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壹肆日
魔咖色域（ID:Mycolordoc）
色彩是“光的业绩和苦难”
这可能是颜色科学中最可怕的部分；许多非科学工作者认为颜色物理学等同于颜色科学。(我们将看到，颜色科学的内容远不止物理学那么简单）。对于艺术家、建筑师和设计师来说，最重要的是理解一些基本概念，尤其是光的构成以及它与颜色的不同之处----但又要知道，它们是不可分割的。
3.2 光与色
光与颜色之间的区别和关系似乎是最难理解的概念之一。根据 《CIE International Commission on Illumination (2018): e-ILV Termlist》，从其激发人类视觉系统的能力的角度来考虑，光是一种辐射；
而（感知到的） 颜色是视觉感知的特征，可以用色相Hue、视亮度Brightness（或明度Lightness）和视彩度Colorfulness（或饱和度Saturation、彩度Chroma）等属性来描述。在日常交流中，我们经常提到物体的颜色，这是因为：
'一个特定的物体总是以相同的比例反射任何某一种波长的光。这种作用的结果是，无论观察条件如何，只要眼睛适应了观察条件，就会产生相同的色彩反应，而这种趋势正是色彩通常被认为是物体的一种属性的主要原因，与物体的照明无关'。
许多作者不理解的是，光是物理原因，而颜色是感知效果；由于缺乏这种理解，才会出现如类似下列的错误说法：
'色彩被定义为光的组成部分；光是我们的眼睛接收色彩信息的方式'。
'由于艺术家传统上使用彩色的物理物质......他们很难将颜色概念化为光（加色法）'。
'因为光会被物体吸收......颜色是从光中减去的'。
'牛顿的实验证明颜色是光的组成部分'。
这里，将颜色视为 '光的组成部分 '是错误的---应该说它们是不可分割的。
光是到达我们眼睛的（可见辐射），而颜色则是由可见辐射（即光）引起的感觉。有光（一定波长范围的辐射）就有颜色，没有光就没有颜色（除了在我们的梦境和想象中）。
3.3光谱---波长
光谱Spectrum是对辐射中单色成分的表征或说明，分光的（光谱的）spectral是一个形容词，当用于与电磁辐射有关的量 X 时，表示......X 是波长的函数。
光谱可以通过如下的实际投影实验（即不仅仅是再现）来展示，一方面是为了让人们欣赏到它的全部美感， 另一方面是因为在展示完整的光谱之后，可以直接展示不同颜色的光谱，这样就很容易解释减法混色的原理。
需要解释的是，白光（图 1.1）通常（但不一定）包含所有单色光，而彩色光（无论是来自光源还是物体反射或透射的光）只包含全光谱的部分成分（图 1.2，右）。
图1.2，黄光的分光，分光后蓝光少很多
这里需要注意的是，虽然我们感知到的所有颜色都是光谱中单色光的组合，但光谱本身并不显示红紫色purple。这些颜色不可能是单色光（即不存在 '红紫色波长the wavelength of purple'），它们总是两种或两种以上光谱颜色的组合（因此，有些作者称之为 '光谱外extraspectral'）。
这里还需要强调的是，光谱不仅与光源有关（很多时候还与物体有关），它也可以根据物体反射或透射的光来确定。使用光谱曲线明显而突出的滤色片（如二色玻璃滤色片dichroic glass filters）来投射不同颜色光（如 RGB 和 CMY）的光谱，就有机会指出 '加法原色'如何包含约三分之一的光谱，而 '减法原色'如何包含三分之二的光谱。这是后面介绍加法和减法混色的基础。
问题似乎在于，许多作者将光谱和分光的局限于某种投影的东西（当然，情况往往如此），也就是说，他们没有认识到任何物体反射或透射的光线总是其光谱成分的加法混合物。以下是一些典型的混淆例子：
'光色：由普通非光谱彩色光投射到白色表面时产生的任何色彩感觉。单色光和光谱色带也属于光色；它们与颜料色并不对应，但可用于比较'。
'减色光谱是一个有用的概念......'。
'白光经棱镜折射产生的七种不同的颜色称为光谱色相'。
'麦克斯韦在一个彩色三角形中提出了 RGB 加法感知色相。其余的光谱色相--黄色、橙色、靛蓝色和紫色--代表了 RGB 的各种混合色'。
最后一种说法尤其令人困惑。
光谱由单色光组成，也就是说，每种辐射的波长带都非常窄，也就是人们常说的 '450 纳米波段的光 '或 '700 纳米波段的光 '之类。
尽管精选的 RGB 原色确实可以产生大量的颜色，但它们本身也可能是由光谱色混合产生的。在图 1.2中的黄色光，就是由大量光辐射混合产生的（如果将这些辐射分开，可能会感觉到绿色、黄绿色、黄色、橙色和红色），而它也可以由单一波长黄光产生的，同时它也可以由红色和绿色两种光混合产生。这三种不同的黄色被称为同色异谱（见下文）。
