从物理学角度如何理解色彩

A. 色彩之所以能够产生的物理学原理有哪些方面组成呢

一是光的色散形成的(太阳光通过三棱镜发生折射)，二是光的干涉形成的(薄膜干涉肥皂泡等)

B. 色彩三要素的物理含义

色彩的三要素： 明度、色相、饱和度。
明度：
表示色所具有的亮度和暗度被称为明度。计算明度的基准是灰度测试卡。黑色为0，白色为10，在0—10之间等间隔的排列为9个阶段。色彩可以分为有彩色和无彩色，但后者仍然存在着明度。作为有彩色，每种色各自的亮度、暗度在灰度测试卡上都具有相应的位置值。彩度高的色对明度有很大的影响，不太容易辨别。在明亮的地方鉴别色的明度比较容易的，在暗的地方就难以鉴别。
色相：
色彩是由于物体上的物理性的光反射到人眼视神经上所产生的感觉。色的不同是由光的波长的长短差别所决定的。作为色相，指的是这些不同波长的色的情况。波长最长的是红色，最短的是紫色。把红、黄、绿、蓝、紫和处在它们各自之间的黄红、黄绿、蓝绿、蓝紫、红紫这5种中间色——共计10种色作为色相环。在色相环上排列的色是纯度高的色，被称为纯色。这些色在环上的位置是根据视觉和感觉的相等间隔来进行安排的。用类似这样的方法还可以再分出差别细微的多种色来。在色相环上，与环中心对称，并在180度的位置两端的色被称为互补色。
饱和度：
用数值表示色的鲜艳或鲜明的程度称之为饱和度，也称为纯度、彩度。有彩色的各种色都具有彩度值，无彩色的色的彩度值为0，对于有彩色的色的彩度（纯度）的高低，区别方法是根据这种色中含灰色的程度来计算的。彩度由于色相的不同而不同，而且即使是相同的色相，因为明度的不同，彩度也会随之变化的。

C. 色彩的三属性在物理学上的解释是什么

只有色相与光谱有关，明度与光强有关。
色相一样，光谱实验时偏转角就一样，明度高低对光谱偏转角没有关系，只能是观察到到的更亮或更暗而已。
纯度又是另外一个概念，纯度不高，说明掺杂了其他光谱的光，或光谱波段太宽，造成颜色不纯。

D. 色彩的物理现象

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312.30纳米至745.40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，但一般来说，人们将它分为七种颜色：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫；每个人的分法总是稍稍不同。单色光的强度也会影响人对一个波长的光所感受的颜色，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。
另外，色彩的产生与物质分子间距离的关系最密切。若物质的分子间距离近（密度高），距离近的话束缚力就强，导致振动较慢，于是呈现暗色调；反之是暖色调。物质的色彩变幻是由于世界上不同物质间的互相振动干预导致的，色彩是光芒的低级状态。
此外，宇宙之所以是黑暗的是由于其周围没有星罗棋布的高密度物质，好比你可以想象你周围空无一物就一个电灯泡和空气以及你自己，那么也是如同宇航员在宇宙中一般黑暗的。我们并没有看见空气的颜色，只不过在隔着空气的另一边有个颜色物质填充了我们的视觉。这也难怪让古代欧洲人讨论了半天到底透明的空间里有没东西，其实是有的；这又好比现代人讨论宇宙间是否有填充物？至少教科书中给出了否定的答案。（按这样的类比思维，宇宙肯定有填充物）

E. 色彩的基本原理

色彩的基本原理

一、 光-形-色

二、 固有色 光源色 环境色 条件色

三、 色的混合

四、 色彩三要素

五、 色彩的感情

六 色彩视觉生理特征

七、 色彩的感情效果

八、 色彩设计

一、 光-形-色色彩是人对眼睛视网膜接收到的光作出反应,在大脑中产生的某种感觉。

众所周知,我们所见到的大部分物体是不发光的,如果在黑暗的夜里,或者说是在没有光照的条件下,这些物体是不能被人们看见的,更不可能知道它们各是什么颜色人们之所以能看见色彩,是因为来自发光光源,如太阳、电灯光、烛光、火光等;或是发光光源的反射光,即发光光源照射在非发光物体上所反射的光,如月亮、建筑墙面、地面等,再散射到被观察物体上所致。由此可见,光和色是分不开的,光是色的先决条件,反映到人们视觉中的色彩其实是一种光色感觉。

