真正的可見光光譜是什么樣的？

解答動(dòng)態(tài)

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  大多數(shù)計(jì)算機(jī)顯示器不能顯示任何光譜顏色。一些RGB最多可以顯示三種顏色：一些是紅色，一些是綠色，一些是藍(lán)色。這是因?yàn)槿祟愐曈X的范圍不是三角形的，而是彎曲的，像一個(gè)三角形馬蹄鐵：在上圖中，黑色曲線代表光譜顏色，波長以nm為單位用綠色數(shù)字表示。彩色三角形是sRGB，這是大多數(shù)“普通”計(jì)算機(jī)顯示器應(yīng)該具有的標(biāo)準(zhǔn)。
  如您所見，黑色曲線甚至不觸及三角形，這意味著sRGB不能顯示任何相應(yīng)的顏色。
  這并不意味著你看不到任何可見光譜的良好表現(xiàn)。例如，如果你拿一張灰色卡片，將光譜投影到上面，你可以顯示出光譜的樣子，從而得到一個(gè)不飽和的版本。CIE 1931顏色空間通過其顏色匹配功能，可以為每個(gè)光譜顏色找到相應(yīng)的顏色坐標(biāo)$XYZ$，然后可以將其轉(zhuǎn)換為上述sRGB等其他顏色空間中的坐標(biāo)。
  sRGB無法顯示光譜顏色的事實(shí)表明，將$XYZ$坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為sRGB的$RGB$坐標(biāo)后，將得到一些負(fù)分量。當(dāng)然，負(fù)光量不是顯示設(shè)備可以發(fā)出的，因此需要一些變通方法來顯示這些顏色（或接近它們的顏色）。將光譜投影到灰卡上是一種解決方法看：
  
  為了正確顯示這個(gè)（或任何其他）圖像，理想情況下您需要校準(zhǔn)顯示器。一些消費(fèi)類設(shè)備在開箱即用的情況下具有更好的顯色性，而另一些設(shè)備的顯色性非常差，并且顯示出明顯錯(cuò)誤的顏色。如果你沒有校準(zhǔn)，那么就要注意這個(gè)細(xì)微差別。
  同樣，如果你碰巧是一個(gè)四色體（幾乎從來沒有發(fā)生在雄性，罕見的雌性），那么上面的圖像在任何情況下對你來說都是不正確的。
  如果沒有上面討論的解決方法，如何看到一個(gè)實(shí)際的光譜？為此，您不應(yīng)使用計(jì)算機(jī)顯示器。相反，你需要一個(gè)分光鏡。這些可以在像AliExpress這樣的網(wǎng)上商店找到，相當(dāng)便宜，有些使用衍射光柵，有些使用棱鏡。帶光柵的會(huì)讓你在波長上幾乎線性擴(kuò)展，而帶棱鏡的會(huì)有更寬的藍(lán)紫色部分和更薄的橙紅色部分。
  
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  如果你真的好奇，買一個(gè)便宜的棱鏡，把它帶到陽光下。
  你會(huì)分散陽光下的頻率，另外，根據(jù)頻率的不同，你的眼睛會(huì)或多或少地敏感，但這是一個(gè)很好的開始，可以看到什么是可見光的“真實(shí)光譜”。
  A顯示器不會(huì)產(chǎn)生所有頻率的光，而是通過發(fā)送不同比例的紅光、綠光和藍(lán)光來欺騙人類的感知。彩色校準(zhǔn)的寬顯示器可以重現(xiàn)廣譜光的效果，但它不是真的。
  
