各种光的波长
每种颜色的光波长的对应值
每种颜色的光与波长的对应值紫光 400~450 nm 蓝光 450~480 nm 青光 480~490 nm 蓝光绿 490~500 nm 绿光 500~560 nm 黄光绿 560~580 nm 黄光 580~595 nm 橙光 595~605 nm 红光 605~700 nm根据光子能量公式:E=hυ其中,h为普朗克常数,υ为光子频率可见光的性质是由其频率决定的。
另外,在不同折射率的介质中,光的波长会改变而频率不变。
色温色温(colo(u)r temperature)是表示光源光色的尺度,单位为K(开尔文)。
色温在摄影、录象、出版等领域具有重要应用。
光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射体来确定的。
热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色温,它直接和普朗克黑体辐射定律相联系。
一.概述基本定义色温是表示光源光谱质量最通用的指标。
一般用Tc表示。
色温是按绝对黑体来定义的,光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时,此时黑体的温度就称此光源的色温。
低色温光源的特征是能量分布中,红辐射相对说要多些,通常称为“暖光”;色温提高后,能量分布中,蓝辐射的比例增加,通常称为“冷光”。
一些常用光源的色温为:标准烛光为1930K(开尔文温度单位);钨丝灯为2760-2900K;荧光灯为3000K;闪光灯为3800K;中午阳光为5600K;电子闪光灯为6000K;蓝天为K。
我们知道,通常人眼所见到的光线,是由7种色光的光谱叠加组成。
但其中有些光线偏蓝,有些则偏红,色温就是专门用来量度和计算光线的颜色成分的方法,是19世纪末由英国物理学家洛德·开尔文所创立的,他制定出了一整套色温计算法,而其具体确定的标准是基于以一黑体辐射器所发出来的波长。
三种色温的荧光灯光谱显示器指标色温(ColorTemperature)是高档显示器一个性能指标。
我们知道,光源发光时会产生一组光谱,用一个纯黑体产生出同样的光谱时所需要达到的某一温度,这个温度就是该光源的色温。
各种光的波长
各种光的波长可见光的光谱但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色,我们还的理解视网膜的生理功能才行。
亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系,但真正阐明两者关系的是艾萨克·牛顿。
约翰·沃尔夫冈·歌德也曾经研究过颜色的成因。
托马斯·杨1801年第一次提出三元色的理论,后来赫尔曼·冯·亥姆霍兹将它完善了。
1960年代人们发现了人眼内部感受颜色的色素,从而确定了这个理论的正确性。
人眼中的锥状细胞和棒状细胞都能感受颜色,一般人眼中有三种不同的锥状细胞:第一种主要感受红色,它的最敏感点在565纳米左右;第二种主要感受绿色,它的最敏感点在535纳米左右;第三种主要感受蓝色,其最敏感点在445纳米左右。
杆状细胞只有一种,它的最敏感的颜色波长在蓝色和绿色之间。
每种锥状细胞的敏感曲线大致是钟形的。
因此进入眼睛的光一般相应这三种锥状细胞和杆状细胞被分为4个不同强度的信号。
因为每种细胞也对其他的波长有反映,因此并非所有的光谱都能被区分。
比如绿光不仅可以被绿锥状细胞接受,其他锥状细胞也可以产生一定强度的信号,所有这些信号的组合就是人眼能够区分的颜色的总和。
如我们的眼睛长时间看一种颜色的话,我们把目光转开就会在别的地方看到这种颜色的补色。
这被称作颜色的互补原理,简单说来,当某个细胞受到某种颜色的光刺激时,它同时会释放出两种信号:刺激黄色,并同时拟制黄色的补色紫色。
事实上,某个场景的光在视网膜上细胞产生的信号并不是完全被百分之百等于人对这个场景的感受。
人的大脑会对这些信号处理,并分析比较周围的信号。
例如,一张用绿色滤镜拍的白宫照片——白宫的形象事实上是绿色的。
但是因为人大脑对白宫的固有印象,加上周围环境的的绿色色调,人脑的会把绿色的障碍剔除——很多时候依然把白宫感受成白色。
这被称作现象在英文中被称作“Retinex”——合成了视网膜(retina)和大脑皮层(cortex)两个单词。
各种光的波长