光

雨过天晴后的彩虹这一自然现象也许正是启发英国科学家牛顿发现色彩的成因,揭示光色原理的起因。1666年牛顿在剑桥大学的实验室,把太阳光从一小缝引进暗室,通过三棱镜后,在屏幕上显现出一条美丽的彩带,为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色光,这种现象称作光的分解,形成的彩带 即光谱。光谱现象的出现,说明太阳光是由光谱中的色构成的。光从空气透过三棱镜再到空气,在不同的介质中产生两次折射,由于光波的长短不同,三棱镜各部位的厚薄不同引起的时差,经过折射的作用,将太阳光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色光,如果在光线分散的途中加一块凸透镜,,使分散的光线集中,集中的一点又成为白色光。经三棱镜分解过的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫任意一束色光再经三棱镜不能再分解,投射至屏幕上仍是原来的色光。含有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫所有波长的色光叫全色光。含有两种以上波长的色光叫复色光。只含有一种波长的色光叫单色光。简单地说,光是能量的一种形式,是一种电磁辐射能。我们肉眼所能看的光线称为可见光。可见光的振幅大小产生明暗的变化,光波的长短产生色相的区别,光波长在400~700毫微米之间的为可见光,即用三棱镜分解太阳光形成的光谱,红色光的波长最长,紫色光的波长最短,相应地在色彩中,红色传递的讯息最远,而紫色传递的讯息最近。因此波长在400毫微米以外,可使人体皮肤变黑的光线称之为紫外线,波长在700毫微米以外,能产生热量的光线称之为红外线。另外,在不可见光中还有可以透过物体(金属除外)的X光线、迦玛线、有辐射作用的电磁波等其他射线,这些都是肉眼看不见的光,要通过仪器才能观测。

二、固有色 光源色 环境色 条件色⑴关于"固有色"

在日常生活中,通常我们认为颜色是有物质性的,即"固有色"是存在的、不变的。春天的树叶是绿色的,雪是白色的,小王的手套是黄色的,我新购的一件新衣是粉绿色的,这些颜色的确定当然是以标准日光的照射为前提。 有趣的是,当光源改变为人工灯光、月光、星光,或是将这些物品放在柜子里时,一般并不会认为它们的颜色也随之改变了。在偏黄色光的自炽灯下观察白天日光下看惯了的物体时,我们差不多总要按同样的方式来感觉其颜色。夜晚在光线很弱的情况下,我们也不会将身穿白衬衫的人说成是穿深灰色的衬衣,即使在红灯照射下,看到的雪仍是白色。这种习惯性的色彩认识,称之为色彩恒定性。

固有色是存在的,颜色是物质的一种不变性质,这一观点满足了日常生活中许多实际需要,在科学和技术上也有不少实用之处,但值得注意的是,在艺术、设计上,这一观点并不总能令人满意。例如,我们取明度相同的两张纸,在纸的中心各涂上直径5cm的圆形绿色块,如果这两张纸一张是中性灰色,另一张是红色,那么涂上去的两块绿色看起来就不会有相同的绿色感,这种视觉现象称为同时色对比。显然,为了正确地辨别物体的颜色,须在特定的条件下观察物体。

有关物质的颜色与光的颜色的这些观点,和认为太阳每天升起又落下的观点一样,从科学的角度上来说是根本错误的。但在日常生活中,却有必要认为它们是正确的。因为在我们的生活中,需要有一个相对稳定的、来自以往经验中的色彩印象来表达某一物体的色彩特征,就像在绘画中固有色的特征也具有很大的象征意义和现实性的价值一样,当画面的色彩以固有色的关系存在时,往往给人以现实主义的印象,而某种固有色被单独抽取出来使用时,会具有象征的意义。如绿色是春天、农作物和树叶的色彩,因此它常常被作为和平的象征用在许多具有象征意义的设计中,在具体的实用设计中,例如,咖啡的外包装盒的设计上,用上咖啡的固有色是非常必要的,这样能引起观者对咖啡香味的联想,并产生想喝它的欲望。若是咖啡的固有色用在椅子汁、绿茶或牛奶的外包装上那是绝对不可以的。因此,对固有色这个问题的认识要掌握相应性,不可一概论之。

