光电工程师社区

标题: lottie兄,我想和你讨论实际中的颜色的合成问题 [打印本页]

作者: 无机    时间: 2004-9-2 05:46
标题: lottie兄,我想和你讨论实际中的颜色的合成问题
这些问题是我在实际工作中遇到的,我对这些问题的认识可以说是原创的(或者说有原创的成分),而不是书本上的。你若有兴趣请跟贴,我想得到你的看法。
作者: lottie    时间: 2004-9-2 16:05
可以说出来看看,讨论下
作者: 无机    时间: 2004-9-3 00:18

请问lottie兄,教科书上一般是不是说人眼的感觉(或反应)的波长范围为400纳米到760纳米?这是大多数正常人生理反应。

那么请先回答,两个透明的晶体,在可见光波段有完全一样的透过率曲线,在我们人眼看来,它们的“颜色”是否完全一样?请回答后,我们就可以展开讨论。


作者: lottie    时间: 2004-9-3 00:46

有几个条件,

1)对于所有(包括可见光和不可见)的电磁波,经过晶体后波长不变。

2)两个晶体用相同的光源照射

3)两个晶体透射和散射特性都一样

4)经过两晶体后的光线为人眼所接收的情形一样

如果满足如上条件,我想对于正常的人眼看来应该都是一样的。


作者: 无机    时间: 2004-9-3 04:33

第一条肯定满足,我们不考虑晶体的非线性效应或其它改变频率的效应;第二条也没问题,当然是同一光源;第三条就不好说了,我只是肯定透射曲线在可见光区完全一样;第四条不太理解,反正是同一个人的肉眼观察这两个晶体。

结果是:有的晶体明显带黄色,例如KTP,或ZrO2等,有的晶体非常白,如一些硼酸盐类的晶体,LBO等。请问老兄怎么理解?是否认为晶体的反射谱不一样?


作者: Laura    时间: 2004-9-3 05:16
随便插句嘴,晶体含杂质?
作者: lottie    时间: 2004-9-3 05:29

Laura谈到的也是一个要考虑的因素。

另外你不是说透射率分布一样么?这样的话眼睛和光源分别在晶体两侧才对,如果这样就不存在反射不同的问题,因为没必要考虑反射率啊。

第三条是很重要的,因为有一部分光透射过去了,但没有被人眼所接受,当然看到的颜色也不一样了。

第四条也是针对第三条的,即透射光要么完全被眼睛接收,要么眼睛接收到的分布完全一样。


作者: 无机    时间: 2004-9-3 19:16

先说说第四条,透射光是不可能完全被眼睛接受的,因为很显然,眼睛瞳孔对晶体所张的立体角才多大啊?肯定不可能接受到所有的光。

至于晶体中的杂质,可以不考虑,因为有杂质的话,透过率和散射谱肯定要有变化的。我们只研究它的现象,至于现象如何产生(例如杂质吸收等)则不必考虑。

现在说我的“原创”:我认为决定晶体的颜色,尤其是白度,不仅仅和可见光波段有关,还和紫外波段有关(也可能和红外波段有关),换句话说,紫外透过率高,晶体明显白,或者是晶体发黄现象消失或减弱!

从这个意义上说,“颜色”的叠加要重新考虑或完善。这样的结果是,某些波长原来认为不能被单色光(不一定是三原色)合成(原因色相虽然一致,但纯度降低),也有可能用单色光来合成,只是这儿的单色光要扩展概念,包括紫外光。

你觉得如何?


