生改变。

与折射相似,光线在与物体表面发生碰撞时也会发生反射现象。

通过反射,我们才能看到物体的颜色。

5. 色彩的亮度色彩的亮度在物理学中指的是光的强度,或者说是光的亮暗程度。

亮度由光的强弱决定,与颜色的明暗程度有关。

当光的强度较大时,我们觉得光线明亮,当光的强度较小时,我们觉得光线暗淡。

亮度可以通过改变光的强度来进行调节。

在显示器等设备上,我们可以通过调节亮度来达到不同的视觉效果。

6. 色彩的饱和度色彩的饱和度定义了颜色的纯度或者说浓度。

饱和度越高,颜色就越“纯粹”,越饱和。

饱和度较高的颜色在色彩空间中相对突出,而饱和度较低的颜色则相对较暗。

通过控制颜色的饱和度,我们可以调节视觉效果的明暗程度和柔和程度。

在图像处理和设计中,饱和度的调整可以对图像进行艺术化处理,增强图像的观赏性。

7. 色彩的色温色温是指物体投射或反射出的光线的明亮和暖寒感觉的程度。

色温与光的波长有关,我们通常将色温分为冷色调和暖色调两种。

颜色的物理学原理和色彩模型

颜色的物理学原理和色彩模型

颜色的物理学原理和色彩模型颜色是我们生活中不可或缺的一部分,它可以让我们感受到世界的丰富多彩。

然而,你是否曾经想过颜色到底是如何形成的呢?颜色背后有着什么样的物理学原理和色彩模型呢?在本文中,我们将带你深入了解关于颜色的一些基本知识。

一、颜色的物理学原理我们知道,白光是由多种光线混合而成的,这些光线被称为光谱。

当白光照射到物体表面时,某些光线会被物体吸收,而另一些光线则会被反射或透射。

我们所看到的颜色就是由这些反射或透射的光线构成的。

在物理学中,颜色是通过波长来描述的,波长越长的光线看起来就越红,而波长越短的光线则越蓝紫。

这就是为什么我们说红色是高波长的颜色,而紫色是低波长的颜色。

此外,我们还需要了解到的一些概念就是颜色的亮度、饱和度和色调。

亮度指的是颜色的明暗程度,饱和度表示颜色的鲜艳程度,而色调则指的是颜色的基本色系,例如红色、蓝色或绿色等。

二、色彩模型在计算机和数字媒体的应用中,颜色是用数值来表示的。

而为了方便管理和处理颜色,我们需要用到色彩模型。

下面是几种适用于计算机和数字媒体颜色的主要色彩模型。

1. RGB模型RGB模型是最常用的色彩模型之一,它是由红、绿、蓝三种基本颜色组成的。

在RGB模型中,每种颜色都可以由0至255的整数来表示,其中0表示最小值,而255表示最大值。

当三种基本颜色都为0时,颜色为黑色,而当它们都为255时,颜色则为白色。

由于RGB模型可以产生出各种各样的颜色,因此它被广泛用于数字设备的显示和色彩处理。

2. CMYK模型CMYK模型是一种主要用于打印和印刷的色彩模型,它由青色、品红、黄色和黑色四种颜色组成。

在CMYK模型中,每种颜色也都可以由0至100的百分比来表示,其中0表示最少,而100表示最多。

当四种基本颜色都为100%时,颜色为黑色,而当它们都为0%时,颜色则为白色。

需要注意的是,由于光线和油墨的物理特性不同,因此所显示的颜色和打印出来的颜色可能存在一定的差异。

色彩产生的原理

色彩产生的原理

第一章色彩产生的原理学习目标:通过了解色彩产生的原理,对色彩有科学的认识。

掌握色彩的基本属性和特征、色彩在设计中的应用。

通过色彩规律的认识,培养学生对色彩的感知、理解和运用能力。

重点难点:重点:理解色彩的物理性质,掌握色彩的基本特征。

难点:色立体以及色彩体系的应用。

1 1.1 色彩的物理理论 1.1.1 光与色光是色彩的重要来源,没有光就没有色彩。

在原始社会时期,由于知识的局限,人们误以为世界是五彩缤纷的,与光没什么关系。

然而,当黑夜降临的时候,人们发现五彩缤纷的世界在我们的视线中消失了。

随着时代的发展,人们的认识能力进步了,后来发现世界本是无色的,由于有了光的照射才能显现出五彩缤纷的世界。

