我們可以在白天看到五顏六色的顏色，但是到了晚上，所有的物體都變黑了。顏色是怎樣呈現(xiàn)的?有哪些因素?第一不同的物體會(huì)有不同的顏色，因此顏色必須與物體的屬性有關(guān)。然后，在不同的光環(huán)境中，同一物體會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色。例如，下面的蘋果在光線下和陽(yáng)光下的顏色不同，這表明顏色與光源有關(guān)。最后，不同的人看同一個(gè)物體，也會(huì)有不同的感覺(jué)，因此顏色的呈現(xiàn)也與人眼有關(guān)。

　　因此，物體的顏色與三個(gè)因素有關(guān)：物體本身的屬性、光源和人眼。如下圖所示，當(dāng)光源照射在蘋果上時(shí)，人覺(jué)到蘋果的顏色。

一、光源

　　根據(jù)科學(xué)定義，光指的是所有的電磁光譜，根據(jù)波長(zhǎng)從大到小可以分為無(wú)線電波、紅外、可見(jiàn)光、紫外、X射線、γ射線，如圖所示。普通人眼睛可接受的光的波長(zhǎng)在380~760nm之間。

　　電磁波譜

　　太陽(yáng)是人類最大的光源，在波長(zhǎng)0.15~4.0微米之間，太陽(yáng)聚變輻射光譜的99%以上，太陽(yáng)光譜分布如圖所示。這些波段受到不同程度的大氣衰減的影響。大部分可見(jiàn)光輻射可以到達(dá)地面，大部分紫外線輻射被上層大氣中的臭氧吸收。到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射能量遠(yuǎn)小于大氣上邊界，可見(jiàn)光譜區(qū)約40%，紅外光譜區(qū)約60%，紫外線含量極低。

　　太陽(yáng)光譜分布

　　不同的光源有不同的光譜分布，如白熾燈、藍(lán)光、紅光等不同的光源有不同的波長(zhǎng)。

二、物體本身的屬性

　　當(dāng)光照射在物體上時(shí)，光會(huì)發(fā)生透射、反射和散射。當(dāng)光線照射到透明的物體時(shí)，大多數(shù)光線穿透物體，反射和散射的光線只有一小部分。當(dāng)光線照射非透明物體時(shí)，大部分光線被反射和散射，幾乎沒(méi)有光線穿透物體。不同的物體具有不同的透射率、反射率、折射率和其他屬性，因此它們呈現(xiàn)不同的顏色。透明物體的顏色由透明物體的光線決定，而不是透明物體的顏色。

　　例如，藍(lán)天是由于太陽(yáng)進(jìn)入大氣中時(shí)，通過(guò)大氣向地面發(fā)出的波長(zhǎng)較長(zhǎng)的色光，如紅光;當(dāng)遇到大氣分子、冰晶和水滴時(shí)，波長(zhǎng)較短的紫色、藍(lán)色和藍(lán)色光會(huì)分散。散射的紫色、藍(lán)色和藍(lán)色光線覆蓋著天空，使天空呈現(xiàn)藍(lán)色。

　　當(dāng)雨后天空中充滿細(xì)小的水滴，當(dāng)陽(yáng)光照射到這些小水滴時(shí)，不同波長(zhǎng)的光線以不同的角度散射到天空中，形成彩虹。

三、人眼

　　眼睛是一種光學(xué)系統(tǒng)，由角膜、虹膜、晶狀體、睫毛和玻璃體組成。眼球結(jié)構(gòu)如圖所示。視網(wǎng)膜與盲點(diǎn)和黃斑是光敏和信號(hào)處理的一部分，是人類視覺(jué)的關(guān)鍵部分;視神經(jīng)和大腦是一個(gè)信號(hào)傳輸和顯示系統(tǒng)。由于波長(zhǎng)小于300nm，波長(zhǎng)大于140nm的光可以被角膜、前室、晶體、玻璃體吸收，光輻射可以達(dá)到300~140nm的波長(zhǎng)范圍。

　　眼睛結(jié)構(gòu)

　　外部物體反射的光，通過(guò)角膜、瞳孔、晶體和玻璃體依次反射，通過(guò)晶體的折射，落在視網(wǎng)膜上，形成圖像。在視網(wǎng)膜上有一個(gè)對(duì)光敏感的細(xì)胞。這些細(xì)胞通過(guò)視神經(jīng)將圖像信息傳遞給大腦的某些區(qū)域，從而產(chǎn)生視覺(jué)。視覺(jué)形成過(guò)程可以顯示在圖中。