作者: tyris    时间: 2004-9-3 20:09

我顶


作者: 蓝天夏    时间: 2004-9-3 21:13

楼主这里的假设有问题,如果不考虑人眼与检测仪器之间的误差,“一般的”人眼所看到的两晶体的颜色应该是一致的。你所说的不一致我觉得有以下原因:

1、很多人眼的视觉都大于400-760的范围,不是看不见,而是敏感度下降,因此要细微地比较时,“在可见光波段有完全一样的透过率曲线”的范围要加大。如这时一样人眼所看到的颜色应该是一致的,当然这是在假定了“不考虑人眼与检测仪器之间的误差”的前提下。

2、在实际中,色度仪器都有一些误差,尤其在两端误差会很大。所以测得的一致,人眼看到的不一定一致。

我的意思是说:你看到它发白,说明你看到了更多的紫光,而你看到它发黄,说明你看到了更多的红光。


作者: 无机    时间: 2004-9-4 05:23

盛兄的意思我明白,关于第一点,很多人眼的视觉都大于400-760的范围,绝对没错,但是不会往紫外和红外扩展到多少去,而我说的在可见光区有同样的透过率曲线,这“可见光区”也是扩展的,不是那么严格的400-760纳米(一般仪器测量的透过可以从200到2500纳米)。所以第一个原因我想不用考虑了。

关于第二点,“色度仪器都有一些误差,尤其在两端误差会很大”,我不明白这两端是指“可见光区”的两端还是“整个仪器测量区域”的两端。对仪器来说,没有“可见光”和“非可见光”之分,所以我想老兄的意思是说“整个仪器测量区域的两端误差较大”,那么这就没有关系了,因为一般的仪器测量范围是200—2500纳米,这两端有点“误差”不会影响人眼对颜色的判断。

另外,我说的现象不是个案,几乎所有的紫外透过率高的晶体看起来明显白一些,如硼酸盐、氟化物等。所以值得我们好好考虑


作者: 蓝天夏    时间: 2004-9-4 21:00
那么你结论是不可见的紫外光,照在晶体上就变得可见了?还是指不可见的紫外光,与可见光合在一起就变得可见了(起作用了)?如果是前者,就与晶体的特性有关,则需要你有进一步的证明:比如做一个截掉两晶体在紫外不同的那段的滤光片,分别加在光源和晶体间及晶体与人眼间,进行几组实验,看是否还有你所说的现象。如果是后者我认为不太可能。
作者: 无机    时间: 2004-9-5 04:05

蓝兄真是个明白人(前面误称为盛兄,实在不好意思),你所说的第一种情况肯定存在(但不能作为对我说的现象的解释),其原理是晶体吸收紫外光会有荧光效应,发出的荧光如果是蓝紫光,那么晶体就会被“漂白”,就是看起来白了一些。但是这种情况,透过率曲线显然也会改变(因为由于荧光效应,发出了蓝紫光),而我说的是两种晶体的透过率曲线(在可见光波段)完全一样的情况。

实际上是大多数晶体是没有荧光效应的,那么怎么解释我说的现象呢?当然人眼对紫外线是没有感应的(个别特殊功能者例外,不再讨论范围之内),但是和可见光“合成”后就对人眼有作用了,这就是经典的颜色叠加理论的扩展,所以我说有点“原创”的成分。不知诸位大虾意下如何?


作者: 蓝天夏    时间: 2004-9-5 21:44
我是搞应用的,没有进行过理论研究。你的实验结论我不太相信,我总怀疑有某种误差在里面,你能否把你的整个实验较细地介绍一下,这样你会更有说服力。
作者: 无机    时间: 2004-9-6 04:38

正因为我没有作过系统的实验,所以要和大家讨论。如果我有针对性的实验设计方案,又有实验数据证实,那么我就可以直接宣布结果了。

但是虽然没有做过实验,但是晶体的种类见得多了(不知你对各种晶体熟不熟?)。确实由我说的那种现象存在,就是紫外透过率高的晶体明显发白。我也等着高人来说个明白。


作者: youfishno    时间: 2004-9-6 06:48

好帖


作者: 蓝天夏    时间: 2004-9-6 17:34
我是搞光学引擎的,对材料了解很少。
作者: 无机    时间: 2004-9-7 05:16
本来想跟lottie兄探讨,不承想和蓝兄切磋了一番。我希望有没有搞晶体的大侠能出来说说我的观点对不对。
作者: 蓝天夏    时间: 2004-9-7 17:24
我的业余爱好是立体显示,有时间我放上一些东西大家一起讨论。
作者: lottie    时间: 2004-9-7 18:48