因此,我们要从科学的角度来认识色彩,世界万物的色彩是由光的刺激所引起的,是从光→物体→眼睛→大脑的整体过程。

色彩是光刺激眼睛再传入到大脑的视觉中枢产生的感觉。

明确地讲,是人的眼睛起了重要作用并赋予了色彩最终的效果。

色彩是人的一种感觉,是人的大脑和思想赋予了它最终的意义,没有光、物体、眼睛、大脑,就没有色彩,没有五彩缤纷的世界。

所以,光,物体,正常的视觉是产生色彩的必要条件。

1.1.2 光谱1666年,英国物理学家牛顿利用三棱镜科学地证明了自然光包涵了所有的光谱色,而物体色是对太阳光的反射形成的。

这一发现也使色彩研究走上了科学的轨道(如图1-1所示)。

三棱镜实验证明白色的太阳光被分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

其中宽窄不一的颜色以固定顺序构成一条美丽的色带,这图1-1 就是光谱(如图1-2和图1-3所示)。

图1-2 图1-3 1.1.3 色彩的可知性我们感受到的白色光实际上是由七种色光混合而成的,当白光通过三棱镜时,各种色光由于波长不同,有着不同的折射率。

其中,红色波长最长,折射率最小;而紫色波长最短,折射率最大。

不同的色相表明了不同的电磁辐射工作范围,不同的电磁2 辐射的范围有不同的宽窄。

在电磁辐射中只有波长为380nm~780nm之间的电磁辐射能被我们视觉感受到,这就是可见光的范围,只占光谱中的很小一部分。

初二物理光的色彩知识点

初二物理光的色彩知识点

初二物理光的色彩知识点
一、光的色彩颜色。

(一)光源。

1. 定义。

- 自身能发光的物体叫做光源。

例如太阳、点燃的蜡烛、发光的电灯等。

2. 分类。

- 天然光源:像太阳、萤火虫等自然界中本身就能发光的物体。

- 人造光源:像电灯、蜡烛等由人类制造出来的发光物体。

(二)光的色散。

1. 实验现象。

- 牛顿用三棱镜将太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫光的色散。

这表明太阳光是由多种色光混合而成的。

2. 彩虹的形成。

- 彩虹是太阳光传播过程中被空气中的水滴色散(折射)而产生的现象。

(三)色光的混合。

1. 色光的三原色。

- 红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,可以产生各种颜色的光,所以把红、绿、蓝叫做色光的三原色。

例如,红光和绿光混合可以得到黄光;红光和蓝光混合可以得到品红;绿光和蓝光混合可以得到青光;红、绿、蓝三种色光混合在一起就得到了白光。

(四)物体的颜色。

1. 透明物体的颜色。

- 透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。

例如,红色玻璃只能透过红光,蓝色玻璃只能透过蓝光。

2. 不透明物体的颜色。

- 不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。

例如,红色的衣服只能反射红光,吸收其他色光;白色物体能反射所有色光,黑色物体能吸收所有色光。

三大构成-色彩构成

三大构成-色彩构成
色彩的冷暖不是指物理上的实际温度,而是视觉和心理上的一种知觉效应 。
冷暖的感受主要体现在色相的特征上,如红色和黄色的系列为暖色是源于 对阳光与火的色彩联想;而对水和冰的联想使人们将蓝色的系列列为冷色。
色彩的采集与重构
色彩的采集与重构:指的是将原来物象中美的、新鲜的色 彩元素注入到新的组织结构中,使之产生新的色彩形象。

37:30:33
视错现象(心里性视错)
色彩视觉因主要受心理因素影响而产生的 一种错误的色彩感应现象,称为“心理性 视错”。 连续对比与同时对比都属于心理性视错的 范畴。

