颜色是怎么产生的？颜色的形成需要哪些条件？

在我们的日常生活中，我们的周围被各种各样的颜色所包围着，红色、黄色、黑色等。对于颜色的产生及形成条件，许多的朋友不是很了解，下文对此作了介绍，感兴趣的朋友不妨了解一下！

颜色是怎么产生的？

物质世界的光波在作用于人类的视觉系统后所产生的知觉能够分成两种：一种是形象知觉，另一种是颜色知觉。依据国家对颜色的一些相关标准，将颜色定义为“光作用于人的眼睛以后引发除形象之外的视觉特性”。因此，颜色就是人眼的视觉系统在受到光波的作用之后，会在心理与生理上生成一些较为复杂反应的综合结果表现。想要产生颜色感觉，必须有光源、有色物体、眼睛以及大脑这四个要素。

根据颜色的视觉特征通常可以将颜色划分成彩色和非彩色两大类。非彩色也称为中性灰，就是指一系列的黑色和白色以及它们之间不同深度的灰而构成的色调。彩色就是指除了黑白灰三色以外的各类色彩。例如各类光谱颜色都是彩色。

根据颜色产生的不同物理原理可以将颜色划分成物体色、光源色和荧光色。物体色就是指本身发不了光，需借助另外光源的照射，再通过透射或者反射来产生颜色，光源色通常是指本身能够发光而产生的颜色，荧光色是指物体通过光的照射而引发所形成的荧光以及发射或者透射光一起产生的颜色。

影响颜色视觉的因素：

人们往往以为肉眼所看到的物体颜色是物体本身所固定的，它们的颜色是固定的，不会随着外界的影响而发生变化的，其实这种观点是错误的。从非发光体的呈现颜色的原理可以看出，其实，所有颜色都起源于光，如果没有光的存在，也就谈不上什么物体的颜色。每一个物体的表面都有着不相同的光学特征，当入射光的光谱成分齐全时，其呈现出正常的颜色，但是当入射光的光谱成分不全，且缺少的光谱成分正好是物体要反射或投射的光谱成分时，物体表面的颜色也就会发生改变。例如，人们平时也可能会注意到的一个现象，同一件衣服，在不同的光源下，可能会呈现出不一样的颜色，这也是由于光源的光谱成分不同造成的。

对于在不同位置的同一个物体的表面，由于和光源的距离不同，光线照射角度不同，使得同一件物体的不同面上的光照强度存在一定的差异值，人眼感知这个物体在不同面的亮度是不同的，这个原理被绘画领域用来表现物体的立体感。例如蓝色的瓷瓶在强光的照射下，人在看瓷瓶时，会发现它的颜色是存在变化的，被强光直接照射的部分呈现刺眼的白色，而光照较少的部分则变成比较暗淡的颜色，光照均匀的部分才呈现它本来的蓝色。这种颜色现象是暂时的，会随着光照强度的变化而变化。在光照强度越强的时候，物体呈现的颜色与原来的颜色差异性越大。

在现实生活中，没有任何一个物体是孤立的，所有的物体都有背景的存在，背景中的其他物体的颜色往往会干扰人眼对该物体的颜色的感知。环境色改变而导致颜色变化的原因主要有两种，第一种是由于环境色的反射光回映在物体上，从而使物体表面反射的光掺杂了环境色的反射光，人眼感知到的颜色也随之发生改变。第二种是由于环境色和物体色之间的颜色存在对比关系，这种对比关系影响人对该物体表面颜色的认知情况。这时物体的表面颜色并没有改变，而是人的心理感知发生了变化，这是一种复杂的心理变化。

颜色形成所需要的条件：

光是一种电磁波，有着极其宽广的波长范围。其中，只有波长在400-700nm范围内的电磁波对人类的视觉神经有刺激作用，被称为可见光。现代光学理论认为，由光源发出的可见光经过物体表面的反射后进入人眼，并在人眼的视网膜上形成关于物体表面颜色的信息，这些颜色信息再经过视觉神经传到大脑的神经中枢，最后在大脑内将这些信息进行加工、处理，形成颜色感知。

由此可见，物体表面颜色的形成需要有以下三个主要部分，即：光源、反射面、人眼。其中，光源的特性是通过光源的“光谱功率分布函数”来描述的，反射面特性是通过“物体表面的光谱反射比函数”来描述的，人眼特性则通常是用“色度观察者”来描述的。

1.光源的光谱功率分布

以波长λ为中心的微小波长宽度dλ范围内的辐射通量若为dφ，则单位波长宽度所对应的辐射通量称为光谱密度Iλ，即：Iλ= dφ/dλ。

将光源的光谱密度Iλ与波长入之间的关系用函数表示时，则称此函数为“光谱功率分布函数”，通常用I（λ）来表示。

2.物体表面的光谱反射比

光入射到物体表面上时会发生部分光被反射的现象，则反射光的辐射通量与入射光的辐射通量之比称为反射比（所以反射比的值总介于0和1之间）。生活中大部分情况下，入射光为一系列单色光的混合，光谱反射比与波长λ之间的关系用函数表示，则称其为“光谱反射比函数”，通常用R（λ）来表示。

3.色度观察者

实践证明，不同的观察者其人眼的颜色视觉特性是多少有些不同的，但是具有正常颜色视觉的人差异并不大，故此可以根据一些正常人眼颜色视觉特性的平均值来描述人眼的颜色视觉特性。

（1）标准照明体

任何可见光都是由某种特定波长和强度的辐射组成的，辐射功率与对应波长构成的函数可以定量地描述所有光源，称为光谱功率分布。为了统一测量标准，国际照明委员会CIE规定了几种标准照明体和标准光源。标准照明体是指CIE规定的一系列光谱功率分布，标准光源是来实现标准照明体的人工器具。

CIE推荐的常用标准照明体有A、B、C、D65、D50、D55、D75等。

（2）标准色度观察者

CIE规定了2°标准色度观察者，在一定程度上解决了仪器检验颜色一致性的研究。实践证明，观察视角的大小对颜色的感觉也是不一样的。CIE认为在1°～4°和大于4°视角的光谱三刺激值并不相同，对颜色测量的测量结果也不同。因此，CIE在原有的2°标准色度观察者基础上增加了10°标准色度观察者。