1666 年,英国科学家牛顿第一个揭示了光的色学性质和颜色的秘密。他用三棱镜分光实验[10] 说明太阳光是各种颜色的混合光,并发现光的颜色决定于光的频率[3] 。
颜色环上数字表示对应色光的频率,频率单位为太赫兹(THz),波长单位为纳米(nm),颜色环上任何两个对顶位置扇形中的颜色,互称为补色。例如,蓝色(480~435nm)的补色为橙色(595~580nm)[3] 。
可见光的主要天然光源是太阳,主要人工光源是白炽物体(特别是白炽灯)。它们所发射的可见光谱是连续的。气体放电管也发射可见光,其光谱是分立的。常利用各种气体放电管加滤光片作为单色光源[3] 。
频率不同的电磁波,引起人眼的颜色感觉不同[2] 。
可见光的频率在3.8×1014~7.5×1014Hz(380~750THz)之间[2] 。
通过研究发现色光还具有下列特性:
1、互补色按一定的比例混合得到白光。如蓝光和黄光混合得到的是白光。同理,青光和红光混合得到的也是白光[4] 。
2、颜色环上任何一种颜色都可以用其相邻两侧的两种单色光,甚至可以从次近邻的两种单色光混合复制出来。如黄光和红光混合得到橙光。较为典型的是红光和绿光混合成为黄光[4] 。
3、如果在颜色环上选择三种独立的单色光。就可以按不同的比例混合成日常生活中可能出现的各种色调。这三种单色光称为三基色光。光学中的三基色为红、绿、蓝。这里应注意,颜料的三原色为青,品红,黄。但是,三原色的选择完全是任意的[4] 。
4、当太阳光照射某物体时,某频率的光被物体吸取了,则物体显示的颜色(反射光)为该色光的补色。如太阳光照射到物体上,若物体吸取了435 ~400nm的紫光,则物体呈现黄绿色[4] 。
可见光辐射一般指太阳辐射光谱中 0.78~0.4微米波谱段的辐射,由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七色光组成。是绿色植物进行光合作用所必须的和有效的太阳辐射能。到达地表面上的可见光辐射随大气浑浊度、太阳高度、云量和天气状况而变化。可见光辐射约占总辐射的45~50%[5] 。