周末去普陀山玩了,昨天又休息了一天,没来得及回复,不好意思。

对于无机的看法,我不敢苟同。因为我们假定紫外线是“不可见”的,即不会对人眼起刺激作用,与可见光简单的混合后也不可能起作用。

你所说的现象之所以存在,我想有主要有两个原因:

1、因为散射特性不一样, 即使透过率相同,也可能会呈现不同的颜色。

2、人眼的感光范围一般指400~700nm是没有错(也有人说范围为380~780),但实际上并不是400以下的电磁波就对人眼没有刺激了,只是很弱而已,如果这一部分强度差很大,当然会觉得颜色不一样。况且人眼对光的敏感程度不一样,有些人可以看到360的光,这样的人受紫外线的影响就更大了。我不清楚你所说的紫外线的实际指的范围是多少,但如果是低于330,我想应当不会有这种差别。


作者: 无机    时间: 2004-9-9 05:17

楼上的老兄,你的观点还是完全建立在经典的理论之上,如果那样的话,我们多看看书就可以了,也就没有创新了。大凡紫外透过率高的晶体,如氟化钙、氟化镁、水晶、BBO、LBO、KDP等(它们的透过区几乎都到了深紫外),颜色都是白得无可挑剔,这么多的种类不同的晶体都有这个共性,恐怕不能用散射特性来解释了。相反,许多透过区只到300多纳米的晶体,如KTP、氧化锆、铌酸锂等,就没有那么白。这里面总会有点原因的。

另外我同意人眼对单独的紫外线没有反应(这是实验证实的),但并不能从理论上推出,紫外线和可见光共同作用,也对人眼没有作用啊!这就好像,颜色的混合,其本源并不能从理论上推出一样(而须完全靠实验来总结出规律)。换句话说,你能从(物理的)光学推出,颜色的混合规律吗?


作者: lottie    时间: 2004-9-9 19:32
那你就慢慢玩吧,不奉陪了。
作者: 蓝天夏    时间: 2004-9-9 21:12
我觉得问题还可能出在你的检测上,我想你所说的透过率曲线一样是用分光光度计检测的吧,而目前一般的分光光度计检测是以发射光为准的,就是说给出一个谱线,检测其能量透过率,不考虑透过物体会发生的“变异”,都算其谱线的透过率。如发射紫外光,经过晶体接收到的可能应该一条透过率分布曲线,而这时分光光度计就色盲了,把它都算在相应紫外光的透过率上了。
作者: 在光学里游荡    时间: 2004-9-9 23:12

关于颜色,同(光)谱同色,同色不一定同(光谱)谱

侧色的仪器按原理有两种,取光的范围严格按照380-780 nm 波长范围,即使仪器响应到紫外或红外,也不做色度计算的依据


作者: 无机    时间: 2004-9-10 05:56

楼上的你好,同谱同色完全没错,首先“谱”是什么谱?对于我们要看的晶体的颜色,这个谱是透射谱还是散射谱,还是两者都有?

第二,现在的问题是透射谱在380-780纳米,甚至更高宽的范围内都相同,但是在紫外(这儿指350小于纳米)尤其是深紫外(小于200纳米)区域不同,那么这种情况符合你说的“同谱”吗?欢迎你加入讨论。


作者: 蓝天夏    时间: 2004-9-10 16:51
我在前面讲的意思是用分光光度计检测时,对有些晶体测出来可见光部分的透过率是一样,测不出紫外激发出的可见光部分,当用紫外光照两个晶体时,会产生一个有光、一个无光(检测时有的这个光给计到紫外去了);当用含紫外的连续光照射,发荧光的晶体发白。
作者: 无机    时间: 2004-9-11 04:35
蓝兄你的意思我完全明白,这在我很早的一个帖子里就说了:紫外线会产生荧光效应,如果荧光是蓝紫光,晶体就会显得白一些。问题是,是否大多数晶体都有这种荧光效应?或者说大多数晶体都有很弱的荧光效应?蓝兄对此了解吗?能否告知一二?




欢迎光临 光电工程师社区 (http://bbs.oecr.com/) Powered by Discuz! X3.2