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  當(dāng)你看電腦上的圖像時(shí)，你看到的是屏幕像素中LED（很可能）發(fā)出的光。這些像素通過將led的輸出與幾個(gè)不同的中心波長相結(jié)合來產(chǎn)生顏色。想要紫色的嗎？混合藍(lán)色和紅色。想要一個(gè)稍微不同的紫色嗎？調(diào)整藍(lán)色和紅色的比例。你的眼睛和大腦將這些顏色的組合解釋為不同的單色。問題的關(guān)鍵是：你的屏幕并沒有給你彩虹的純色。它根本不可能。它不是設(shè)計(jì)來的。它的目的是生成與其他顏色線性組合的顏色�？梢姽庾V中任何一種顏色的產(chǎn)生都是近似值。然而，這樣做的一個(gè)好處是，你的屏幕可以產(chǎn)生彩虹中不存在的顏色，比如粉色。因此，你看到的所有光譜圖像都是實(shí)際光譜的不同近似值，如果你把白光通過棱鏡的話。所以他們不同意。從你的電腦屏幕上不可能準(zhǔn)確地找到你想要的東西。
  其他人已經(jīng)指出了傳感器和色素（或發(fā)射器）的影響，它們不能完美地模擬（標(biāo)準(zhǔn)）人眼的反應(yīng)。
  因此人們需要看一個(gè)真實(shí)的光譜。喬納森杰弗里的最佳答案是指向棱鏡。但有一個(gè)問題是，色散向紫外方向增加，而且對于棱鏡的不同材料，色帶的相對寬度會(huì)略有不同。也許更“真實(shí)”的是通過衍射光柵觀察。最便宜的解決方案是使用CD盤中的反射（或去除記錄CD的金屬層時(shí)的透射）。
  
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  然而，在每種顏色中，任何給定顏色的“寬度”都是不同的。
  這是因?yàn)閳D像是用不同的方法和材料記錄的。
  “真實(shí)”是什么；可見光光譜是什么樣子？不可能每個(gè)圖像搜索結(jié)果都是正確的。
  “True”需要測量x軸上的頻率和y軸上的強(qiáng)度。正是強(qiáng)度造成了光譜表觀寬度的差異。這種強(qiáng)度是用于拍照的光譜分析儀原子晶格空間的函數(shù)。
  你用眼睛觀察光譜，顏色感知，我們大腦觀察到并定義為給定的顏色，是一種復(fù)雜的效果�？催@個(gè)問題的答案。
  光譜除了被記錄在不同的媒體上，你的大腦也能感知到，根據(jù)不同頻率的振幅和記錄光譜的方法，也會(huì)給你對顏色的感知帶來寬度。
  
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  當(dāng)你看光譜時(shí)，你在用某種光學(xué)效應(yīng)來分散不同頻率的光。最常見的方法是使用三棱鏡，其中空氣中的光速和棱鏡材料中的光速（“折射率”）之間的差異會(huì)導(dǎo)致不同頻率的光發(fā)生不同程度的彎曲。一般來說，低頻紅色彎曲最少，高頻紫色彎曲最多，其他顏色在這兩種顏色之間擴(kuò)散到不同的量。
  根據(jù)折射率差異，彎曲量會(huì)發(fā)生變化。一種棱鏡（例如，透明塑料）可能很弱，因此紅色和藍(lán)色之間的角度差異非常小，從而產(chǎn)生非常窄的彩虹，而另一種棱鏡可以使用更好的材料（如鉆石），將紅色和藍(lán)色分散到非常不同的角度，從而產(chǎn)生一個(gè)很寬的彩虹。它們都是真實(shí)有效的光譜。兩者都不比另一種更“正確”或“真實(shí)”，只是不同的材料將光分散到不同的量。
  當(dāng)然，產(chǎn)生的光譜的實(shí)際大小取決于目標(biāo)墻離棱鏡的距離。一個(gè)只有兩英寸遠(yuǎn)的墻能產(chǎn)生很寬的光譜的棱鏡，其產(chǎn)生的圖像會(huì)比投影在十英尺遠(yuǎn)的墻上的功率較小的棱鏡窄。
  這個(gè)問題似乎有點(diǎn)像看一臺18英寸的電視和一臺50英寸的電視，問“但哪一臺顯示的是真正的電視信號？”？&這個(gè)問題沒有真正意義。
  
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  …任何給定顏色的“寬度”都是不同的。這是意料之中的，因?yàn)樗�平軸的單位可能是不一樣。兩個(gè)在頻率（能量）標(biāo)度上同樣寬的單獨(dú)頻帶在基于波長的圖表上總是具有不同的寬度。
  
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