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奥林巴斯显微镜,光的原色

2014-02-27  发布者:admin 

 来自太阳的光组成的电磁辐射的几乎连续的频谱,与大部分能量集中在该躺下220和3200纳米的长度之间的波长。 因为他们通过地球大气层传递,大多数光波以上2000纳米(红外波长)是由二氧化碳,水蒸气和臭氧吸收,使得大多数从未到达地面。 较短的紫外光波被臭氧层也被吸收。 大气中的这种滤波效应限制光波的频谱到达地面的那些320和2000纳米之间的波长。

人眼对电磁辐射的窄频带位于400和700毫微米,通常被称为可见光光谱,这是彩色的唯一来源之间的波长范围敏感。 当结合时,所有存在于可见光的波长,大约三分之一的总光谱分布,成功地穿过地球大气,形成的无色的白色光,可以由一个棱镜的装置,被折射并分散成它的组成色。 红色,绿色和蓝色被认为是经典的色调,因为他们根本对人的视觉。

眼包含视锥细胞感光器(参见图1)嵌入在被调谐到与专门颜料蛋白这三个区域(红,绿,蓝)内分布的波长响应视网膜的小中心凹 。 在可见光光谱的所有颜色,从紫色到红色的,可以通过添加或减去的三原色的各种组合产生的。 光被感知为白色人类当所有三个锥体细胞类型由红色,绿色和蓝色光等量同时被激发。 因为除了这三种颜色产生白色光,红色,绿色和蓝色的被称为主添加剂的颜色。

当只有一个或两个类型的视锥细胞受到刺激,感知颜色的范围是有限的。 例如,如果绿光(540〜550纳米)的窄带被用来刺激所有的视锥细胞,只包含绿色光感受器那些将响应产生轰动看到的颜色绿色的。 的非主添加剂的颜色,如黄色人类视觉感知,可以出现在以下两种方式之一。 如果红色和绿色视锥细胞与具有580纳米波长的单色黄光同时刺激,锥体细胞受体各自响应几乎同样,因为它们的吸收光谱重叠大致相同,在可见光光谱的这个区域。 相同颜色的感觉可以通过与来自不具有显著重叠受体的吸收光谱的区域中选择不同的红色和绿色波长的混合物单独刺激红色和绿色视锥细胞来实现。 结果,在两种情况下,是红色和绿色视锥细胞的刺激的同时产生一个感觉的黄色,即使端是由两个不同的机制来实现。 察觉到其他颜色的能力要求1,2的刺激,或所有三种类型的视锥细胞在不同程度上使用适当的波长的调色板。

如果绿色和蓝色光等份加在一起,所得到的颜色被称为青色。 同样,绿色和红色光等分产生颜色黄,红色和蓝色光等分产生紫红色。 颜色青色,品红色和黄色的通常被称为互补色,因为每个互补的基色的白色光混合物1。 黄色(红色加绿色)是蓝色的补码,因为当这两种颜色被加在一起的白色光就产生了。 同样,青色(绿色加蓝)是红色的补体,和品红(红加蓝)的绿色光的补码。

互补色(青色,黄色和品红色)通常也被称为初级减色 ,因为每一个都可以通过减去从白色光的主添加剂(红,绿,蓝)之一来形成。 例如,黄灯亮时所有的蓝色光线从白光,品红形式去除绿色时取出观察,当红色被删除青色就产生了。 通过从白色光的结果中减去一个原色的颜色观察到,因为大脑相加被留下,以产生各自的互补或减色的颜色。 图2示出两个加分和扣分三原色的颜色重叠的圆。 重叠的区域表示通过添加和使用这些6原色的各种组合的减法产生的新的颜色,并且还说明了如何在添加剂和减色法三原色互补。

当任何两个初级减色相加,它们产生附加的原色。 作为一个例子,加入洋红和青色一起产生的颜色为蓝色,同时增加黄,品红一起产生红色。 以类似的方式,增加黄色和青色产生绿光(参见图2)。 当添加所有三种主要的减色,这三个主要的添加剂,颜色从白色光离开黑(没有任何颜色的)除去。 白不能由初级减色,它是有色涂料或油墨没有混合物可用于打印白色的主要原因的任意组合来制造。

颜色加法和减法的一个很好的例子是在阳光下的颜色随着太阳的升起观察到的变化,从高空经过,然后设置。 当其穿过地球大气层因为光子与空气分子的不同的密度碰撞除去某些颜色的太阳光的颜色改变。 当太阳在天空中高在上午晚些时候和下午早些时候,光线似乎是黄色的。 当太阳接近地平线,光线必须穿过大气层的一个较大的部分行进,并开始变成橙色然后红色。 这是因为空气中吸收的蓝色光的增加量来自太阳,只留下较长的波长在可见光光谱的红色区域。

