全球有数十亿个显示器可以在指示时重现完全相同的颜色。这本身是一个工程奇迹，但忽略了一个事实：这只有在首先对颜色有标准定义的情况下才能实现。早期，颜色的定义比较模糊，使用有限的词汇来描述——大多数语言至多有十二个词用来描述颜色。这些模糊的定义在大多数情况下是可以接受的，但对于准确的颜色再现来说，描述相似颜色之间微小差异的精确度却不足。相同的名称，不同的颜色 上面的彩色矩形展示了前面图像中存在的一些颜色。尽管不同，所有色调都可以用同一个标签——绿色来描述。有人可能会争辩说，它们可以被标记为青柠绿色、橄榄绿色、浅绿色、深绿色等，以创造一些区别。但是，这种命名系统依然笨重且效率低下。为了准确显示上述图像，需要一种方式来唯一描述所有不同的绿色阴影，而不需要诉诸于不断增长的标签列表。图像来源于Pixabay，采用CC0许可。 与其将颜色映射到可能数百万个标签，不如使用数字单元来使事情简单很多——所需的精度可以通过使用更多或更少的数字来轻松实现。将颜色映射到数字的想法看起来可能很奇怪，但并不离谱。大多数可测量的物理现象已经被量化（例如，距离、温度等）。因此，如果颜色可以被物理测量，理论上应该很容易将其映射到数字上。使用数字定义颜色也提出了一些有趣的问题：颜色的加法或乘法是什么样的？量化颜色的过程也将揭示为什么即使有16,777,216个值，颜色的十六进制代码也无法显示足够的颜色，以及一条裙子为什么会成为互联网上的争论，颜色盲为什么会存在。 光谱功率分布 目标是将颜色作为某种物理实体来测量。不幸的是，颜色是一种主观现象。然而，大多数人可以就某种事物的颜色达成一致的事实表明，关于颜色的某些方面必定是客观和物理的。而且是的。颜色只有在光的存在下才能看见，这为我们了解颜色提供了一个巨大的线索。光很复杂，但可以将其视为一组波状粒子，称为光子——每个光子携带一定量的能量。这些粒子的能量由其波长或频率决定。 波长光子表示 上面是对光子的一个解释，并不一定准确。由于光子同时表现出粒子和波动行为，因此很难描述光子的确切形状。试图将光子既想象为粒子又想象为波动会很快变得非常棘手。电磁谱 不同能量（或波长）的光子相互作用。光子的不同波长共同形成电磁谱。它简单地表示了按波长或频率排序的光子能量的整个范围。上面的波长没有比例。光子携带的能量可以被物理测量，使得光的量化变得微不足道。然而，为了简化不同类型光之间的比较，能量测量按单位时间进行归一化为功率，然后又按单位面积归一化为强度——此处的面积是辐射光子/光的物体的总面积。因此，光源可以使用单一的强度值进行量化。然而，出于稍后将变得更明显的原因，光实际上是使用多个强度值来表示的——通过分别测量不同波长的光子的强度。强度-每波长的分布被称为光谱功率分布。 450nm光子 500nm光子 550nm光子 600nm光子 650nm光子 光谱功率分布 以上是光谱功率分布的一个示例。每个波长的强度取决于该波长的光子数量及其能量。光子的能量与其波长呈反比，因此上面显示的波长较短的光子在相同数量的光子中具有更高的强度。光谱功率分布提供了一种量化光的方法。但在也必须有一种量化的方法来定义颜色与光谱功率分布（光）之间的关系，所有这一切都是无关紧要的。 光感受器细胞 找到这种关系的最大线索是相当明显的——没有光，无法感知颜色，但没有眼睛也不可能感知颜色。眼睛对光敏感，但更重要的是，它们对不同波长的光的反应不同。为了理解眼睛如何区分不同波长的光，帮助......