各种光的波长2009-05-08 16:29:39| 分类:技术话题| 标签:|字号大中小订阅可见光的光谱电磁波的波长和强度可以有很大的区别,在人可以感受的波长范围内(约380纳米至740纳米),它被称为可见光,有时也被简称为光。
假如我们将一个光源各个波长的强度列在一起,我们就可以获得这个光源的光谱。
一个物体的光谱决定这个物体的光学特性,包括它的颜色。
不同的光谱可以被人接收为同一个颜色。
虽然我们可以将一个颜色定义为所有这些光谱的总和,但是不同的动物所看到的颜色是不同的,不同的人所感受到的颜色也是不同的,因此这个定义是相当主观的。
一个弥散地反射所有波长的光的表面是白色的,而一个吸收所有波长的光的表面是黑色的。
一个虹所表现的每个颜色只包含一个波长的光。
我们称这样的颜色为单色的。
虹的光谱实际上是连续的,但一般人们将它分为七种颜色:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但每个人的分法总是稍稍不同的。
单色光的强度也会影响人对一个波长的光的颜色的感受,比如暗的橙黄被感受为褐色,而暗的黄绿被感受为橄榄绿,等等。
显示器无法产生单色的橙色)。
出于眼睛的生理原理,我们无法区分这两种光的颜色。
也有许多颜色是不可能是单色的,因为没有这样的单色的颜色。
黑色、灰色和白色比如就是这样的颜色,粉红色或绛紫色也是这样的颜色。
波动方程是用来描写光的方程,因此通过解波动方程我们应该可以得到颜色的信息。
在真空中光的波动方程如下:utt = c2(uxx + uyy + uzz)c在这里是光速,x、y和z是空间的坐标,t是时间的坐标,u(x,y,z)是描写光的函数,下标表示取偏导数。
在空间固定的一点(x、y、z固定),u就成为时间的一个函数了。
通过傅里叶变换我们可以获得每个波长的振幅。
由此我们可以得到这个光在每个波长的强度。
这样一来我们就可以从波动方程获得一个光谱。
但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色,我们还的理解视网膜的生理功能才行。
亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系,但真正阐明两者关系的是艾萨克·牛顿。
各种光的波长
各种光的波长电磁波的波长和强度可以有很大的区别,在人可以感受的波长范围内(约380纳米至740纳米),它被称为可见光,有时也被简称为光。
假如我们将一个光源各个波长的强度列在一起,我们就可以获得这个光源的光谱。
一个物体的光谱决定这个物体的光学特性,包括它的颜色。
不同的光谱可以被人接收为同一个颜色。
虽然我们可以将一个颜色定义为所有这些光谱的总和,但是不同的动物所看到的颜色是不同的,不同的人所感受到的颜色也是不同的,因此这个定义是相当主观的。
一个弥散地反射所有波长的光的表面是白色的,而一个吸收所有波长的光的表面是黑色的。
一个虹所表现的每个颜色只包含一个波长的光。
我们称这样的颜色为单色的。
虹的光谱实际上是连续的,但一般人们将它分为七种颜色:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但每个人的分法总是稍稍不同的。
单色光的强度也会影响人对一个波长的光的颜色的感受,比如暗的橙黄被感受为褐色,而暗的黄绿被感受为橄榄绿,等等。
显示器无法产生单色的橙色)。
出于眼睛的生理原理,我们无法区分这两种光的颜色。
也有许多颜色是不可能是单色的,因为没有这样的单色的颜色。
黑色、灰色和白色比如就是这样的颜色,粉红色或绛紫色也是这样的颜色。
波动方程是用来描写光的方程,因此通过解波动方程我们应该可以得到颜色的信息。
在真空中光的波动方程如下:utt = c2(uxx + uyy + uzz)c在这里是光速,x、y和z是空间的坐标,t是时间的坐标,u(x,y,z)是描写光的函数,下标表示取偏导数。
在空间固定的一点(x、y、z固定),u就成为时间的一个函数了。
通过傅里叶变换我们可以获得每个波长的振幅。
由此我们可以得到这个光在每个波长的强度。
这样一来我们就可以从波动方程获得一个光谱。
但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色,我们还的理解视网膜的生理功能才行。
亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系,但真正阐明两者关系的是艾萨克牛顿。
约翰沃尔夫冈歌德也曾经研究过颜色的成因。
