人眼能分辨不同颜色的机理一直是人们研究的课题。现代颜色视觉理论主要有两大类：一是三色学说，另一个是“对立”颜色学说。三色学说认为，红绿蓝为三原色，三原色的适当组合可以产生任意一种颜色。颜色加成原理如图6.15所示。红光和绿光按适当比例加合就产生了黄光，如果再加入适当的蓝光，就得到白光。根据三色学说混合规律，可以由红、绿、蓝三原色混合出各种不同的颜色。假设人眼视网膜上有三种神经纤维，每种神经纤维的兴奋都引起一种原色的感觉。光作用在视网膜上虽然能同时引起三种纤维的兴奋，但波长不同，引起三种纤维的兴奋程度不同，人眼就产生不同的颜色感觉。例如可见光谱中长波段的光同时刺激红、绿、蓝三种纤维，但红纤维的兴奋最强烈，因此有红色感觉。若三种纤维的兴奋程度相同，就会产生白色感觉。色光强度是红、绿、蓝三种颜色光强度之和。
图6.15 颜色加成示意图
颜色有明度、色调和饱和度三种特性，当然，也可以用其他类似的三种特性表示。
明度：表示人眼对物体的明暗感觉。发光物体的亮度越高，则明度越高；非发光体反射比越高，明度越高。
色调：彩色彼此相互区分的特性，即红、黄、绿、蓝、紫等。不同波长的单色光具有不同的色调。发光物体的色调取决于光辐射的光谱组成。非发光物体的色调取决于照明光源光谱组成和物体本身的光谱反射（透射）的特性。
饱和度：也称纯度，是指颜色的纯洁性。可见光谱中的各种单色光是最饱和的色彩。物体色的饱和度取决于物体反射（透射）特性。物体反射光的光谱带越窄，其饱和度越高。
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对任何有色火焰的颜色，可以看作是由某一波长的有色光和白光按一定比例混合而成，因此按下式测定火焰的饱和度较为方便。
式中，Iλ——单色光辐射强度；
IW——白光强度。
饱和度低的火焰，人眼就不能很明显地看出它所发出的特有颜色，而所见的白光仅为白色，只有饱和度大的火焰才能呈现出不同的颜色。
除上述三种特性外，颜色还具有恒常性。当外界条件发生变化时，人的色知觉仍然保持相对不变，这种现象即为颜色恒常性的表现。颜色视觉现象还有色对比和色适应等情况。正常色觉者看到的可见光谱带应包含有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色。感觉最亮的地方在光谱555 nm处，如图6.16中¤所示。
图6.16 正常眼所见光谱
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