一系列照片在图3中给出包含一个纸牌(3心),绿色柿子椒,并叠加在黑色背景上呈蓝紫色葡萄簇的图像。 在左边的照片(图3(a)),这三个对象白光照明和我们希望他们在自然光线出现出现。 在第二张照片(图3(b)),该对象被照射红光。 请注意,扑克牌是反映了所有的红灯只觉它的,而只有葡萄茎和白色的亮点在葡萄和辣椒反射红光。 多数红灯影响的葡萄和辣椒被吸收。

该系列的第三个照片(图3(c))介绍下照明与绿色照明的对象。 纸牌上的符号现在黑色和卡的主体被反射绿色光。 葡萄是反映一些绿色的光,而辣椒看上去正常(但绿色亮点)。 第四照片(图3(d)),说明在蓝色照明的对象。 葡萄簇蓝色亮点显示正常,但茎已经变成了黑色,现在是看不到的。 扑克牌是反射蓝色光的黑色符号和胡椒仅在突出反映蓝光。 此一系列的图像演示了如何一个对象,它看起来为红色(例如,在白色光)吸收蓝色和绿色的波长的光,而是反映了在光谱的红色区域的波长。 因此该对象被视为红色。

人眼对颜色非常细微的差异敏感,可能是能够区分颜色之间8-12万个人的色调。 大多数颜色包含所有波长的可见光谱中的某些比例。 真正从颜色不同颜色的波长是在一​​个给定的颜色的分布。 主要的波长决定的调色板可以是,例如,紫色,蓝绿色,米色,粉红色或橙色的颜色的基本色调 。 的主波长的辐射对其它波长之比确定的样本的颜色饱和度以及是否出现苍白或深度饱和。 正被成像的物体的颜色和反射率的强度确定的颜色(例如,暗或淡蓝色)的亮度 。 这是很好的下面在孟塞尔色树 ,其中每个颜色是通过在树中的一个不同的位置来表示(参见图4)所示。 通过放置在圆周上,饱和的颜色的中心轴线,和亮度由主干上的垂直位置的水平距离色调色值表示。

许多这样的讨论主要集中在可见光的特性相对于发射可见光,可以在计算机或电视的屏幕上可视化的加法和减法。 大多数的实际所观察到的,但是,是光,是从我们周围的物体,如其他个人,建筑物,汽车,风景等反映这些对象不产生光线本身,而是通过被称为彩色减法进程发出色在光的特定波长的光被减去(吸收)和其他被反射(如图3)。 例如,一个绿色的叶子会出现这种颜色在自然的阳光,因为它是反映绿色波长和吸收所有的其他颜色。 反射的绿色光的色调,亮度和色饱和度是通过波长的精确频谱反映确定。

颜料和染料是最负责任的,我们在现实世界中看到的颜色。 眼睛,皮肤和头发含有天然蛋白质色素,反映在可视化我们周围的人(除了在面部化妆和染发剂中使用的颜色的任何援助)的颜色。 书籍,杂志,标志和广告牌都印有通过色彩减法的过程中创造颜色的彩色油墨。 以类似的方式,汽车,飞机,房屋和其它建筑物都涂有含有各种颜料的涂料。 彩色减法的概念,如上面所讨论的,是负责大部分由刚刚描述的物体所产生的颜色。 多年来,艺术家和打印机已经查找到含有染料和颜料是在减去特定的颜色特别好的物质。

洋红色,青色,黄色(减色法三原色)和黑色(见图5) - 所有彩色照片,和其他图像上绘制或打印,使用的是只有四色墨水或染料生产。 以不同的比例有这些颜色的混合墨水或染料可以产生所需的色彩重现几乎任何图像或颜色。 三个减色法三原色可以(在理论上)可单独使用,但是多数的染料和颜料的限制,因此有必要添加黑色实现真正的色调。 当图像被在一本书或杂志准备的印刷中,首先分离成成分减色法三原色,无论摄影或与如在图5中示出上述的计算机。 各分离成分被制成用来制备印刷板,用于该颜色的薄膜。 最终图像是通过按顺序打印每个彩色板,一个放在另一个上面,使用适当的油墨,以形成复合,再现原始的外观产生。涂料也产生在有些类似的方式进行。 含减色法三原色基颜料混合在一起,以形成最终的油漆制剂中使用的各种颜色。

此讨论已覆盖了初级加色和减色的各个方面。 在使用显微镜来查看和捕获的彩色图像,添加剂和相减基色的概念是非常重要的。 显微镜的光源通常是钨 - 卤素灯泡,可发出明亮的光与色温度在3200 K居中或弧光灯的产生在5500 K范围之外的色温荧光显微镜。 向观察者,这些显示为白色光可被吸收,折射,反射,偏振,和/或通过在显微镜载物台上的检体发送。 原色的规则适用于怎样的标本交互显微镜的光,并确定什么颜色显示,因为样品是可视化的目镜。 这些规则也适用于以传统的照相机系统或附着于显微镜,两者均依赖于三原色之间的相互关系来拍摄图像的数字摄像装置的膜。