各色光对应的波长
各色光对应的波长生活中我们总是能看到各种各样的颜色,比如红色的苹果、蓝色的天空、绿色的草地、紫色的花朵等等。
这些颜色是由不同波长的光线组成的,下面让我们来了解一下各种颜色光的波长以及它们的特点。
首先是红光,它的波长约为620nm~780nm。
红光具有较强的穿透力和散射力,可以穿透较薄的物体,如血液和红色的塑料袋等。
由于红光波长长,所以它的色散比较小,不容易分解成彩虹色。
接下来是橙光,波长为590nm~620nm。
橙色光比红光的波长要短一些,所以它的散射力也相对较弱。
橙色是比较明亮、温暖的颜色,常被用来表示橙色风景和热情的氛围。
黄色光的波长范围为570nm~590nm。
它的波长比橙色还要短,所以它的散射力和穿透力都比较弱。
黄色被认为是一种很活泼的颜色,适合用于表示快乐和活力的场合。
绿色光的波长为495nm~570nm。
绿色光具有比较强的穿透力和散射力,可以穿透较厚的物体。
绿色一般被人们视为中性的颜色,代表着平和、包容的心态。
绿色还被用于表示大自然中的生命力和健康状态。
蓝色光的波长为450nm~495nm。
蓝色光的散射力很强,所以它在大气中比其它颜色容易散开。
蓝色被认为是一种寒冷、低调的颜色,适合用于表示理性和冷静的场合。
紫色光的波长为380nm~450nm。
紫色是波长最短的颜色,所以它具有最强的散射力和穿透力,可以穿透最薄的物体。
紫色是一种神秘、高雅的颜色,常常被用于表示奢华和贵族气息。
总的来说,不同颜色光的波长和特点不同,它们在生活中发挥着不同的作用。
通过掌握不同颜色光的波长和特点,我们可以更好地理解和感受周围的一切。
同时,不同颜色的光线还可以被用于各种领域的研究和实践,比如光学、医学、化学等等。
各种色光的波长与pn结
各种色光的波长与pn结
光的色彩是由光的波长决定的,不同波长的光对应不同的颜色。
在pn结中,可以通过控制光的波长来改变pn结的电特性或光电特性。
以下是一些常见的光的波长和其对pn结的影响:
1. 红光(波长大约在620-750纳米):红光可以激发pn结中的电子跃迁,产生电子-空穴对。
红光对pn结的影响较小,通常不会引起明显的电特性变化。
2. 橙色光(波长大约在590-620纳米):橙色光可以激发pn结中的电子跃迁,产生电子-空穴对。
橙色光也不会引起明显的电特性变化。
3. 黄色光(波长大约在570-590纳米):黄色光可以激发pn结中的电子跃迁,产生电子-空穴对。
黄色光的能量较高,可能会引起一些电特性的变化。
4. 绿色光(波长大约在495-570纳米):绿色光可以激发pn结中的电子跃迁,产生电子-空穴对。
绿色光的能量更高,可以改变pn结的电导率。
5. 蓝色光(波长大约在450-495纳米):蓝色光可以激发pn结中的电子跃迁,产生电子-空穴对。
蓝色光的能量非常高,可以明显地改变pn结的电特性。
总的来说,不同波长的光对pn结的影响不同,能量较高的光对pn结的电特性
的影响更明显。
通过控制光的波长,可以改变pn结的电导率、电特性等。
可见光的光谱及各种光的波长
可见光的光谱及各种光的波长各种光的波长各种光的波长可见光的光谱颜色波长频率红色约 625—740 纳米约 480—405 兆赫橙色约 590—625 纳米约 510—480 兆赫黄色约 565—570 纳米约 530—510 兆赫绿色约 500—565 纳米约 600—530 兆赫青色约485—500 纳米约 620—600 兆赫蓝色约 440—485 纳米约 680—620 兆赫紫色约 380—440 纳米约 790—680 兆赫电磁波的波长和强度可以有很大的区别,在人可以感受的波长范围内(约 380 纳米至 740纳米),它被称为可见光,有时也被简称为光。
假如我们将一个光源各个波长的强度列在一起,我们就可以获得这个光源的光谱。
一个物体的光谱决定这个物体的光学特性,包括它的颜色。
不同的光谱可以被人接收为同一个颜色。
虽然我们可以将一个颜色定义为所有这些光谱的总和,但是不同的动物所看到的颜色是不同的,不同的人所感受到的颜色也是不同的,因此这个定义是相当主观的。
一个弥散地反射所有波长的光的表面是白色的,而一个吸收所有波长的光的表面是黑色的。
一个虹所表现的每个颜色只包含一个波长的光。
我们称这样的颜色为单色的。
虹的光谱实际上是连续的,但一般人们将它分为七种颜色:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但每个人的分法总是稍稍不同的。
