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物體顏色呈現(xiàn)

閱讀:653        發(fā)布時間:2015-11-16

    白天我們能看見五彩繽紛的顏色,,但到了晚上所有的物體都變成黑色,。顏色是如何呈現(xiàn)的?與哪些因素相關(guān),?

    首先,,不同的物體會有不同的顏色,所以顏色肯定與物體本身屬性相關(guān),。

    然后,在不同的光環(huán)境下,,同一個物體會呈現(xiàn)不同的顏色,,如下面的蘋果,在燈光下和日光下顏色不同,,那說明顏色的呈現(xiàn)于光源相關(guān)

    zui后,,不同的人看同一個物體,也會有不一樣的感受,,所以顏色的呈現(xiàn)還與人眼相關(guān),。

    由此可得,物體的顏色呈現(xiàn)與物體本身的屬性,、光源,、人眼三個因素相關(guān)。如下圖所示,,光源照射在蘋果上,,人眼感受到蘋果的顏色。


一,、 光源

    科學上的定義,,光是指所有的電磁波譜,按波長從大到小可分為無線電波,、紅外線,、可見光、紫外線,、X射線,、γ射線,如圖所示。一般人的眼睛所能接受的光的波長在380~760nm之間,。

 電磁波譜

    太陽是人類zui大的光源,,太陽聚變輻射光譜的99%以上在波長0.15~4.0微米之間,太陽光譜分布如圖所示,。這些波段受大氣衰減的影響程度各不相同,。可見光輻射的大部分可到達地面,,大部分紫外光輻射被上層大氣中的臭氧吸收,,到達地面的太陽輻射能量比大氣上界小得多,可見光譜區(qū)約為40%,,紅外光譜區(qū)約為60%,,紫外光含量極少。

 太陽光譜分布

    不同的光源光譜分布不同,,如白熾燈,、藍光、紅光等不同的光源各個波長的成分含量不同,。

白熾燈光譜


藍光光譜


紅光光譜

二,、物體本身屬性

    當光照射在物體上時,光會發(fā)生透射,、反射,、散射。當光照射到透明物體時,,大部分的光穿透物體,,反射和散射的光線只有小部分。當光照射都非透明物體時,,光大部分被反射和散射,,幾乎沒有光透過物體。不同的物體對各個波長的透過率,、反射率,、折射率等屬性各不同,所以呈現(xiàn)出不同的顏色,。透明物體的顏色由透過物體的光決定,,而非透明物體的顏色由反射和散射的光決定。

    比如蔚藍的天空,,是由于陽光進入大氣時,,波長較長的色光,如紅光,,透過大氣射向地面,;而波長短的紫,、藍、青色光,,碰到大氣分子,、冰晶、水滴等時,,發(fā)生散射現(xiàn)象,。被散射了的紫、藍,、青色光布滿天空,,就使天空呈現(xiàn)出一片蔚藍了。

當雨后天空中充滿細小的水滴,,當陽光照射到這些小水滴時,,不同波長的光以不同的角度散射到天空中,形成了彩虹,。

三,、 人眼

    眼是由角膜、虹膜,、晶狀體,、睫狀體和玻璃體組成的光學系統(tǒng),眼球結(jié)構(gòu)如圖所示,。帶有盲點和黃斑的視網(wǎng)膜是感光和信號處理部分,是構(gòu)成人眼視覺的關(guān)鍵部分,;視神經(jīng)與大腦是信號傳輸和顯示系統(tǒng),。由于波長小于300nm和波長大于1400nm的光可被角膜、前房,、晶狀體,、玻璃體等吸收,光輻射能到達視網(wǎng)膜的波長范圍是300~1400nm,。

 眼睛結(jié)構(gòu)

    外界物體反射來的光線,,依次經(jīng)過角膜、瞳孔,、晶狀體和玻璃體,,并經(jīng)過晶狀體等的折射,zui終落在視網(wǎng)膜上,,形成一個物像,。視網(wǎng)膜上有對光線敏感的細胞。這些細胞將圖像信息通過視神經(jīng)傳給大腦的一定區(qū)域,,人就產(chǎn)生了視覺,。視覺的形成過程可表示為圖所示,。

視覺形成

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