第一章 光与颜色视觉 印刷色彩学课件.ppt

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1、第一章光与颜色视觉生活常识：在没有灯光的的黑暗房间里，根本感觉不到颜色的存在；漆黑的夜晚，不仅看不到色彩，甚至看不到物体的轮廓。说明：有光才会有色，光是一切色彩的主宰和源泉。颜色的存在离不开光。颜色是一种光学现象，是光刺激人眼的结果。颜色的定义（GB5698-85）光作用于人眼引起的除形象以外的视觉特性。从本质上讲，颜色又是一种光学现象，是光刺激人眼的结果。根据这一定义，颜色是光的物理刺激作用于人眼的视觉现象，因此颜色科学把看到的颜色称为颜色视觉。离开了人眼，无从谈颜色。我们所看到的颜色，是光线的一部分经有色物体反射刺激眼睛，在头脑中所产生的一种反映

2、。一．光的本质与组成光是人类生存的基本要素。人的感觉器官从外界接受的各种信息中，有70%来自光波。国家标准GB5698-85对光的定义：能够在人眼的视觉系统上引起明亮的颜色感觉的电磁辐射。光是刺激人眼的电磁辐射。光的物理性质由它的波长和能量决定。波长决定了光的颜色，能量决定了光的强度。波长不同，光的颜色不同，能量不同，决定了色相明暗的不同。第一节光辐射在整个电磁波谱中，能引起人眼视觉的只有一小部分。因此，刺激人眼引起视觉的光辐射又称为可见光辐射，简称可见光。只有波长380nm-780nm（1nm=10-9m）的辐射能引起人们的视觉感，这段光波叫可见光

3、的范围。可见光谱图400500600700思考：动物是否与人类有同样的可见光谱（动物眼中的世界）马：看不到两眼中间区域马有着惊人的视野，当然，它们正前面的视野之外，由于“双眼视力”，马无法看到两眼中间的区域，也就是正前方。这就是它们走路经常低着头的缘故。猴：视觉基本与人类相同古代的猴和猿的视觉基本与人类相同，它们有三色视觉，能看到红色、绿色和蓝色。但是，现在很多猴子不是这样。猴种之间的视觉模式千差万别。事实上，同一类的猴子也可能有6种不同类型的色盲或者视力。身为人类的近亲，色盲的公猴数量比母猴多。鸟：可看到至少5种光谱带很多鸟类的视力相差悬殊，例如鸽

4、子，可以分辨出数百万种不同的色彩，它们被认为是地球上最擅长分辨色彩的动物。鸟儿眼中的圆锥细胞比人类多得多，这说明它们可看到至少5种光谱带。猫和狗：具有夜视能力猫和狗的视力都不是很好。它们主要依靠嗅觉和听觉来感知世界。猫的视力尤其弱。猫和狗都是色盲，猫比狗更甚。狗有时候能分辨出黄色和蓝色。大多数猫只能分辨出一点点色彩，它们最擅长聚焦于一个物体，比如捉老鼠。但是，这种动物的夜间视力要比人类好。因为它们眼睛的位置很特殊，所以，猫和狗都比人类看得远。蛇：红外线感知蛇有两套视觉系统。一套是你经常看到的蛇眼，它们擅长分辨颜色。但它们还有一对“眼睛”，这对眼睛可以

5、像红外探测器一样感知并“看到”生物。一旦你被蛇看到，那你就很难摆脱它。幸运的是，大多数蛇遇到人类，选择是的逃走而不是攻击。蜻蜓的眼睛因为眼睛的分段结构非常特殊，很多昆虫看物体与人类相差极大。昆虫以它们类似圆点的眼睛而闻名。很多昆虫的一个眼球中有3万个晶状体。但是，它们中最有趣的可能是蜻蜓。这种昆虫的大脑运转速度非常快，大部分动作它都可以用慢动作的方式来感知。虽然昆虫能分辨颜色，但通常它们分辨颜色的能力不及其他动物。昆虫可借助视觉感知动作。这就是它们很难被消灭的原因。思考：光谱的作用一个天体的光谱向长波（红）端的位移叫做红移。通常认为它是多普勒效应所致

6、，即当一个波源（光波或射电波）和一个观测者互相快速运动时所造成的波长变化。美国天文学家哈勃于1929年确认，遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去，同时，它们的红移随着它们的距离增大而成正比地增加。这一普遍规律称为哈勃定律，它成为星系退行速度及其和地球的距离之间的相关的基础。这就是说，一个天体发射的光所显示的红移越大，该天体的距离越远，它的退行速度也越大。红移定律已为后来的研究证实，并为认为宇宙膨胀的现代相对论宇宙学理论提供了基石。上个世纪60年代初以来，天文学家发现了类星体，它们的红移比以前观测到的最遥远的星系的红移都更大。各种各样的类星体的极大

7、的红移使我们认为，它们均以极大的速度（即接近光速的90%）远离地球而去；还使我们设想，它们是宇宙中距离最遥远的天体。光是由不同波长的电磁波组成的，在光谱分析中，光谱图将某一恒星发出的光划分成不同波长的光线，从而形成一条彩色带，我们称之为光谱图。恒星中的气体要吸收某些波长的光，从而在光谱图中就会形成暗的吸收线。每一种元素会产生特定的吸收线，天文学家通过研究光谱图中的吸收线，可以得知某一恒星是由哪几种元素组成的。将恒星光谱图中吸收线的位置与实验室光源下同一吸收线位置相比较，可以知道该恒星相对地球运动的情况。在可见光谱范围内，不同波长的辐射引起人眼的不同颜

8、色感觉。分光实验：1666年英国科学家牛顿在剑桥大学实验室发现把太阳光经过三棱镜折射，然后折射到白色的屏幕上