单色光的强度也会影响人对一个波长的光的颜色的感受,比如暗的橙黄被感受为褐色,而暗的黄绿被感受为橄榄绿,等等。
显示器无法产生单色的橙色)。
出于眼睛的生理原理,我们无法区分这两种光的颜色。
也有许多颜色是不可能是单色的,因为没有这样的单色的颜色。
黑色、灰色和白色比如就是这样的颜色,粉红色或绛紫色也是这样的颜色。
波动方程是用来描写光的方程,因此通过解波动方程我们应该可以得到颜色的信息。
在真空中光的波动方程如下:utt c2uxx uyy uzzc 在这里是光速,x、y 和 z 是空间的坐标,t 是时间的坐标,uxyz是描写光的函数,下标表示取偏导数。
可见光的光谱及各种光的波长
各种光的波长各种光的波长可见光的光谱c在这里是光速,x、y和z是空间的坐标,t是时间的坐标,u(x,y,z)是描写光的函数,下标表示取偏导数。
在空间固定的一点(x、y、z固定),u就成为时间的一个函数了。
通过傅里叶变换我们可以获得每个波长的振幅。
由此我们可以得到这个光在每个波长的强度。
这样一来我们就可以从波动方程获得一个光谱。
但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色,我们还的理解视网膜的生理功能才行。
亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系,但真正阐明两者关系的是艾萨克·牛顿。
约翰·沃尔夫冈·歌德也曾经研究过颜色的成因。
托马斯·杨1801年第一次提出三元色的理论,后来赫尔曼·冯·亥姆霍兹将它完善了。
1960年代人们发现了人眼内部感受颜色的色素,从而确定了这个理论的正确性。
人眼中的锥状细胞和棒状细胞都能感受颜色,一般人眼中有三种不同的锥状细胞:第一种主要感受红色,它的最敏感点在565纳米左右;第二种主要感受绿色,它的最敏感点在535纳米左右;第三种主要感受蓝色,其最敏感点在445纳米左右。
杆状细胞只有一种,它的最敏感的颜色波长在蓝色和绿色之间。
每种锥状细胞的敏感曲线大致是钟形的。
因此进入眼睛的光一般相应这三种锥状细胞和杆状细胞被分为4个不同强度的信号。
因为每种细胞也对其他的波长有反映,因此并非所有的光谱都能被区分。
比如绿光不仅可以被绿锥状细胞接受,其他锥状细胞也可以产生一定强度的信号,所有这些信号的组合就是人眼能够区分的颜色的总和。
如我们的眼睛长时间看一种颜色的话,我们把目光转开就会在别的地方看到这种颜色的补色。
这被称作颜色的互补原理,简单说来,当某个细胞受到某种颜色的光刺激时,它同时会释放出两种信号:刺激黄色,并同时拟制黄色的补色紫色。
事实上,某个场景的光在视网膜上细胞产生的信号并不是完全被百分之百等于人对这个场景的感受。
人的大脑会对这些信号处理,并分析比较周围的信号。
光的颜色与波长
光的颜色与相对应的波长:中红外线红光4600nm- 1600nm --不可见光低红外线红光1300nm - 870nm --不可见光850nm - 810nm -几乎不可见光,近红外线光780nm -当直接观察时可看见一个非常暗淡的樱桃红色光770nm -当直接观察时可看见一个深樱桃红色光740nm -深樱桃红色光红色光700nm - 深红色660nm - 红色645nm - 鲜红色630nm -620nm - 橙红橙色光615nm - 红橙色光610nm - 橙色光605nm - 琥珀色光黄色光590nm - “钠“黄色585nm - 黄色575nm - 柠檬黄色/淡绿色绿色570nm - 淡青绿色565nm - 青绿色555nm -550nm - 鲜绿色525nm - 纯绿色蓝绿色505nm - 青绿色/蓝绿色500nm - 淡绿青色495nm - 天蓝色蓝色475nm - 天青蓝470nm - 460nm-鲜亮蓝色450nm - 纯蓝色蓝紫色444nm - 深蓝色430nm - 蓝紫色紫色405nm - 纯紫色400nm - 深紫色近紫外线光395nm -带微红的深紫色UV-A型紫外线光370nm -几乎是不可见光,受木质玻璃滤光时显现出一个暗深紫色。
白光发光二极管有微黄色的到略带紫色的白光。
白光发光二极管的色温范围有低至4000°K到12000°K。
常见的白光发光二极管通常都是6500°- 8000°K范围内。
光的分类及波长范围
光的分类及波长范围一、可见光(400-700纳米)可见光是人类能够直接感知的光线,波长范围约为400-700纳米。
