常用的可见光源选择与应用

可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分。一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400～760 nm之间，但还有一些人能够感知到波长在380～780 nm之间的电磁波。

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。

人眼可以看见的光的范围受大气层影响。大气层对于大部分的电磁波辐射来讲都是不透明的，只有可见光波段和其他少数如无线电通信波段等例外。不少其他生物能看见的光波范围跟人类不一样，例如包括蜜蜂在内的一些昆虫能看见紫外线波段，对于寻找花蜜有很大帮助。

光谱中并不能包含所有人眼和脑可以识别的颜色，如棕色、粉红、紫红等，因为它们需要由多种光波混合，以调整红的浓淡。

可见光的波长可以穿透光学窗口，也就是可穿透地球大气层而衰减不多的电磁波范围（蓝光散射的情况较红光为严重，这也正是为何我们看到天空是蓝色的）。人眼对可见光的反应是主观的定义方式（参见CIE），但是大气层的窗口则是用物理量测方式来定义。之所以称为可见光窗口是因为它正好涵盖了人眼可见的光谱。近红外线（NIR）窗口刚好在人眼可见区段之外，中波长红外线（WMIR）和远红外线（LWIR、FIR）则较人眼可见区段较远。

正常视力的人眼对波长约为555 nm的电磁波最为敏感，这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。最近的一项研究发现，可见光也有可能“透视”肉身。

通过研究发现色光还具有下列特性，如图2.24。

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。

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。

图2.24　可见光源分析图

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。(www.xing528.com)

当太阳光照射某物体时，某波长的光被物体吸取了，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，若物体吸取了波长为400～435 nm的紫光，则物体呈现黄绿色。

可见光谱visible spectrum是人的视觉可以感受的光谱。如白光经棱镜或光栅色散后呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩带，即为可见连续光谱。在可见区也有线光谱及带状光谱。是整个电磁波谱中极小的一个区域。

早期对光谱的两种解说来自艾萨克·牛顿的光学和歌德（Johann Wolfgang von Goethe）的色彩学。牛顿首先在1671年在他的光学试验的说明中使用了光谱这个词（在拉丁文中代表外观、显像）。牛顿观察到一束阳光以一个角度射入玻璃棱镜，部分会被反射，部分则穿透玻璃，并呈现出不同的色带。牛顿假定阳光是由不同颜色的小粒子组成，而这些不同颜色在穿透物质时，前进速度不同。红光的速度快于紫光，而导致了在穿过棱镜后红光的偏折（折射）较紫光为小，产生各色的光谱。牛顿把光谱分成七种颜色：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。他依古希腊哲学家的想法，选这七种颜色，并和音符、太阳系的行星、和一周的天数联结，然而人眼对于靛色频率的敏感度其实是相对较差的，加之一些辨色能力正常的人都表示他们无法区分靛色、蓝色和紫色。正因此之故，一些专家如艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）等都曾建议靛色不应被视为颜色，它只是蓝和紫的浓淡不同的区间而已。歌德声称连续光谱是个复合现象，但牛顿则认为仅限可见光光谱是个单独现象，歌德观察到了更广泛的部分，他发现到了没有光谱的区间，如红黄边界和青蓝边界是白的，原来在边界区会有色光重叠的现象。至此大众接受了光是由光子组合成的（某些时候光有波的特性，其他时间则是粒子的特性，参阅波粒二象性），所有光在真空中是定速光速，而光在其他物质中的速度，都较光在真空中的速度为低，而光在真空中与其他物质中速度的比值就是该物质的折射率。在某些已知的物质（非色散物质）中不同频率的光行进速度并无差别，但其他物质中，不同频率的光有不同的行进速度：玻璃就属于这种物质，所以玻璃棱镜能把白光进行分光。自然界的虹就是个借由折射看到光谱的理想例子。

不可见光是指人类肉眼看不到的光，其中包括我们熟悉的紫外线、红外线、远红外线等。

不可见光是个比较笼统的概念，是指除可见光外其他所有人眼所不能感知的波长的电磁波，包括无线电波、微波、红外光、紫外光、X射线、γ射线、远红外线等。一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400～700 nm之间，但还有一些人能够感知到波长在380～780 nm之间的电磁波。

传播速度同可见光，为3×108。

不可见光如果以波长来表示，可分为两种光线：

不可见光＜380 nm：如紫外线。

不可见光＞760 nm：如红外线、远红外线。

紫外线是电磁波谱中波长从10～400 nm辐射的总称，不能引起人们的视觉。1801年德国物理学家里特发现在日光光谱的紫端外侧一段能够使含有溴化银的照相底片感光，因而发现了紫外线的存在。紫外线可以用来灭菌，过多的紫外线进入人体会造成皮肤癌。

红外光又叫红外线，是波长比可见光要长的电磁波（光），波长为1mm到770 nm之间，光谱上面在红色光的外侧。