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光的本质
光与色的关系***
标准光源*
光源的色温**
光源的颜色与视觉的关系

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。
在电磁波辐射范围内,只有波长380nm到780nm的辐射能引起人们的视感觉,这段光波叫做可见光。
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。
颜色是物体对光的选择性吸收后反射或透射出的光进入人眼形成的感觉。
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。
光是色的源泉,色是光的表现。
色与光的关系?
物体
光
〈光色试验〉

能自行发光的物体叫做光源。光源的种类繁多,可以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,如太阳。人造光源有各种电光源和热辐射光源,如电灯光源等。
标准光源工作台
同一物体在不同的光源下呈现的颜色不同,测量颜色时必须在光谱性能稳定的光源下进行,为了统一测量标准,CIE规定了色度学的标准照明体A、B、C、D,和标准光源A、B、C。
在分光辐射度计的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。
φe(λ)=dφe∕dλ(W/nm)
光谱密度
光谱密度表示了单位波长区间内辐射能的大小,光谱密度与波长之间的函数关系称为光谱分布。
在实用上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。
相对光谱能量分布
GB/T3978-94:
照明体:在影响物体颜色视觉的整个波长范围内所定义的相对光谱功率分布
标准照明体:由CIE用相对光谱功率分布定义的照明体A、B、C、D。
标准光源:由CIE规定的人工光源,他们的辐射近似标准照明体。
标准照明体与标准光源
标准光源
CIE推荐下列人造光源实现标准照明体:
标准光源A:色温为2856K的充气螺旋钨丝灯,其光色偏黄。
标准光源B:色温为4874K,由A光源加罩B型D-G液体滤光器组成。光色相当于中午日光。
标准光源C:色温为6774K,由A光源加罩C型D-G液体滤光器组成,光色相当于有云的天空光。
滤光器由无色光学玻璃做成溶液池
溶液C1:硫酸铜
甘露糖醇
吡啶 30ml
加蒸馏水配成 1000ml