可见光中的不同波长对应不同的颜色。
红光波长较长,而蓝光波长较短。
可见光在日常生活中起着重要的作用,我们可以通过它来感知世界的色彩。
二、紫外线(10-400纳米)紫外线是波长比可见光更短的电磁波。
紫外线可以进一步分为三个子类:紫外线A(UVA,315-400纳米),紫外线B(UVB,280-315纳米)和紫外线C(UVC,10-280纳米)。
紫外线具有很强的杀菌作用,因此被广泛应用于医疗、水处理和食品消毒等领域。
三、红外线(700纳米-1毫米)红外线是波长比可见光更长的电磁波。
红外线可以进一步分为近红外线(NIR,700纳米-1.4微米)、中红外线(MIR,1.4-3微米)、远红外线(FIR,3-1毫米)等多个波段。
红外线在军事、通信、安防等领域有着广泛的应用,它可以穿透一些物质,因此也被应用于医学成像和无损检测等领域。
四、X射线(0.01-10纳米)X射线是一种具有很短波长的电磁辐射。
X射线可以进一步分为软X 射线、硬X射线和极硬X射线等不同能量的波段。
X射线具有很强的穿透力,因此被广泛应用于医学影像学、材料检测和安全检查等领域。
五、γ射线(小于0.01纳米)γ射线是波长最短的电磁波,也是能量最高的电磁辐射。
γ射线的波长范围小于0.01纳米。
γ射线具有很强的穿透力和杀伤力,因此被广泛应用于癌症治疗、辐射医学和核技术等领域。
六、微波(1毫米-1米)微波是一种波长较长的电磁波,波长范围约为1毫米到1米。
微波具有很强的穿透力和加热作用,因此被广泛应用于通信、雷达和微波炉等领域。
七、无线电波(1米以上)无线电波是波长最长的电磁波,波长大于1米。
无线电波具有很强的穿透力和传输能力,因此被广泛应用于广播、电视、通信和卫星导航等领域。
光的分类及波长范围决定了它的性质和用途。
不同波长的光在不同领域有着广泛的应用,对人类的生活和科学研究起着重要的作用。
可见光的光谱及各种光的波长
各种光的波长各种光的波长可见光的光谱c在这里是光速,x、y和z是空间的坐标,t是时间的坐标,u(x,y,z)是描写光的函数,下标表示取偏导数。
在空间固定的一点(x、y、z固定),u就成为时间的一个函数了。
通过傅里叶变换我们可以获得每个波长的振幅。
由此我们可以得到这个光在每个波长的强度。
这样一来我们就可以从波动方程获得一个光谱。
但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色,我们还的理解视网膜的生理功能才行。
亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系,但真正阐明两者关系的是艾萨克·牛顿。
约翰·沃尔夫冈·歌德也曾经研究过颜色的成因。
托马斯·杨1801年第一次提出三元色的理论,后来赫尔曼·冯·亥姆霍兹将它完善了。
1960年代人们发现了人眼内部感受颜色的色素,从而确定了这个理论的正确性。
人眼中的锥状细胞和棒状细胞都能感受颜色,一般人眼中有三种不同的锥状细胞:第一种主要感受红色,它的最敏感点在565纳米左右;第二种主要感受绿色,它的最敏感点在535纳米左右;第三种主要感受蓝色,其最敏感点在445纳米左右。
杆状细胞只有一种,它的最敏感的颜色波长在蓝色和绿色之间。
每种锥状细胞的敏感曲线大致是钟形的。
因此进入眼睛的光一般相应这三种锥状细胞和杆状细胞被分为4个不同强度的信号。
因为每种细胞也对其他的波长有反映,因此并非所有的光谱都能被区分。
比如绿光不仅可以被绿锥状细胞接受,其他锥状细胞也可以产生一定强度的信号,所有这些信号的组合就是人眼能够区分的颜色的总和。
如我们的眼睛长时间看一种颜色的话,我们把目光转开就会在别的地方看到这种颜色的补色。
这被称作颜色的互补原理,简单说来,当某个细胞受到某种颜色的光刺激时,它同时会释放出两种信号:刺激黄色,并同时拟制黄色的补色紫色。
事实上,某个场景的光在视网膜上细胞产生的信号并不是完全被百分之百等于人对这个场景的感受。
人的大脑会对这些信号处理,并分析比较周围的信号。
各种光的波长
各种光的波长2009-05-08 16:29:39| 分类:技术话题| 标签:|字号大中小订阅可见光的光谱电磁波的波长和强度可以有很大的区别,在人可以感受的波长范围内(约380纳米至740纳米),它被称为可见光,有时也被简称为光。
假如我们将一个光源各个波长的强度列在一起,我们就可以获得这个光源的光谱。
一个物体的光谱决定这个物体的光学特性,包括它的颜色。
不同的光谱可以被人接收为同一个颜色。
