新知丨如何解读“颜色”
2015/6/13 中科院之声

     最近，“颜色”成了被广泛关注和争论的热点。人们通常所说的“颜色”究竟是什么呢？

     一首名为《你是我的眼》的歌中这样写到：“眼前的黑不是黑，你说的白是什么白。人们说的天空蓝，是我记忆中那团白云背后的蓝天”。歌很动听，同时也给我们启示，颜色是人对客观事物的认知。

     在普通人的眼里，“颜色”就是赤橙黄绿青蓝紫，这些斑斓的色彩描绘出我们的世界。而在科学家的眼里，颜色是这样被定义的：“颜色是不同波长可见光辐射作用于人的视觉器官后产生的心理感受”，“颜色是物体与光所呈现的面貌，这个面貌取决于到达眼睛网膜的辐射能的光谱成分，也取决于它在网膜上的时间与空间分布”。让我们说得再直白些，人眼感受到可见光(波长在400nm到700nm左右的光谱段)才能感受到“颜色”。颜色依赖于光的存在。

    

     日常生活中，我们“看到”物体所呈现的颜色可以取决于光源属性和被照物体的自身属性。人感觉衣服有颜色，是因为在光照条件下，衣服能反射或散射某些特定波长的光。比如，衣服为绿色意味着衣服对波长范围在500-560nm的绿光反射和散射最强。当这部分光到达人眼，会对感受细胞形成刺激，刺激经过视神经传导视觉信息到大脑视觉中枢，经过一系列神经细胞群的复杂加工处理后，形成了视觉，就有了颜色的感觉，人就认为衣服是绿色。换言之，离开了光源、眼睛和视觉神经系统(眼睛作为传感器，大脑的视觉神经系统作为信息处理部分)，我们无法定义物体的具体“颜色”。在上述情形下，物体对哪种颜色光的反射和散射作用最强，取决于物质本身的固有特性，即物质的成分(化学成分)和物质的结构(原子排列)。

    

     另一方面，自然界中类似于孔雀羽毛和蝴蝶翅膀等所呈现的绚丽色彩，则主要来源于物体表面的周期性微纳结构，或者光在薄膜中的干涉。显微镜下可以看到孔雀羽毛上的微纳结构，这些结构对光的反射和散射作用同光的波长有关，也同结构的周期有关，于是我们眼睛看到的孔雀羽毛是丰富多彩的。又如，肥皂水未必有颜色，但吹成肥皂泡后，肥皂泡膜通过光的干涉效应使得反射、散射到人眼的光是五彩斑斓的。无论是上述哪种情况，正如俄罗斯物理学家瓦维罗夫在《眼睛和太阳》一书中所说的，“无论是亮度还是颜色都是相对的而且是主观的”。

    

     扫描电镜下的孔雀羽毛图

     了解这些知识，是不是帮助你对“颜色”有进一步的理解？想学习更多光的知识，欢迎在科普开放日活动时，走进研究所继续一探究竟。至于好处......你懂的。

     来源：中国科学院上海技术物理研究所

    

    

    http://weixin.100md.com
返回 中科院之声 返回首页 返回百拇医药