8、色彩的奥秘：从人类感知到物理原理

色彩的奥秘：从人类感知到物理原理

1. 引言

色彩在我们的生活中无处不在，它不仅为世界增添了绚丽的视觉效果，还在摄影、光学等领域有着重要的应用。了解色彩的形成机制、人类对色彩的感知以及色彩的物理原理，对于我们更好地理解和运用色彩至关重要。本文将深入探讨这些方面的内容。

2. 人类色彩感知

人类对色彩的感知是一个复杂的过程，涉及到眼睛中的光感受器以及视觉系统的处理。
- 光谱能量密度与颜色 ：光源发出或表面反射的光在不同波长上具有不同的能量，这种能量随波长的分布被称为光谱能量密度。人类视觉系统对大约400nm到700nm波长的光有响应。仅含单一波长能量的光呈现出浓郁的颜色，称为光谱色。从700nm到400nm的光谱色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，但现在“靛”这个名称不太常用，因为人们通常难以区分靛色与蓝色或紫色。如果光在各波长上的强度相对均匀，则看起来是白色。
- 色彩匹配 ：
- 实验方法 ：在一个典型的色彩匹配实验中，受试者在一个分割视野的一半中看到一个测试光，然后可以调整另一半中混合光的强度，使混合光与测试光匹配。调整涉及改变混合光中固定数量的原色光的强度。
- 代数表示 ：用(T)表示测试光，(w_i)表示非负权重，(P_i)表示原色光，匹配关系可以写成(T = w_1P_1 + w_2P_2 +…)。如果允许减法匹配，即可以向测试光中添加一些原色光，那么权重可以为负。
- 三色原理 ：在允许减法匹配且原色光相互独立的条件下，大多