虽然我们可以将一个颜色定义为所有这些光谱的总和,但是不同的动物所看到的颜色是不同的,不同的人所感受到的颜色也是不同的,因此这个定义是相当主观的。
一个弥散地反射所有波长的光的表面是白色的,而一个吸收所有波长的光的表面是黑色的。
一个虹所表现的每个颜色只包含一个波长的光。
我们称这样的颜色为单色的。
虹的光谱实际上是连续的,但一般人们将它分为七种颜色:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但每个人的分法总是稍稍不同的。
单色光的强度也会影响人对一个波长的光的颜色的感受,比如暗的橙黄被感受为褐色,而暗的黄绿被感受为橄榄绿,等等。
显示器无法产生单色的橙色)。
出于眼睛的生理原理,我们无法区分这两种光的颜色。
也有许多颜色是不可能是单色的,因为没有这样的单色的颜色。
黑色、灰色和白色比如就是这样的颜色,粉红色或绛紫色也是这样的颜色。
波动方程是用来描写光的方程,因此通过解波动方程我们应该可以得到颜色的信息。
在真空中光的波动方程如下:utt = c2(uxx + uyy + uzz)c在这里是光速,x、y和z是空间的坐标,t是时间的坐标,u(x,y,z)是描写光的函数,下标表示取偏导数。
在空间固定的一点(x、y、z固定),u就成为时间的一个函数了。
通过傅里叶变换我们可以获得每个波长的振幅。
由此我们可以得到这个光在每个波长的强度。
这样一来我们就可以从波动方程获得一个光谱。
但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色,我们还的理解视网膜的生理功能才行。
亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系,但真正阐明两者关系的是艾萨克·牛顿。
每种颜色的光波长的对应值
每种颜色的光与波长的对应值紫光 400~450 nm 蓝光 450~480 nm 青光 480~490 nm 蓝光绿 490~500 nm 绿光 500~560 nm 黄光绿 560~580 nm 黄光 580~595 nm 橙光 595~605 nm 红光 605~700 nm根据光子能量公式:E=hυ其中,h为普朗克常数,υ为光子频率可见光的性质是由其频率决定的。
另外,在不同折射率的介质中,光的波长会改变而频率不变。
色温色温(colo(u)r temperature)是表示光源光色的尺度,单位为K(开尔文)。
色温在摄影、录象、出版等领域具有重要应用。
光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射体来确定的。
热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色温,它直接和普朗克黑体辐射定律相联系。
一.概述基本定义色温是表示光源光谱质量最通用的指标。
一般用Tc表示。
色温是按绝对黑体来定义的,光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时,此时黑体的温度就称此光源的色温。
低色温光源的特征是能量分布中,红辐射相对说要多些,通常称为“暖光”;色温提高后,能量分布中,蓝辐射的比例增加,通常称为“冷光”。
一些常用光源的色温为:标准烛光为1930K (开尔文温度单位);钨丝灯为2760-2900K;荧光灯为3000K;闪光灯为3800K;中午阳光为5600K;电子闪光灯为6000K;蓝天为12000-18000K。
显示器指标色温(ColorTemperature)是高档显示器一个性能指标。
我们知道,光源发光时会产生一组光谱,用一个纯黑体产生出同样的光谱时所需要达到的某一温度,这个温度就是该光源的色温。
15英寸以上数控显示器肯定带有色温调节功能,通过该功能(一般有9300K、6500K、5000K三个选择)可以使显示器的色彩能够满足高标准工作要求。
高档产品中有些还支持色温线性调整功能。
光源颜色光源的颜色常用色温这一概念来表示。
转载各种光的波长
转载各种光的波长可见光的波长范围在0.77~0.39微米之间。
波长不同的电磁波,引起人眼的颜色感觉不同。
0.77~0.622微米,感觉为红色;0.622~0.597微米,橙色;0.597~0.577微米,黄色;0.577~0.492微米,绿色;0.492~0.455微米,蓝靛色;0.455~0.39微米,紫色。
