一、颜色的概念
色彩在我们的日常生活中扮演着非常重要的角色。从人的一出生起色彩就伴随者我 们，影响着我们。不论是不同的文化，还是不同的地域，色彩都蕴含着极其深刻的意义。 它能够渲染我们的情感，能够起到指挥交通的作用，还能够被用来表达事物的状态。
我们肉眼所见到的光线，是由波长范围很窄的电磁波产生的。不同波长的电磁波表 现为不同的颜色，对色彩的辨认是肉眼受到电磁波辐射能刺激后所引起的一种视觉神经 的感觉，同时，我们所感受到的不同色彩还与观察者本人以及观察时所处的环境密不可 分（因我们的眼睛和大脑适应性非常强，能随着环境的变化做相应的调整）。
对色彩的辨认需要满足 3 个条件： - 一个物体， - 光源 (或发光物) - 观察者。
颜色可成功用于物体追踪和识别。但是，当光源颜色变化时物体的颜色也发生变化。光线必须具有能量才可见。色彩是由物体产生不同波长的可见光引起的一种感观刺激， 其光波长位于电磁波谱中。为更好地理解色彩，我们必须认识光源。光线有多种不同来 源，由电磁波组成，是一种以波形式传播的能量。
所有可见光由颜色混合而成，不同色彩的比例形成有其特色的光线。测量光线采用 的是光谱能量分布法。见上图 ，可见光谱从 400nm 开始结束于 700nm。任何低于 400nm 的光称为紫外光(UV)，高于 700 nm 的光称为红外光(IR)。人类的肉眼是无法可见紫外 光和红外光的。 白色光是一组颜色选择性的组合的结果；每种色都表现为一特殊的波长范围。这些 颜色有－红、橙、黄、绿、蓝和紫。
白炽光和冷光是产生光线的两种主要方法。白炽光是由热能产生光线。加热一个灯 泡光源产生足够的高温，引起发光。星星和太阳通过炽热发光。我们所知的冷光，不同 于加热发光。可在室内甚至低温下产生。量子物理学对冷光的解释是：电子从基态(最 低能量水平)向高能态跃迁，当返回基态时，以光子形式释放能量，产生光线。若这两 步时间间隔短(几微秒)，发出的是荧光；如果时间间隔长(几小时)，则发出磷光。
根据光源不同光线中光波的组合可以变化。由于这个原因，比较日光、荧光和钠灯光时 可看出它们的不同。自然太阳光变化范围很广。看上去可以十分蓝，特别是在正午时分 向北面望去。直射的太阳光通常看上去是金色的，但日落时的太阳是明亮的红色。人造钠灯光可以是黄色，汞灯是蓝绿色，或者是由白炽灯发出的黄色光，以及荧光灯发出的 变换的色彩。
光既具有波动性也具有粒子性，当光线照射在物体上时，可以将一束光想象为一群以极高的速度飞行的的光子。当光子接触到了物体时，有些光子被反弹回来，称为反射；有些光子突破表面后穿出，称之为透射；有些光子被物体内部的粒子纠缠住，直接被消化吸收，称之为吸收。光与物体作用的形式主要是上面所说的光的反射、光的透射、光的吸收。光线透射，形成透明色彩。蓝色物体反射光谱中的蓝色光而吸收其它颜 色的光；白色光线的反射曲线中，光谱中所有颜色的光线几乎 100％的被反射。
当光线 从一介质改变方向通过另一介质时，可能改变光的传输方向。如果光子向空间各个方向传播，称之为散射；如果改变光子的飞行速度，在光倾斜进入物体或射出物体时，就会发生折射现象。散射作用受随折射率的不同而变化，而粒子尺寸和光线波长对折射率也有影响。不透明颜色散射率能高。半透明颜 色表现传播和散射的结合特性。当大多数可见光波被吸收时产生吸收作用，黑色表面几 乎吸收所有的光线。
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