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眼视光学
1.4.5.4.1 一、光 与 色
一、光 与 色

光与色相依相存,任何光线均由一种或多种色光构成,若没有光线,则任何颜色也不能为人们所认识。

(一)可见光与光谱

日光是白色的,自从IssacNewton用棱镜片(三棱镜)将白光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的光谱后,人们才明白白光是由许多色光所组成的。这种色光排列成的色带叫光谱。它在相当明亮的白光下形成的彩色光谱称白昼光谱。如在薄暮或微弱光线下形成无彩色光谱称微光光谱或暗光光谱。白昼光谱上有许多黑线名Fraunhofer线,这些黑线的生成,因太阳的光线向地球辐射要通过太阳的大气层(雾围气层)和地球的大气层,在这两大气层中含有某些物质吸收了某些波长的光线,这些光线所在之处就表现为黑线。

(二)物体的颜色

物体的颜色,决定于物体对照射它们的光线的反射、吸收和透过而呈现各种颜色。如白光照射在某物体上,物体全部反射光线,这物体就呈现白色;如全部吸收照射在它们表面的光线,则这物体就呈现为黑色;如反射红光将其他波长的光线吸收,这物体就呈现红色;如反射绿光而吸收其他波长的光线,这物体就呈现绿色。如为透明物体如玻璃受日光照射时,如透过光线全部,这物体就成为无色透明,如透过红光而吸收其他波长的光线,则为红色玻璃,如透过绿光则为绿玻璃。如将透过的光线加以分析,则所得光谱常有几处色彩减弱或完全残缺,这种光谱称吸收光谱。实际上世界上并不存在完全反射和完全不反射的物体。在黑色与白色中间尚有各种灰色,习惯上我们将灰色、白色和黑色也叫做颜色,但这是“非彩色的颜色”。物体的颜色和所照的光线有密切关系,物体除能发光,一般都要在光线照耀下再发出反射光,该物体的形状和颜色才能被人看见。室外的草木、花朵和人畜等,靠天空相互反射的光,人才能看到它们。以上大部分照耀光是白光,物体才能呈现本身的颜色,如用很红的光线照射,则白色物体会呈现红色,绿色物体会呈现黑色,物体就改变了原来的色彩,所以颜色的调配和选择就要加以考虑。

(三)物体的温度和颜色

物体加温就会辐射出红外线,这时人眼不能察觉,如温度再增高就由微红到橙黄,到1 000℃就成白色,温度愈高白色愈显著,太阳表面温度约为6 000℃,故纯白色的温度为6 000℃。颜色和温度的关系非常密切。科学研究上把不因加热而起化学变化并对光能完全吸收(不反射也不透过)的物体称为“黑体”,如石墨就是近于黑体的物质。黑体连续加热,它随温度上升按红—黄-白—蓝顺序发光。我们将黑体加热所发出的某种色光时的温度,称为该色光的颜色温度简称色温,如果某光源的色光与黑体加热到某温度时所发出的色光相当,这个温度便称为该光源的色温,通常用Kelvin度(°K)来表示。只有黑体的色温和本身的温度相等,而其他光源的色温就和本身温度大不相同,色温仅是指光源的可见光谱成分和性质。