红外线波长范围0.8-100微米紫外线的波长范围在100~400nmX射线:波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。
由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。
波长小于0.1埃的称超硬X射线,在0.1~1埃范围内的称硬X射线,1~10埃范围内的称软X射线。
实验室中X射线由X射线管产生,X射线管是具有阴极和阳极的真空管,阴极用钨丝制成,通电后可发射热电子,阳极(就称靶极)用高熔点金属制成(一般用钨,用于晶体结构分析的X射线管还可用铁、铜、镍等材料)。
用几万伏至几十万伏的高压加速电子,电子束轰击靶极,X射线从靶极发出。
电子轰击靶极时会产生高温,故靶极必须用水冷却,有时还将靶极设计成转动式的。
特征X射线及其衍射X射线是一种波长很短(约为20~0.06?)的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。
在用高能电子束轰击金属"靶"材产生X射线,它具有与靶中元素相对应的特定波长,称为特征(或标识)X射线。
如铜靶材对应的X射线的波长大约为1.5406埃。
考虑到X射线的波长和晶体内部原子面间的距离相近,1912年德国物理学家劳厄(M.vonLaue)提出一个重要的科学预见:晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即当一束X射线通过晶体时将发生衍射,衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。
分析在照相底片上得到的衍射花样,便可确定晶体结构。
这一预见随即为实验所验证。
1913年英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础上,不仅成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构,并提出了作为晶体衍射基础的著名公式??布拉格方程:2dsinθ=nλ式中λ为X射线的波长,n为任何正整数。
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各种光的波长可见光的光谱
但实际上要描写一组光谱到底会产生什么颜色,我们还的理解视网膜的生理功能才行。
亚里士多德就已经讨论过光和颜色之间的关系,但真正阐明两者关系的是艾萨克·牛顿。
约翰·沃尔夫冈·歌德也曾经研究过颜色的成因。
托马斯·杨1801年第一次提出三元色的理论,后来赫尔曼·冯·亥姆霍兹将它完善了。
1960年代人们发现了人眼内部感受颜色的色素,从
而确定了这个理论的正确性。
人眼中的锥状细胞和棒状细胞都能感受颜色,一般人眼中有三种不同的锥状细胞:第一种主要感受红色,它的最敏感点在565纳米左右;第二种主要感受绿色,它的最敏感点在535
纳米左右;第三种主要感受蓝色,其最敏感点在445纳米左右。
杆状细胞只有一种,它的
最敏感的颜色波长在蓝色和绿色之间。
每种锥状细胞的敏感曲线大致是钟形的。
因此进入眼睛的光一般相应这三种锥状细胞和杆状细胞被分为4个不同强度的信号。
因为每种细胞也对其他的波长有反映,因此并非所有的光谱都能被区分。
比如绿光不仅可以被绿锥状细胞接受,其他锥状细胞也可以产生一定强度的信号,所有这些信号的组合就是人眼能够区分的颜色的总和。
如我们的眼睛长时间看一种颜色的话,我们把目光转开就会在别的地方看到这种颜色的补色。
这被称作颜色的互补原理,简单说来,当某个细胞受到某种颜色的光刺激时,它同时会释放出两种信号:刺激黄色,并同时拟制黄色的补色紫色。
事实上,某个场景的光在视网膜上细胞产生的信号并不是完全被百分之百等于人对这个场景的感受。
人的大脑会对这些信号处理,并分析比较周围的信号。
例如,一张用绿色滤镜拍的白宫照片——白宫的形象事实上是绿色的。
但是因为人大脑对白宫的固有印象,加上周围环境的的绿色色调,人脑的会把绿色的障碍剔除——很多时候依然把白宫感受成白色。
这被称作现象在英文中被称作“Retinex”——合成了视网膜(retina)和大脑皮层(cortex)两个单词。
梵高就曾使用过这个现象作画。
人眼一共约能区分一千万种颜色,不过这只是一个估计,因为每个人眼的构造不同,每个人看到的颜色也少许不同,因此对颜色的区分是相当主观的。