视觉残像
视觉残像是人的 视力对色彩需求的一 种平衡,即色彩补偿 现象。灰色的树干会 显出紫色,这是因为 与树叶的黄色相对应。
在色料混合中,混合的色越多, 明度越低,纯度也会下降,因此称其 为减色混合。 三原色的混合,可以得到所需的各 种色彩,而三原色自身不能被其它颜色 混合而获得。 颜色三原色与色光三原 色的混合相反。
(三)视觉混合或中性混合
视觉色彩混合 不是变化色光或颜 色本色,而是在色 彩进入视觉之后, 基于人的视觉生理 原因产生的色彩混 合。混合后的色彩 效果类似于它们的 中间色,亮度既不 增加也不减低,因 此也称为“中性混 合”。
第一单元 : 色彩的物理属性
(一)色彩光谱
现代光学认为,光是一种以电磁 波形式存在的辐射能。它主要包括宇
宙射线、紫外线、可见光、无线电波、 交流电波等。电磁波在380毫微米至 780毫微米的波长范围内的光波被称为 可见光谱,这就是我们日常所见的白色 日光。
物理学家牛顿通过三棱镜折射将 日光分离成红色、橙色、黄色、绿 色、青色、蓝色、紫色七种单一色 光,它们按彩虹的颜色秩序排列。
第三单元 : 色彩的生理规律

色彩的物理理论

色彩的物理理论
综上所述,我们可以确定:色光中存在三种最基本的色光,它们的颜色分别为红色、绿色和蓝色。这三种色光既是白光分解后得到的主要色光,又是混合色光的主要成分,并且能与人眼视网膜细胞的光谱响应区间相匹配,符合人眼的视觉生理效应。这三种色光以不同比例混合,几乎可以得到自然界中的一切色光,混合色域最大;而且这三种色光具有独立性,其中一种原色不能由另外的原色光混合而成,由此,我们称红、绿、蓝为色光三原色。为了统一认识,1931年国际照明委员会(CIE)规定了三原色的波长λR=700.0nm,λG=546.1nm,λB=435.8nm。在色彩学研究中,为了便于定性分析,常将白光看成是由红、绿、蓝三原色等量相加而合成的。
补色的一个重要性质:一种色光照射到其补色的物体上,则被吸收。如用蓝光照射黄色物体,则呈现黑色。如图2-11 所示。
图2-11 物体对补色光的吸收
利用这个道理,我们可以用某一色光的补色控制这一色光。如果控制绿色,可以通过调节品红颜料层的浓度来控制其反射(透射)率,以达到合适的强度。
3、中间色律
(三)加色法实质
加色法是色光与色光混合生成新色光的呈色方法。参加混合的每一种色光都具有一定的能量,这些具有不同能量的色光混合时,可以导致混合色光能量的变化。
色光直接混合时产生新色光的能量是参加混合的各色光的能量之和。如图2-8所示,照射面积相同的两种色光--红光与绿光混合,混合后的面积依然与混合前单色光的面积相同,但光的能量却增大了,所以导致了混合后色光亮度的增加。
当用红光、绿光、蓝光三色光进行混合时,可分别得到黄光、青光和品红光。品红光是光谱上没有的,我们称之为谱外色。如果我们将此三色光等比例混合,可得到白光;而将此三色光以不同比例混合,就可得到多种不同色光。
从人的视觉生理特性来看,人眼的视网膜上有三种感色视锥细胞--感红细胞、感绿细胞、感蓝细胞,这三种细胞分别对红光、绿光、蓝光敏感。当其中一种感色细胞受到较强的刺激,就会引起该感色细胞的兴奋,则产生该色彩的感觉。人眼的三种感色细胞,具有合色的能力。当一复色光刺激人眼时,人眼感色细胞可将其分解为红、绿、蓝三种单色光,然后混合成一种颜色。正是由于这种合色能力,我们才能识别除红、绿、蓝三色之外的更大范围的颜色。

色彩的物理理论——色彩原理

色彩的物理理论——色彩原理

色彩的物理理论——色彩原理1.光与色没有光源便没有色彩感觉,人们凭借光才能看见物体的形状、色彩,从而认识客观世界。

什么是光呢?从广义上讲,光在物理学上是一种客观存在的物质(而不是物体),它是一种电磁波。

电磁波包括宇宙射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等。

它们都各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,并不是所有的光的色彩我们肉眼都可以分辨。

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知觉。

这段波长的电磁波叫可见光谱,或叫做光。

其余波长的电磁波,都是肉眼所看不见的,通称不可见光。

如:长于780纳米的电磁波叫红外线,短于380纳米的电磁波叫紫外线。

实际上,阳光的七色是由红、绿、紫三色不同的光波按不同比例混合而成,我们把这红、绿、紫三色光称为三原色光(目前彩色电视所采用的是红、绿、蓝,实际上混合不出所有自然界之色,只是方便而已,但光学一直采用红、绿、蓝为三原色,这里我们可以通过“色图”来表示),国际照明学会规定分别用x、y、z来表示它们之间的百分比。

