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在文字发明之前，人类祖先在世界各地的岩壁上留下了大量的岩画。它们大多是用各种颜色的矿物颜料画的。这说明人类对颜色的认识和利用由来已久，但认识颜色是一个极其漫长的过程。从色彩的本质被真正揭示，到色彩被严格控制和管理，已经过去了近百年。
严格的色彩控制一直是摄影师不懈努力的方向，但受限于诸多条件，对色彩的追求始终是一个难以实现的目标。随着数码影像的普及，摄影师获得了前所未有的影像控制能力，却发现因为缺乏色彩知识，现在可以控制色彩，却不知道如何控制和管理，更不知道如何管理。所以，一定要把色彩的基础知识补上。
色彩及构成色彩的三要素。
什么是颜色？颜色是我们对不同波长光的视觉反应。颜色是人类的感觉。人要感知颜色，必须具备三个条件。
首先，光是颜色形成的前提和物理基础。没有光，一切都是黑色的。
其次，能让我们看到光的物体有两种，一种是发光体，在摄影中称为光源；另一种是不发光的，把光源的光反射到不透明的反光板表面或者透过透明的物体传入我们的眼睛，使我们看到颜色。在干净的夜晚，我们看不到射向天空的探照灯光束，因为光源(探照灯)发出的定向光并没有进入我们的眼睛。一旦大气中有烟尘，它们就会散射一些光线进入我们的眼睛。此时，探照灯的光束清晰可见。光在进入眼睛之前的发射、反射、透射、吸收、强度等特性都是物理过程。
最后涉及到人眼和大脑的视觉神经中枢。
从视神经接收信号，经过分析处理，形成对颜色的感觉，是一个心理过程。
因为颜色通过光-物-眼-脑形成的过程，依次涉及到物理-生理-心理因素(图1)。因此，颜色的测量、比较、控制和管理要比其他物理量(如质量、长度、速度、温度等)复杂得多。)就是我们经常涉及到的。我们在控制和管理色彩时，往往需要了解。其中涉及的具体问题。什么是生理上的，什么是生理上的或者心理上的，我们通过分类区分主次就能准确有效的解决问题。
光的颜色属性
什么是光？在处理色彩问题时，光是人眼可以接受的电磁波。光本质上是电磁波，和日常的交流电、收音机、电视、手机、微波通讯信号甚至透视用的x光都属于同一个大家庭。光只是电磁波的极小一部分，波长约为700nm(纳米。纳米)到390nm——人眼只能接收到这部分电磁波，形成光和色的感觉(图2)。不同波长的光进入眼睛，产生不同的颜色感觉。单一波长的光称为单色光，各种波长的单色光形成了人们可能看到的最纯净、最饱和的颜色。不同颜色的光从短波到长波排列形成光谱。典型的光谱长波端是红光，随着波长的减小，变成橙、黄、绿、青、蓝、紫。在光波的波段附近，波长比红光长的电磁波称为红外光，波长比紫光短的称为紫外光。虽然人眼看不见，但特殊的胶片或感光器件可以感受到这些射线，从而形成红外摄影和紫外摄影。数码相机的图像传感器对红外光非常敏感，所以必须用红外滤镜过滤(吸收)，否则拍摄的画面会严重泛红。我们通常看到的色光和“白光”是由各种单色光组成的混合光，棱镜可以将组成色光或白光的各种单色光分离出来。
光的颜色特性常常用光谱能量分布曲线(简称光谱曲线)来描述(图3b)。表示不同波长(颜色)的光占总光量的百分比，曲线越高，对应波长(颜色)的光越强(图3a)。
混合光源的颜色属性和质量评价
当人们拍摄和观看照片时，最常用的是称为“白”光的混合光。但显然是日光、白炽灯或普通荧光灯(俗称“筒灯”)。“荧光灯”发出的“白光”各不相同。它们的颜色特性可以用混合光的光谱曲线来描述。从(图4)可以看出，由于各种波长(颜色)的光分布相对均匀，太阳光接近理想的“白”光。白炽灯的光谱曲线显示红、橙、黄光较多，所以光色为橙红色。在荧光灯的光谱曲线中，在蓝色和黄绿色区域有几个波长的光，使得光的颜色为黄绿色(图4)。光谱曲线可以准确描述光源的颜色属性，但需要相关知识。为了更简洁地表达光源的颜色属性，人们引入了色温的概念。
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想象一下，在一个完全黑暗的房间里加热一个黑色的铁块。常识告诉我们，随着铁块温度的升高，铁块会依次出现暗红色、橙黄色、黄色、暖白色和白色.所以发出的光色可以用铁块的温度来描述(图5)。更严格地说，一千个放置在黑暗中(没有可见光照射)的黑色空心球(可以完全吸收各种热辐射)称为绝对黑体。球体上开了一个洞。当球体受热时，黑体从球体上的孔洞看到的不同颜色可以用来表示相应的温度，称为“黑体辐射的色温”。用色温的K标度来衡量(K的O相当于-273)。光源，如太阳光、白炽灯、荧光灯等。只是在不同程度上接近黑体。因此，我们用最接近的黑体色温来表示这些实际光源的外观颜色，称为光源的“相关色温”，简称“色温”。在数码相机中，色温通常用于设置白平衡，而不是光源的类型。常见的摄影光源和相应的相关色温列在(图6)中，可供读者在设置白平衡时参考
