为什么会有颜色的存在

『颜色』并不是一种客观存在 , 而是人类的感知器官与神经系统对特定波段电磁波的一种主观解读 。物体呈现出的颜色的原因就是这个物体反射了这个颜色对应波段的可见光电磁波 , 而其他波段的可见光电磁波则被它吸收了 。

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这张图的上半部分是电磁波的波长分布 , 从左到右波长依次增加 , 波长最短(<0.001纳米)的的是伽马射线 , 再往右依次是X光、紫外线 , 这些波段的电磁波都属于不可见光 , 即对人类肉眼不可见 , 再往右随着波长的增加 , 在400nm-700nm左右的波段就是可见光了 。再往右随着波长的增加 , 又进入人眼不可见的波段了 , 可以看出人眼能看到的电磁波段仅占自然界电磁波极小的一部分 , 这是一个细思极恐的事实 , 我们看到的世界远不是这个世界真实的面貌 。
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颜色是什么呢?就是视觉对于不同波长的电磁波的主观解读 , 比如红色的波长约为625nm—740nm , 在这个波段里 , 波长越小 , 肉眼看到的颜色就越偏橙黄色 , 黄色的波长约为565nm—590nm , 绿色的波长约为500nm—565nm……
值得一提的是两个特殊的颜色 , 黑色和白色 , 黑色是一个物体可以吸收所有可见光后呈现出来的颜色 , 也就是没反射任何可见光波段的电磁波;白色恰恰相反 , 当一个物体可以反射所有可见光波段的电磁波的时候就会呈现为白色 。
人类感知颜色依靠的是视网膜上的视锥细胞(cone cell) 。人类有S\M\L三种不同类型的视锥细胞 , 每种视锥细胞对不同波段的可见光敏感 。
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这三种视锥细胞对不同波段可见光电磁波输出不同的视觉信号传递给中枢神经系统 , 后者将其组合起来就形成了人类对颜色的感知 。
不同的动物因其视锥细胞的种类和敏感性不同 , 对颜色的感知也有很大差异 , 比如蜜蜂可以看到人类不可见的紫外线 , 人类之外的哺乳动物对颜色的感知能力一般都要弱于人 , 比如猫、狗、牛、羊等 , 它们眼中的世界远没有人类那么多姿多彩 。而鸟类因为视锥细胞的类型更多 , 能看到多大数百万种不同的颜色 , 也被认为是世界上能看到最多颜色的动物 。关于不同动物的颜色识别能力 , 转一张图——
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光的颜色和物体的颜色
通常我们光有七种颜色:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫——这其实指的是可见光的颜色 。
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所谓可见光 , 就是我们人类眼睛能分辨出来的颜色 。
比如小狗、小猫 , 看到的世界可能有更多、或者更少的颜色 。
当然还有更多的不可见光 。
光为何会有颜色?
光是一种电磁波 , 是波就有频率 , 有波长 。
我们都知道 , 光速是恒定的 , 所以当频率变高 , 波长就有变短;频率变低 , 波长就会边长 。
光的颜色不同其实是电磁波的频率不同 。
可见光的范围大概在波长400~760纳米 。例如比如400纳米的电磁波就是红光 , 760纳米的电磁波就是紫光 。

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