由于是百分比,三者相加必须等于1,故色调在色图中只需用x、y两值即可。

将光谱色中各段波长所引起的色调感觉在x、y平面上做成图标时,即得色图(见图2)。

因白色感觉可用等量的红、绿、紫(蓝紫)三色混合而得,故图中愈接近中心的部分,表示愈接近于白色,也就是饱和度愈低;而在边缘曲线部分,则饱和度愈高。

因此,图中一定位置相当于物体色的一定色调和一定的饱和度。

1666年,英国物理学家牛顿做了一次非常著名的实验,他用三棱镜将太阳白光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的七色色带。

据牛顿推论:太阳的白光是由七色光混合而成,白光通过三棱镜的分解叫做色散,虹就是许多小水滴为太阳白光的色散,各色波长如下:单位:纳米可见光谱表:光的物理性质由光波的振幅和波长两个因素决定。

波长的长度差别决定色相的差别,波长相同,而振幅不同,则决定色相明暗的差别。

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第二章色彩的物理理论第一节光源一、色与光的关系我们生活在一个多彩的世界里。

白天,在阳光的照耀下,各种色彩争奇斗艳,并随着照射光的改变而变化无穷。

但是,每当黄昏,大地上的景物,无论多么鲜艳,都将被夜幕缓缓吞没。

在漆黑的夜晚,我们不但看不见物体的颜色,甚至连物体的外形也分辨不清。

同样,在暗室里,我们什么色彩也感觉不到。

这些事实告诉我们:没有光就没有色,光是人们感知色彩的必要条件,色来源于光。

所以说:光是色的源泉,色是光的表现。

为了了解色彩产生的原因,首先必须对光作进一步的了解。

二、光的本质人们对光的本质的认识,最早可以追溯到十七世纪。

从牛顿的微粒说到惠更斯的弹性波动说,从麦克斯韦的电磁理论,到爱因斯坦的光量子学说,以至现代的波粒二象性理论。

光按其传播方式和具有反射、干涉、衍射和偏振等性质来看,有波的特征;但许多现象又表明它是有能量的光量子组成的,如放射、吸收等。

在这两点的基础上,发展了现代的波粒二象性理论。

光的物理性质由它的波长和能量来决定。

波长决定了光的颜色,能量决定了光的强度。

光映射到我们的眼睛时,波长不同决定了光的色相不同。

波长相同能量不同,则决定了色彩明暗的不同。

在电磁波辐射范围内,只有波长380nm到780nm(1nm=10-6mm)的辐射能引起人们的视感觉,这段光波叫做可见光。

如图2-1所示。

在这段可见光谱内,不同波长的辐射引起人们的不同色彩感觉。

英国科学家牛顿在1666年发现,把太阳光经过三棱镜折射,然后投射到白色屏幕上,会显出一条象彩虹一样美丽的色光带谱,从红开始,依次接临的是橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。

如图2-2所示。

这是因为日光中包含有不同波长的辐射能,在它们分别刺激我们的眼睛时,会产生不同的色光,而它们混合在一起并同时刺激我们的眼睛时,则是白光,我们感觉不出它们各自的颜色。

但是,当白光经过三棱镜时,由于不同波长的折射系数不同,折射后投影在屏上的位置也不同,所以一束白光通过三棱镜便分解为上述七种不同的颜色,这种现象称为色散。

从图2-2中可以看到红色的折射率最小,紫色最大。

这条依次排列的彩色光带称为光谱。

这种被分解过的色光,即使再一次通过三棱镜也不会再分解为其它的色光。

我们把光谱中不能再分解的色光叫做单色光。

由单色光混合而成的光叫做复色光,自然界的太阳光,白炽灯和日光灯发出的光都是复色光。

色散所产生的各种色光的波长如表2-1所示。

图2-1电磁波及可见光波长范围图2-2色散现象光色波长λ(nm)代表波长红(Red)780~630 700橙(Orange)630~600 620黄(Yellow)600~570 580 绿(Green)570~500 550青(Cyan)500~470 500蓝470~420 470(Blue)紫420~380 420(Violet)表2-1三、相对光谱能量分布一般的光源是不同波长的色光混合而成的复色光,如果将它的光谱中每种色光的强度用传感器测量出来,就可以获得不同波长色光的辐射能的数值。

