色彩物理学

1676年，艾萨克·牛顿爵士用三棱镜将白色太阳光分离成色彩光谱。这张光谱包含除紫红色外的所有色相。

牛顿是以如下方式做试验的（图1）：通过隙缝射进的阳光落在三棱镜上。在三棱镜中，白光射线被分为光谱色彩。已分开的光线可以投射到一幅银幕上，呈现光谱。这就是连续的色带，有红、橙、黄、绿、蓝、紫各色。如果将这个图象用聚光透镜加以聚合，这些色彩的汇集就会重新变成白色。

这些色彩是由折射而产生的。另外还有一些分离色彩的物理方法，如干涉、衍射、偏振和荧光等。

如果我们将光谱分成两个部分，如红-橙-黄和绿-蓝-紫，用聚光透镜将这两组分别加以聚集，其结果将产生两种混合色彩，而这两种色彩再互相混合，则又变成白色。

互相混合后变成白光的这两种色光称为互补色。

如果我们从棱镜光谱中将一种色相，譬如说绿色分离出来，而用透镜将剩下的红、橙、黄、蓝、紫几种色彩聚合起来，获得的调和色将是红色，它就是我们分离出来的绿色的补色。如果我们将黄色分离出来，剩下的红、橙、绿、蓝、紫几种色彩聚合后就变成紫色，它就是黄色的补色。

每一种光谱色相是所有其他光谱色相混合色的补色。

我们在一种混合后的色彩中看不见组成这种色彩的每种色相。眼睛不像有音乐感的耳朵，后者可以在合奏中听得出任何个别的音调。

色彩产生于光波，光波是一种特殊的电磁能。人眼所能看到的光波长度在400至700毫微米之间。

1微米=1/1000毫米=1/1000000米

1毫微米=1/1000000毫米

每种光谱色的波长和按周秒计算的相应频率如下：

从红到紫的谐波间隔接近一倍，即一个音阶。

每种色相都可用指明它的波长或频率的方法来确切地加以说明。光波本身没有色彩。色彩是在人的眼睛和大脑里产生的。至今还不十分清楚人们是如何辨别这些波长的。我们只知道有几种色彩是由于人们对光感的定质不同而出现的。

现在要考虑到物体色彩的重要问题。例如，我们在一个弧光灯前握一只红的和一只10绿的滤色器，将两者放在一起时就产生黑色或暗色。红色滤色器把光谱上除了红色色域以外的所有射线都吸收了，而绿色滤色器则吸收了除绿光以外的所有射线，这样就没有色彩遗留下来，所以效果是黑的。由吸收作用所产生的色彩通常称为应减色。

客观物体的色彩主要是这种性质的应减色。一只红色器皿看上去是红色，因为它吸收了光的其他所有色彩，而仅仅反映了红色。

当我们说“这只碗是红的”，这时我们实际上是在说，碗的表面分子结构是吸收除红光外所有射线的。碗本身没有色彩；光产生色彩。

如果红纸，即吸收除红色外所有射线的一种表面，用绿光照射，那么纸就呈现黑色，因为绿光不包含可资反射的红色。

画家使用的所有色彩都是含有颜料的或物质性的。它们都是吸收性色彩，它们的调和受减色法规则的控制。当互补色，或包含着黄、红、蓝三原色的结合体以一定的比例调和时，其应减色的结果是黑色。

分光的、非物质性色彩的类似混合会产生白色，这是加色法的结果。