⑵．光源色

光源色是指照射物体的光源的光色。在色光中，光谱成分的变化，光色就要变化。太阳光一般是呈白色，但清晨的太阳光呈偏冷的红色，黄昏时呈偏暖的金黄色，这就是太阳光光谱成分的变化所呈现出的不同光色。其他，如月光呈青绿色，日光灯呈冷白色，白炽灯（钨丝灯）呈橙黄色等，都体现了不同颜色的光源色，舞台上的各式聚光灯，通过各种颜色的玻璃片或玻璃纸盖罩，射出的光就是各种色彩的光源色。

⑶．环境色

物像置身于某种环境中，环境所呈现的颜色叫做环境色。绿色的森林，金黄色的麦田，各具有不同的环境色象。距离较近的物体之间，彼此形成了环境，这种物与物自身呈现的色彩氛围也称环境色。

⑹．条件色

某种颜色的物体，在不同的光源、环境的影响下，物体所呈现出的色彩，叫做条件色。生活中的一切物像，都呈现它的固有色，而任何物像都置身于某一具体环境中，它既受光源色的影响，也受环境色的影响，所以物像一般呈现的色彩既有光源色，也有固有色和环境色。

通过以上的理论表明，我们在对产品的色彩设计的时候应该将产品固有色、光源色、环境色三者联系起来，多观察、多思考、多记忆，切实弄清楚产品所需要的色彩条件和成因，方能在设计实践中灵活的运用。

三、．色的混合

牛顿用实验将太阳分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光，这七种色混合一起又产生白光，因此他认定这七种色光为光原色。后来，物理家大卫?伯鲁斯特通过实验，进一步发现原色只是红、黄、蓝三种颜色，其他颜色都可以由这三种原色混合而成。从此，红、黄、蓝作为三个原色的理论被人们公认。

经过科学家的实验证明，色光和颜料的混合是有区别的：色光的三原色是：红、绿、蓝

颜料的三原色是：红、黄、蓝色光混合颜色变亮，颜料混合颜色变深。色光混合又称加色法混合，颜料混合又称减色法混合。

加色法混色效果，是由人的视觉器官来完成的，因此是一种视觉混合。彩色电视机就是根据色光混合的原理而设计的。原色?间色?复色

绘画用的是颜料，采用减色法混合。

三原色

所谓的三原色，是指这三色中的任意一色，都不能由另外两种颜料混合产生，而其他色可由这三色按一定比例混合出来，这三个独立的色称为三原色（又称三基色）。

三原色是：红（品红）

黄（柠檬黄）

青（湖蓝）

品红、柠檬黄、青三原色在色彩学上也称为第一次色。

间色 两种不同的原色相混合所产生的另一个色称第二次色，也称有间色。

间色有：红（橙红）

蓝（青紫）

绿

一般称为橙、紫、绿。

复色 将一个间色与一个原色相混合，或两个间色相混合，所得的另一个色，则称第三次色，也称复色。

由于复色的混合次数增多，颜色就变灰，绿灰、紫灰、红灰```````等均是复色。

空间混合

四.色彩的三要素⑴.无彩色与有彩色

无彩色是黑色、白色及二者按不同比例混合所得到的深浅各异的灰色系列。从物理学的角度上来说,当光源、反射光与透射光在视知觉中并未显出某种单色光的特征时即为无彩色系列,无彩色系列给人的印象是表情深沉、抽象、缺乏生命力的色彩效果。无彩色系的颜色只有一种基本性质——明度，它们不具备色相和纯度，也就是说它们的色相与纯度等于零。

有彩色是指可见光谱中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种基本色,及它们之间的混合色,即视觉能感受到某种单色光的特征,我们所看到的就是有彩色系列,这些色彩往往给人以相对的、易变的、具象的心理感受。无彩色系与有彩色系形成了相互区别而又休戚与共的统一色彩整体。彩色系具有三个特征：色相、纯度、明度。这三个基本特征色彩学上称为色彩的三大要素。理解、熟悉和掌握这三大要素，对于认识色彩和表现色彩是极为重要的。