图2-3就是一种用来测量各波长色光的辐射能仪器的简要原理图,这种仪器称为分光辐射度计。

图2-3 分光辐射度计原理图图2-3表明,光源经过左边的隙缝和透镜变成平行光束,投向棱镜的入射平面,当入射光通过棱镜时,由于折射,使不同波长的色光,以不同的角度弯折,从棱镜的入射平面射出。

任何一种分解后的光谱色光在离开棱镜时,仍保持为一束平行光,再由右边的透镜聚光,通过隙缝射在光电接收器上转换为电能。

如果右边的隙缝是可以移动的,就可以把光谱中任意一种谱色挑选出来,所以,在光电接收器上记录的是光谱中各种不同波长色光的辐射能。

若以φe表示光的辐射能,λ表示光谱色的波长,则定义:在以波长λ为中心的微小波长范围内的辐射能与该波长的宽度之比称为光谱密度。

写成数学形式:φe(λ)=dφe∕dλ (W/nm)光谱密度表示了单位波长区间内辐射能的大小。

通常光源中不同波长色光的辐射能是随波长的变化而变化的,因此,光谱密度是波长的函数。

光谱密度与波长之间的函数关系称为光谱分布。

在实用上更多的是以光谱密度的相对值与波长之间的函数关系来描述光谱分布,称为相对光谱能量(功率)分布,记为S(λ)。

相对光谱能量分布可用任意值来表示,但通常是取波长λ=555nm处的辐射能量为100,作为参考点,与之进行比较而得出的。

若以光谱波长λ为横坐标,相对光谱能量分布S(λ)为纵坐标,就可以绘制出光源相对光谱能量分布曲线。

知道了光源的相对光谱能量分布,就知道了光源的颜色特性。

反过来说,光源的颜色特性,取决于在发出的光线中,不同波长上的相对能量比例,而与光谱密度的绝对值无关。

绝对值的大小只反映光的强弱,不会引起光源颜色的变化。

从图2-4中可以看到:正午的日光有较高的辐射能,它除在蓝紫色波段能量较低外,在其余波段能量分布均较均匀,基本上是无色或白色的。

荧光灯光源在405nm、430nm、540nm和580nm出现四个线状带谱,峰值在615nm,而后在长波段(深红)处能量下降,这表明荧光光源在绿色波段(550nm~560nm)有较高的辐射能,而在红色波段(650nm~700nm)辐射能减弱。

对比之下,白炽灯光源,它在短波蓝色波段,辐射能比荧光光源低,而在长波红色区间,有相对高的能量。

因此,白炽灯光源,总带有黄红色。

红宝石激光器发出的光,其能量完全集中在一个很窄的波段内,大约为694nm,看起来是典型的深红色。

在颜色测量计算中,为了使其测量结果标准化,就要采用CIE标准光源(如A、B、C、D65等)。

CIE标准光源将在以后介绍。

图2-4根据对图2-4各曲线的分析表明,没有一种实际光源的能量分布是完全均匀一致的,也没有一种完全的白光;然而,尽管这些光源(自然光或人造光)在光谱分布上有很大的不同,在视觉上也有差别,但由于人眼有很大的适应性,因此,习惯上这些光都称为"白光"。

但是在色彩的定量研究中,1931年国际照明委员会(缩写CIE)建议,以等能量光谱作为白光的定义,等能白光的意义是:以辐射能作纵坐标,光谱波长为横坐标,则它的光谱能量分布曲线是一条平行横轴的直线。

即:S(λ)=C(常数)。

等能白光分解后得到的光谱称为等能光谱,每一波长为λ的等能光谱色色光的能量均相等。

四、光源色温能自行发光的物体叫做光源。

光源的种类繁多,形状千差万别,但大体上可分为自然光源和人造光源。

自然光源受自然气候条件的限制,光色瞬息万变,不易稳定,如最大的自然光源太阳。

人造光源有各种电光源和热辐射光源,如电灯光源等。

不同的光源,由于发光物质不同,其光谱能量分布也不相同。

一定的光谱能量分布表现为一定的光色,对光源的光色变化,我们用色温来描述。

根据能量守恒定律:物体吸收的能量越多,加热时它辐射的本领愈大。

黑色物体对光能具有较大的吸收能力。

如果一个物体能够在任何温度下全部吸收任何波长的辐射,那么这个物体称为绝对黑体。

绝对黑体的吸收本领是一切物体中最大的,加热时它辐射本领也最大。

天然的、理想的绝对黑体是不存在的。

人造黑体是用耐火金属制成的具有小孔的空心容器,如图2-5所示,进入小孔的光,将在空腔内发生多次反射,每次反射都被容器的内表面吸收一部分能量,直到全部能量被吸收为止,这种容器的小孔就是绝对黑体。