虽然投射光谱很容易理解，但 '波长 '一词似乎是很多误解的根源。
波长是周期波在传播方向上相位相同的两个连续位置之间的距离。即使对于外行人来说，这似乎也是一个足够简单的术语，但许多作者却很难理解（更不用说解释了）。
以下是一些错误说法：
“由波长组合而成的白光或彩光被称为加色混合物或加法色”。
“加色法是一个很好的描述，因为当波长相互添加时会产生新的颜色。”
“一束光的波长可以用纳米来测量。”
“在黄色表面上，黄色波长被反射，而其他颜色被吸收，因此它们无法被感知。”
这些书中没有说清楚的是，光本身是一种波（电磁辐射），而波长是一种度量，是一种距离。纳米之间不能相加，当然也不能 '以纳米为单位 '测量任何东西。关于 '黄色波长'，一个经常出现的问题是，非科学工作者往往把每种色调都看成是单一的波长辐射，而不是各种波长辐射光的组合（在大多数情况下，它是由多种单色光成分的相加混合物），其中黄色可能是光谱黄色，也可能完全不是。当我们谈论'黄色表面 '时，反射的光线通常是由多种单色成分组成的，波长范围约为 500-700 纳米。图3.1和图3.2 中的图像可能有助于解释黄色的组成，但要想获得完整的解释，学生们需要做实验，看到红光和绿光的加法混合物，并了解一些三原色视觉的知识。
图2 青色物体的光谱反射比或透射比曲线，水平方向刻度为波长（以纳米为单位），垂直方向刻度为反射比或透射比（以百分比为单位）。《Color—Light Sight Sense》，作者：Moritz Zwimpfer © Schiffer publishing ltd. 1988 年
3.4 光谱反射比和透射比曲线
我们不应该害怕介绍和解释光谱曲线的意义，可以使用简单但描述性强的图表，如 Zwimpfer的文章中的图表。图 2 显示了一个青色物体的光谱曲线。
首先，让我们解释下如何 '阅读 '光谱曲线：
在横轴上，显示的视波长刻度，一般从 400 纳米到 700 纳米（或 360 纳米到 780 纳米）这是可见光的波长范围。
纵轴上显示的是反射比或透射比的百分比，也就是反射滤或透射滤（从 0% 到 100% ）；两种情况下的曲线形状非常类似。
任何一个波长值的曲线越高，该部分光谱中反射（或透射）的光就越多（未反射和/或透射的光被称为吸收光）。如图，对于青色物体，蓝色和绿色区域的反射光较多，黄色和红色区域的反射光较少。
下面我们做一个实验；可以在暗室中放置一个透明水箱，装满水并加入一些滑石粉，这样射入其中的光线轨迹会清晰可见（类似于丁达尔现象），来演示实际的透射比（图 3.1，左）。
图3.1左侧为实验照片，显示了黄色物体吸收蓝色，除了透射黄色之外，还透射了绿色和红色，而蓝色则较少，右边为黄色滤片示意图
图3.2 实验中黄色的光谱曲线图
照片是从侧边拍摄的，可以清楚地看到投射进来的五条光线（蓝、绿、黄、红、白）。在水箱中间，放置了一个黄色滤色片，它可以透过白光中的黄色部分，以及所有的红光、黄光和绿光，但完全阻挡了蓝光。需要解释一下的是，黄色光是由所有这些不同颜色的光（光谱成分）组成的--它不是单一波长。图 3.1 的照片非常简单。我们可以非常近似地说，黄色物体之所以被感知为黄色，是因为它吸收了蓝光并透射（或反射）了绿光、黄光和红光，但如果我们观察一下光谱曲线，就会发现即使是非常明亮的黄色，也会透射（或反射）部分蓝光，吸收部分绿光、黄光和红光。这里需要强调的是，光的选择性吸收（如图 3.2 所示）比简单地吸收、反射或透射这种或那种 '原色 '要复杂得多。
同样，我们也可以解释其他颜色的光谱曲线，例如比较红色和品红色之间的差异（图 4）。
图 4 红色（左）和品红色（右）物体的光谱反射比（或透射比）曲线，红色（左）和品红色（右）物体的光谱反射比（或透射比）曲线。
从红色物体的光谱曲线可以看出，它吸收了大部分蓝色和绿色区域的光，以及部分黄色区域的光，反射出一些黄色和高比例的红色。相比之下，品红色物体吸收的绿色更多，但反射的蓝色相对更多。
如果我们能够理解光谱曲线的含义，就可以避免理解光、波长、加法混色、减法混色、三原色等概念时遇到的大多数问题。
然而，面向非科学工作者的教科书很少大胆地说明光谱曲线，更不用说解释了。
如果我们观察一下光谱曲线的系列，就会发现曲线的形式（光谱的哪一部分透射/反射较 多或较少）与色相有关，曲线的高度与明度（值）有关，而曲线的陡度则与所感知颜色的视彩度（彩度）有关。稍后我们将用一系列Munsell样本来说明这一点。
未完待续
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