假如一个人的一种或多种锥状细胞不能正常对入射的光反映,那么这个人能够区别的颜色就比较少,这样的人被称为色弱。
有时这也被称为色盲,但实际上这个称呼并不正确,因为真正只能区分黑白的人是非常少的。
杆状细胞。
杆状细胞虽然一般被认为只能分辨黑白,但它们对不同的颜色的灵敏度是略微不同的,因此当光暗下来的时候,杆状细胞的感光特性就越来越重要了,它可以改变我们对颜色的感觉。
进化论的角度来论证人对基本颜色的感受应该是一致的。
鸟,有些动物感受颜色的细胞的种类比人少,比如大多数其它哺乳动物。
有些动物可以感受到人看不见的颜色,比如蜜蜂可以感受紫外线。
集合被称为色彩空间。
在这里我们仅仅描写人的色彩模型。
人的色彩空间
假如我们用欧氏空间中的x、y和z轴相应表示人的三种锥状细胞最敏感的波长的强度的话,那么我们就可以获得一个三维的色彩空间。
这个空间的原点代表的是黑色。
离原点越远,光的强度就越强。
白色在这个空间中没有固定的点,按照色温以及周围光的不同我们可能将这个图中不同的点看做白色。
人可以感受到的颜色在这个图中是一个底部是马踢形的锥体。
理论上来说这个锥体没有止点,但过于强烈的光会损坏人的眼睛。
在光的强度低的情况下,人对颜色的感受会发生变化,但总的来说,人对右图中黑线所描绘的部分是敏感的。
精确地说,在这个图中不存在棕色或灰色这样的颜色,这些颜色实际上是比周围颜色暗的橙色和白色。
这一点我们很容易证明:我们在看一个投到一块白布的投影机的图象时我们会看到白布上投的黑字,但实际上这些黑字的颜色与白布本来还没有被投影时的颜色是一样的。
投影后这些黑字周围的白布被照亮了,因此我们感觉到它们比较黑了。
从右面的图中我们还可以看到,人无法看到纯的红色、绿色或蓝色,这是因为我们的锥状细胞对其他颜色也起反应。
在我们看纯蓝色时,我们的红色和绿色的锥状细胞也产生信号,就好象在蓝色中还夹杂着红色和绿色一样。
啊
CIE 1931 chromaticity diagram
不同的光谱可以在人眼中产生同样的颜色感,比如日光灯的白光是由几个相当窄的光谱线构成的,而太阳光则是由连续的光谱构成的。
就其光而言,人眼无法区分两者。
只有当它们反射在不同颜色的物体上时,我们才看得出来一个是日光灯的光,一个是太阳光。
在大多数情况下人能看得出的颜色可以由元色搭配而成。
照片、印刷、电视等就使用这种方式来体现颜色的。
尽管如此搭配出来的颜色往往与纯的单色不完全相同,尤其在可见光谱的中部搭配的颜色只能非常地接近单色光,但无法完全达到它的效果。
比如绿光(530纳米)和蓝光(460纳米)搭配在一起可以产生青光。
但这个青光总使人有不十分纯的感觉。
这是因为人的红色锥状细胞同时也可以感受到绿色和蓝色,它们对搭配的颜色的反映比对纯的青色(485纳米)的反映要强一些,因此我们会感到搭配的颜色有点“红”,有点不纯。
此外一般在技术上使用的元色本身也都不纯,因此一般来说它们无法完全地表现纯的单色光。
不过自然界中很少有真正的纯的单色光,因此一般来说由元色组成的颜色可以很好地反映原来的颜色。
一个技术系统能够产生的颜色的总和被称为色域。
在通过照相机或扫描仪录取颜色的时候也会产生误差。
一般这些仪器中的感光元件的感光特性与人眼的感光特性相差甚远。
因此在特别的光照下这些仪器所产生的颜色可能会与人眼所感受到的相差很大。
与人眼的颜色感受不同的动物(比如鸟可以感受四种不同的颜色)可以区分对人来说相同的颜色,因此对它们来说适合人看的图象有时会非常不可理解。
RGB色彩立方体
发光的媒体(比如电视机)使用红、绿和蓝加色的三元色,每种光尽可能只刺激针对它们的锥状细胞而不刺激其它的锥状细胞。
这个系统的色域占人可以感受到的色彩空间的大部分,因此电视机和计算机荧光屏使用这个系统。
理论上我们也可以使用其他颜色作为元色,但使用红、绿和蓝我们可以最大地达到人的色彩空间。
遗憾的是对于红、绿和蓝色没有固定的波长的定义,因此不同的技术仪器可能使用不同的波长从而在荧光屏上产生稍微不同的颜色。
CMYK色彩立方体
将青色、洋红色和黄色透明的色素涂在白色的底上我们可以获得更大的色域。
这三种颜色是减色的三元色。
有时我们还加入黑色来产生比较暗的颜色。
衍射,一定颜色的光会被向一定的角度反射。
这个物体的表面就会产生特别的彩虹般的闪光。
孔雀的羽毛、许多蝴蝶的翅膀、贝母等就会产生这样的结构颜色。
最近一些汽车制造商也使用特别的漆来达到这样的荧光效果。
法国的红白蓝。
不同的文化在这里可能有很大的差异,比如中国传统白色是丧色,而在西方国家白色往往代表纯洁。