图2-5绝对黑体示意图黑体辐射的发射本领只与温度有关。

严格地说,一个黑体若被加热,其表面按单位面积辐射光谱能量的大小及其分布完全决定于它的温度。

因此我们把任一光源发出的光的颜色与黑体加热到一定温度下发出的光的颜色相比较,来描述光源的光色。

所以色温可以定义为:"当某一种光源的色度与某一温度下的绝对黑体的色度相同时绝对黑体的温度。

"因此,色温是以温度的数值来表示光源颜色的特征。

在人工光源中,只有白炽灯灯丝通电加热与黑体加热的情况相似。

对白炽灯以外的其它人工光源的光色,其色度不一定准确地与黑体加热时的色度相同。

所以只能用光源的色度与最相接近的黑体的色度的色温来确定光源的色温,这样确定的色温叫相对色温。

色温用绝对温度"K"表示,绝对温度等于摄氏温度加273。

如正午的日光具有色温为6500K,就是说黑体加热到6500K时发出的光的颜色与正午的颜色相同。

其它如白炽灯色温约为2600K。

表2-2列出了一些常见的光源色温。

色温是光源的重要指标,一定的色光具有一定的相对能量分布:当黑体连续加热,温度不断升高时,其相对光谱能量分布的峰值部位将向短波方向变化,所发的光带有一定的颜色,其变化顺序是红-黄-白-蓝。

表2-2 常见光源色温光源色温(K)晴天室外光13000全阴天室外6500光白天直射日5550光45°斜射日光4800昼光色、荧6500光灯氙灯5600炭精灯5500~6500五、光源显色性人类在长期的生产生活实践中,习惯于在日光下辨认颜色。

尽管日光的色温和光谱能量分布随着自然条件的变化有很大的差异,但人眼的辨认能力依然是准确的。

这是人们在自然光下长期实践对颜色形成了记忆的结果。

随着照明技术的发展,许多新光源的开发利用,人们经常在不同的环境下辨认颜色。

有些灯光的颜色与日光很相似如荧光灯、汞灯等,但其光谱能量分布与日光却有很大的差别。

这些光谱中缺少某些波长的单色光成份。

人们在这些光源下观察到的颜色与日光下看到的颜色是不同的,这就涉及到光源的显色性问题。

什么是光源的显色性?由于同一个颜色样品在不同的光源下可能使人眼产生不同的色彩感觉,而在日光下物体显现的颜色是最准确的。

因此,可以用日光标准(参照光源),将白炽灯、荧光灯、钠灯等人工光源(待测光源)与其比较,显示同色能力的强弱叫做该人工光源的显色性。

我国国家标准"光源显色性评价方法GB5702-85"中规定用普朗克辐射体(色温低于5000K)和组合日光(色温高于5000K)做参照光源。

为了检验物体在待测光源下所显现的颜色与在参照光源下所显现的颜色相符的程度,采用"一般显色性指数"作为定量评价指标。

显色性指数最高为100。

显色性指数的高低,就表示物体在待测光源下"变色"和"失真"的程度。

例如,在日光下观察一副画,然后拿到高压汞灯下观察,就会发现,某些颜色已变了色。

如粉色变成了紫色,蓝色变成了蓝紫色。

因此,在高压汞灯下,物体失去了"真实"颜色,如果在黄色光的低压钠灯底下来观察,则蓝色会变成黑色,颜色失真更厉害,显色指数更低。

光源的显色性是由光源的光谱能量分布决定的。

日光、白炽灯具有连续光谱,连续光谱的光源均有较好的显色性。

通过对新光源的研究发现,除连续光谱的光源具有较好的显色性外,由几个特定波长色光组成的混合光源也有很好的显色效果。

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