色相 色相：即色彩的相貌和特征。它是色彩的最大特征。是指能够比较确切地表示某种颜色的

名称。自然界中色彩的种类很多，色相指色彩的种类和名称。如；红、橙、黄、绿、青、蓝、

紫等等颜色的种类变化就叫色相。

明度 明度：指色彩的亮度或明度。颜色有深浅、明暗、浓淡的变化。比如，深黄、中黄、淡黄、

柠檬黄等黄颜色在明度上就不一样，紫红、深红、玫瑰红、大红、朱红、桔红等红颜色在度

上也不尽相同。这些颜色在明暗、深浅上的不同变化，也就是色彩的又一重要特征一一明度变

化。色彩的明度有两种情况：一是，同一色相不同明度。即一个颜色在强光照射下，显得明

亮，弱光照射下显得灰暗。二是，各种颜色的不同明度，太阳所含的七个纯色中，黄色明度最

高，兰紫色明度最低，红、绿色为中间明度。

任何色加入白色明度就提高，纯度降低，加入黑色明度降低。纯度也降低。色彩的明度变化有许多种情况，一是不同色相之间的明度变化。如：白比黄亮、黄比橙亮、橙

比红亮、红比紫亮、紫比黑亮；二是在某种颜色中加白色，亮度就会逐渐提高，加黑色亮度就会

暗，但同时它们的纯度(颜色的饱和度)就会降低，三是相同的颜色，因光线照射的强弱不同也会

产生不同的明暗变化。

纯度 纯度：指色彩的纯净程度，也叫饱和度。它表示颜色中所含有色成分的比例，原色是纯度最

高的色彩。颜色混合的次数越多，纯度越低，反之，纯度则高。原色中混入补色，纯度会立即

降低、变灰。物体本身的色彩，也有纯度高低之分，西红柿与苹果相比，西红柿的纯度高些，

苹果的纯度低些。

F. 为什么会有颜色颜色的物理本质是什么

牛顿三棱镜实验
人类关于色彩的研究，其实是从牛顿才开始的，在此之前，人们一直认为白色是一种没有其他颜色的光，而色彩，则是另外的一种光。

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1665年，刚刚毕业的牛顿，因为鼠疫不得不躲在向下的家里。在家里时，牛顿利用三棱镜做了着名的三棱镜色散实验。

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具体操作手段很简单，牛顿把一个三棱镜放在太阳底下，阳光透过三棱镜后，本来没有颜色的白墙上被分解成了不同的颜色，这些颜色正好对应着彩虹的颜色。

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牛顿对此的结论是：太阳光是由不同颜色（即不同波长）组成的混合光。

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虽然牛顿解决了光是由不同颜色组成的，但为什么是同一束光线照射的物体，我们看到的花是红色，而叶子是绿色呢？

物体的色彩
之所以我们看到同一束光照射的物体，有的是蓝色，有的是红色，其实和这些物体本身有关。

我们知道，物体虽然不会发光，但它们却会吸收光线，比如，当一个物体呈现出”红色“时，是它吸收了其他不同的颜色，只让红色光通过，因此我们看到的物体才呈现出红色。

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颜色与眼睛
以上内容，是颜色形成的外部原因，事实上，我们之所以能够感知到颜色，还和我们的眼睛结构有关。我们知道，我们的眼睛有一个呈凸透镜的晶状体，光线进入眼睛后，会通过晶状体倒映在视网膜上，而视网膜相当于人眼睛的大屏幕。

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物体投影在视网膜上后，并不意味着人类可以观测到物体以及颜色了，事实上，视网膜后面，还有两种细胞在工作，一种是视杆细胞，一种是视锥细胞。

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我们之所以能感知到颜色，其实和视锥细胞有关。

正常人类的眼睛，一共有三种视锥细胞：红色，蓝色和绿色。

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我们之所以可以看到物体的色彩，其实正是利用红色和蓝色以及绿色的不同比例，才会看到了五彩斑斓的色彩。

比如，我们眼睛中没有紫色的视锥细胞，但红色和蓝色按照一定比例混合，就可以得到紫色，这一点和绘画其实很相似。

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之所以说是正常人的眼睛，是因为有一些色盲患者，可能缺少其中一种或者两种细胞。他们看到的世界，就和我们看到的世界，在色彩上有差异。

文章图片13所以，颜色的来源离不开两个条件：

不同波长的电磁波进入到人的眼睛。
经过眼睛里的视锥细胞“翻译”后，人类可以感知到不同的色彩。
存在人类尚未发现的颜色吗？
不知道你有没有注意到，其实“颜色”在客观世界里并不存在。

