色与光有什么关系?光源色对物体色有什么影响?
发表时间:2023-05-12
没有光就没有颜色,但不同的光源由于光谱能量分布的不同,其光线的颜色就会有所不同。因此,在不同的光源下观察物体的颜色就会存在差异。那么,色与光有什么关系?光源色对物体色有什么影响?本文为大家做了介绍,对此颜色知识感兴趣的朋友可以了解一下!
色与光有的关系:
没有光源便没有色彩感觉,人们凭借光才能看见物体的形状、色彩,从而认识客观世界。光是人们感知色彩的必要条件,色来源于光。所以说:光是色的源泉,色是光的表现。
什么是光呢?从广义上讲,光在物理学上是一种客观存在的物质(而不是物体),它是一种电磁波。电磁波包括宇宙射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等。它们都各有不同的波长和振动频率。在整个电磁波范围内,并不是所有的光都有色彩,更确切地说,并不是所有的光的色彩我们肉眼都可以分辨。只有波长在380纳米至780纳米之间的电磁波才能引起人的色知觉。这段波长的电磁波叫可见光谱,或叫做光。其余波长的电磁波,都是肉眼所看不见的,通称不可见光。如:长于780纳米的电磁波叫红外线,短于380纳米的电磁波叫紫外线。
光源色对物体色的影响:
光源所呈现的颜色为光源色。各种光源都有其特定的光谱能量分布,可以发出不同颜色的色光。光源色是影响物体颜色的重要因素。光源色的变化,势必影响物体的颜色。由于光源自身结构和传播空间的影响,使光源色时常在变化着。表现在以下几方面:
1.亮度的变化
自然光源受气候条件的影响,时刻发生亮度的变化,很不稳定。如晴天和阴天的太阳光强度相差很大。人造光源比自然光源稳定,但也有亮度的变化。例如白炽灯,亮度增大时,颜色趋向于白;亮度减弱时,颜色趋向于红。光源的亮度变化对物体颜色有直接的影响。物体的固有色在入射光亮度适中的时候表现最充分。太亮的强光会使固有色变浅,太暗则会使固有色灰暗乃至消失。
2.距离的变化
光源与观察者距离的变化,会使光源色发生改变。如白炽灯光,随着距离的推远,其颜色由黄逐渐向橙、橙红、红色变化。
3.传播媒质的变化
光传播媒质的变化也会改变光源色。由于大气厚度不断改变,太阳光的颜色也时刻在变化着。早晨、傍晚太阳光投射角度为15°左右,阳光要穿透较厚的大气层才能到达地面,由于光的散射,使光谱中红、橙光透过较多,此时光源色为橙红色;白天太阳光投射角度为60°~90°,太阳光的散射作用比较均匀,透到地面的光源色为白色。
物体表面的色彩与光源的光谱成份有极大的关系。用于照明的光源色往往是极复杂的。可能是单色光,也可能是复色光。就复色光而言,其光谱成份也可能不相同。物体对入射光的吸收、反射、透射的光学特性虽然不受光源的影响,但当光源的光谱成份发生变化时,必然影响到物体的反射或透射光的光谱成份,从而使物体的表面颜色随着光源色的变化而变化。消色物体在彩色光源的照射下,会呈现彩色。白色物体,在红光照射下呈现红色;在红光和蓝光的同时照射下呈现品红色。彩色物体在特定光源照射下,会呈现消色。例如,在白光下为绿色的物体,在暗室的红灯照射下就几乎成为黑色的物体了,因为绿色物体只反射绿光,而红灯中没有绿光的成份,物体表面在红光照射下不能反射出绿色的光来,红光又都被吸收了,因此显出黑色,如下图所示。
光源色对物体色的影响主要表现在物体的光亮部位。不同的光源色对物体色彩变化的影响程度各不相同,大致以红光最强、白光次之、再次为绿、蓝、青、紫等。
CIE标准光源有哪些类型?
我们知道,照明光源对物体的颜色影响很大。不同的光源,有着各自的光谱能量分布及颜色,在它们的照射下物体表面呈现的颜色也随之变化。为了统一对颜色的认识,首先必须要规定标准的照明光源。因为光源的颜色与光源的色温密切相关,所以 CIE 规定了四种标准照明体的色温标准:
标准照明体A:代表完全辐射体在2856K发出的光(X0=109.87,Y0=100.00,Z0=35.59);
标准照明体B:代表相关色温约为4874K的直射阳光(X0=99.09,Y0=100.00,Z0=85.32);
标准照明体C:代表相关色温大约为6774K的平均日光,光色近似阴天天空的日光(X0=98.07,Y0=100.00,Z0=118.18);
标准照明体D65:代表相关色温大约为6504K的日光(X0=95.05,Y0=100.00,Z0=108.91);
标准照明体D:代表标准照明体D65以外的其它日光。
CIE 规定的标准照明体是指特定的光谱能量分布,是规定的光源颜色标准。
它并不是必须由一个光源直接提供,也并不一定用某一光源来实现。为了实现CIE规定的标准照明体的要求,还必须规定标准光源,以具体实现标准照明体所要求的光谱能量分布。CIE推荐下列人造光源来实现标准照明体的规定:
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。
CIE标准光源 A、B、C 的相对光谱能量分布曲线如下图所示。
CIE标准照明体A、B、C由标准光源A、B、C实现,但对于模拟典型日光的标准照明体D65,目前CIE还没有推荐相应的标准光源。因为它的光谱能量分布在目前还不能由真实的光源准确地实现。当前因际上正在进行着与标准照明体D65 相对应的标准光源的研制工作。
现在研制的三种模拟D65人造光源分别为:带滤光器的高压氙弧灯、带滤光器的白炽灯和荧光灯。它们的相对光谱能量分布与D65有所符合,带滤光器的高压氙弧灯提供了最好的模拟,带滤光器的白炽灯在紫外区的模拟尚不太理想,荧光灯的模拟较差。为了满足精细辨色生产活动的需要,还有采用荧光灯和带滤器的白炽灯组成的混光光源,称为D75光源。其色温可达7500K。主要运用在原棉评级等精细辨色工作中。