顏色是光地波粒二象性在復(fù)頻域地映射

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1、實(shí)用文檔顏色是光的波粒二象性在復(fù)頻域的映射龐也馳，龐多益中國印刷科學(xué)技術(shù)研究所摘要本文從光的電磁波諧波時域函數(shù)及光子動量公式出發(fā)，推導(dǎo)出光色映射復(fù)頻譜顏色表達(dá)式（二維平面函數(shù)）。通過公式得出，矢徑與光的量子數(shù)多少有關(guān)，位相角與光的頻率有關(guān)。通過分光光度計(jì)測量出色光的反（透）射率，經(jīng)過計(jì)算得到復(fù)頻譜矢端函數(shù)，在二維復(fù)平面上對矢端函數(shù)積分整合，給出表征顏色性能的色相、色彩強(qiáng)度、亮度、色彩飽和度及主波長等顏色特征數(shù)值，從而為進(jìn)一步對顏色進(jìn)行解析打下基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：光顏色電磁波量子復(fù)頻譜Coloristhelightwave-particledualitymappinginthec

2、omplexfrequencydomainpangyechipangduoyiABSTRACTThispaperdeducedaComplexFrequencySpectrum(CFS)function(planarfunction)ofcolor-lightmappingfromtime-domainfunctionofthephoticelectromagneticwaveharmonic.Theconclusionisthatradiusvectorscorrelatedwithlightquantumquantityandphasecorrelatedwithfr

3、equencyoflight.Reflectivity(ortransmittivity)mustbemeasuredbyspectrophotometer,andthencalculatetheCFSphasefunction.Integratethephasefunctiononatwodimensionalcomplexplane,attributesofcolorlikehue,colorintension,lightness,saturationanddominantwavelengthetc.Thereby,constructafoundationforthe

4、furtheranalysisofcolor.大全實(shí)用文檔Keywords:Light;Color;Electromagneticwave;Quantum;ComplexFrequencySpectrum0引言17世紀(jì)中期，英國科學(xué)家牛頓曾在他的《光學(xué)》一書中提出：“對于光線，嚴(yán)格說是沒有顏色的。它不過是具有一定能量和能激起這樣或那樣的顏色感覺而已”[1]。牛頓認(rèn)為光線是具有能量粒子的射線流，即射線（Rays）。19世紀(jì)初英國科學(xué)家楊及其后來德國科學(xué)家赫姆霍爾茲提出了光的三原色說。到20世紀(jì)20年代，萊特和吉爾德等多位科學(xué)家分別用紅綠藍(lán)三色光通過大量人眼視覺匹配實(shí)驗(yàn)，證明

5、了自然界的任何顏色都可以用紅綠藍(lán)三基色光匹配出來。在此基礎(chǔ)上國際照明委員會（CIE）制定出“CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者三刺激值”的顏色匹配函數(shù)，奠定了今天的色度學(xué)基礎(chǔ)?，F(xiàn)代色度學(xué)理論把顏色看做是由光刺激視覺系統(tǒng)產(chǎn)生的感覺，因而把顏色納入人的視覺心理范疇。本文主要討論顏色與光之間內(nèi)在的物理聯(lián)系，即用光的波動性和粒子性印證顏色的物理特性及復(fù)頻譜色度表達(dá)式[2]。1顏色學(xué)說的發(fā)展歷程人的視覺是與生俱來的，一個具有正常視覺的人，都有顏色視覺。也許對于人來說，外界萬紫千紅的顏色被看成是自然天成的，反而忽略了從人自身探索顏色的奧秘。但是，我們還是要感謝歷史上的先哲們，他們用智慧奠定

6、了今天的顏色科學(xué)。早在2400年前戰(zhàn)國之初，思想家墨翟（公元前470-前381年）及其弟子在《墨經(jīng)·經(jīng)說下》中就有如下論述：“以目見，而目以火見，而火不見。惟以五路皆智。久，不當(dāng)以目見，若以火見[3]。”大全實(shí)用文檔意思是：用眼睛看東西，有了光才有視覺，而光本身是不會有視覺的。惟有五官才能產(chǎn)生視覺。但是，久而久之，人們反倒認(rèn)為不是眼睛產(chǎn)生視覺，而是光在產(chǎn)生視覺。墨家關(guān)于光與視覺的精辟論述，有兩點(diǎn)值得肯定：一是強(qiáng)調(diào)有了光才有視覺。二是指出長久以來人們忽略了人自身的視覺功能，誤以為光就是視覺。不幸的是人們這種虛幻的習(xí)慣觀念，一直延續(xù)了兩千年。17世紀(jì)英國科學(xué)家牛頓以親歷實(shí)驗(yàn)，

7、為顏色科學(xué)做出了四大貢獻(xiàn)：①通過三棱鏡的折射，把日光分解成紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫7種色光，證明白光是由這些色光混合而成的。②認(rèn)為光本身沒有顏色，之所以有顏色是因?yàn)楣獗旧砭哂幸欢芰?，在光能量的刺激下，視覺系統(tǒng)產(chǎn)生顏色感覺。③色光按照紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫變化順序，在紫與紅之間加入一個紫紅色，將它們排成一個封閉的環(huán)，稱為“牛頓顏色環(huán)”，從而表明顏色的色相是連續(xù)的，在360°內(nèi)呈周期變化。④通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算發(fā)現(xiàn)，可見光中紅、綠、藍(lán)、紫4種色光之間能量的比值為紅；綠；藍(lán)；紫。按照現(xiàn)代光色理論，可見光頻域兩端，藍(lán)紫端光的頻率正好