我们知道，颜色其实是一种电磁波，在电磁波里，只有一小段波长范围，是可以被我们感知到的，这段波长范围就是可见光范围。还有一些我们感知不到的波长范围，叫做不可见光，比如X光，紫外线，红外线，这些电磁波的波长范围是我们感觉不到。

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在可见光范围内，电磁波的波长不同，对应的颜色也不同，就像声音一样，人类也只能听到特定分贝范围内的声音。

而由于我们视锥细胞的限制，我们永远也不能感知可见光之外的电磁波。

还有，同样波长的电磁波，在不同人眼里，可能看到的色彩就不一样，如果一个人眼睛里没有视锥细胞，那么世界在它眼里就是黑白灰，没有颜色。但在我们眼里，就是缤纷多彩。

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同样，如果一个人拥有第四种视锥细胞，比如：紫色，那么他可能看到紫外线的颜色，而紫外线的颜色对我们来说，就是尚未发现的颜色，可悲的是我们一辈子也看不到这个颜色。

下图从左到右的顺序分别是：左1：人眼；左2：紫外线下；左3：模拟的蜜蜂视觉；左四：模拟的四色视锥人类视觉。

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所以，从自然界来说，并不存在颜色，因此也就不存在人类尚未发现的颜色。

但如果从人类的感觉来说，那么可见光之外的电磁波，都是人类尚未发现的颜色，可惜我们永远也不会看到这些颜色。

G. 色彩是什么

能引起我们共同的审美愉悦的、最为敏感的形式要素。

丰富多样的颜色可以分成两个大类无彩色系和有彩色系，有彩色系的颜色具有三个基本特性：色相、纯度（也称彩度、饱和度）、明度。在色彩学上也称为色彩的三大要素或色彩的三属性。饱和度为0的颜色为无彩色系。

彩色是指红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色。不同明度和纯度的红橙黄绿青蓝紫色调都属于有彩色系。有彩色是由光的频率和振幅决定的，频率决定色相，振幅决定光强。

色彩的特性：

1、色相

色相是有彩色的最大特征。所谓色相是指能够比较确切地表示某种颜色色别的名称。如玫瑰红、桔黄、柠檬黄、钴蓝、群青、翠绿……从光学物理上讲，各种色相是由射入人眼的光线的光谱成分决定的。

对于单色光来说，色相的面貌完全取决于该光线的频率；对于混合色光来说，则取决于各种频率光线的相对量。物体的颜色是由光源的光谱成分和物体表面反射（或透射）的特性决定的。

2、纯度

色彩的纯度是指色彩的纯净程度，它表示颜色中所含有色成分的比例。含有色彩成分的比例愈大，则色彩的纯度愈高，含有色成分的比例愈小，则色彩的纯度也愈低。可见光谱的各种单色光是最纯的颜色，为极限纯度。当一种颜色参入黑、白或其他彩色时，纯度就产生变化。

当参入的色达到很大的比例时，在眼睛看来，原来的颜色将失去本来的光彩，而变成掺和的颜色了。当然这并不等于说在这种被掺和的颜色里已经不存在原来的色素，而是由于大量的参入其他彩色而使得原来的色素被同化，人的眼睛已经无法感觉出来了。

H. 学好色彩搭配，追寻色彩的物理根源——干货

作为UI设计师，平面设计师，或者说要作为UI设计师和平面设计师，对色彩的敏感度也是要有的，今天诚筑说带大家追寻一下色彩的物理根源。

色彩的产生，这是一个初中物理学知识，跟大家回顾一下。

世界之所以五彩缤纷，全都是因为有了光。光是认识一切视觉现象的要素之一。

光是色彩产生的原因，色是光感觉的结果。也就是说“只有无色的光，没有无光的色”。

大概就是这样啦，也不算科普，让大家了解一下设计配色的知识吧。

I. 如何理解“虽然色彩看起来是属于物体的，但实际上不是”“物体本身并没有色彩”

1、色彩看起来是属于物体的，但实际上不是
实际上，物体的色彩是通过反射光线的不同所造成的，反射红光，我们看见便是红色，反射蓝光，我们看见便是蓝色，所以说，物体本身并没有色彩，只是通过反射的光来决定的。
2、这个 ，我也不知道怎么说

J. 从光学物理学的角度出发，颜色有哪三个特性

从光学物理学的角度出发，颜色的三个特性分别为：主波长（Dominant
Wavelength），纯度（Purity）和明度（Luminance）。
再看看别人怎么说的。