人们经常在阳光或光线下观察景物，在这种条件下，就形成了常见物体的约定俗成的颜色。所以如果不能确定未来观察图像的具体光照条件，往往会使用一些理想化的光源作为一般光源。CIE(国际照明委员会)公布了许多理想光源的特性，称之为标准照明器，其中最重要的是标准照明器的绝对黑体辐射2856K，代表了钨灯或碘钨灯发出的大部分光：标准照明器B:中午直接发出的相关色温为4878K的迫击炮光。
标准光源C代表相关色温为6774K的平均太阳光；
标准照明体D:又称典型日光。包括代表四种色温的理想太阳光D50 { 5004k }，D55(5503K)，D65(6504K)，D75(7604K)。由于标准光源D在紫外波段比光源A和B更接近真实太阳光，所以近年来D50和D65被广泛用于替代标准光源B和C。现在大多数数字图像处理都广泛使用D65，而中国印刷行业则以D50为主。
人们一直在努力开发各种标准光源，以便产生符合标准照明器要求的标准“白光”。
众所周知，在有色光下，物体可能会严重偏色。比如在暗室的红色安全灯下，各种颜色的物体都明显是红色的：在不同的“白光”下，物体还是会有不同程度的偏色。我们用显色指数“Ra”来表示实际光源对物体颜色的扭曲程度。显色指数显然是衡量光源正确显示物体颜色能力的重要质量指标。因为人类在漫长的发展历史中，长期在日光(白天)和火光(夜晚)下工作，形成了在这两种条件下准确识别颜色的能力。因此，在评价一千个人工光源时，如果光源色温较低，则采用黑体辐射光源作为标准参考光源，光源色温较高时，采用标准光源D(理想太阳光)作为标准参考光源。如果物体在被测光源和标准光源下呈现相同的颜色，Ra=100% Ra的值越低，说明光源正确还原颜色的能力越差。绝对黑体发光的光谱曲线都是连续日。
光的光谱曲线也是近似连续的(图4)。称为“连续光源”；一些光源(例如图4中的荧光灯)被称为具有凸光谱成分的“混合光源”。实验表明，连续光源(如白炽灯、碘钨灯)的显色系数可以达到95%以上，并且可以通过特定的滤光片将色温调节到一定的标准值。但对于大多数混合光源来说，这类光源的显色系数较低，只能达到Ra=70-80%，因为其光谱曲线的凸出部分明显不同于理想的黑体或太阳光连续光源。人们无法设计出只过滤混合光源中凸曲线对应颜色的滤镜，所以虽然有荧光滤镜，但也只能正确还原大部分颜色，而不能正确再现所有颜色。一般滤光片可以改变或微调光源的色温，但很难提高光源的显色指数。在各种人工光源中，内镇流高压汞灯(RA=30-40%)和钠灯(RA=25%)是显色质量最差的光源。在摄影中，如果显色指数超过75%，可以作为照明光源，但在评价和对比颜色时，希望光源的显色指数至少达到85%。
进一步的研究表明，白光(高度不连续光源)是由波长为430nm(蓝色)、540nm(绿色)和610nm{(红色)的彩色光与连续光源以适当的比例混合产生的。
但是它可能具有与日光和白炽灯一样好的显色性。现在市场上的三基色荧光灯就是根据这个原理制造的。
对象的颜色属性
不同的物体在白光下呈现不同的颜色，因为不透明的物体在白光照射下只选择性地反射部分颜色，而透明体只能选择性地透射部分颜色(图1)，其他颜色的光在反射和透射过程中被物体吸收。因此，当这些反射光或透射光进入我们的眼睛时，我们可以看到物体呈现出相应的颜色。我们用光谱反射率曲线或光谱透射率曲线来表示不发光物体的这种颜色属性。曲线的高度表示物体对不同波长的色光的反射率或透射率，最高为100%(所有对应的色光被反射或透射)，最低为O(所有对应的色光被吸收)。正常情况下。曲线中最高峰值波长对应的颜色就是物体本身的颜色。显然(图7c)示出了绿色物体的光谱反射曲线。图7中的其他六组是滤光器的光谱透射率曲线。有灰镜、UV镜、红外滤镜等。你能一个一个地给他们安排座位吗？(答a.UV镜，f .灰镜，g .红外滤镜)。
用反射光观察物体颜色时，还应注意必须使用漫反射光(图8b)，以防止光源发出的光通过物体表面的定向镜面反射进入眼睛。在图8a中的照片中，由于镜面反射而形成有光泽的覆盖物，并且由于与光源混合的直接反射光，对比度和对比度也降低。
也是因为物体对不同颜色光的选择性反射、透射和吸收。一旦其他色光混入白光，不仅会造成色偏，还会改变一个场景或画面的明暗分布。比如白光和蓝光混合，蓝色物体会反射出多余的蓝光。它看起来越来越亮，而红色物体会因为吸收蓝光而看起来更暗(图9)。
用过4色或6色喷墨打印机的人都知道，我们只要努力，就可以复印出一张和家里传统黑白照片一样“色偏”的黑白照片(图10a)。但是，如果将这两张照片拿到阳光下或其他摄影师家里，传统的黑白照片仍然呈现纯黑色、白色和灰色，而打印出来的照片明显偏色(图10b)。两个物体在一种光下呈现相同颜色，在另一种光下呈现不同颜色的现象。这被称为“同色异谱”现象。同色异谱产生的原因是，看到的颜色是物体对入射光选择性反射(或透射)的结果，人眼接受并处理。银沉积形成的黑白照片和染料沉积形成的打印照片在色材和光谱反射率上是不同的。我们可能在一定的光谱成分光源下获得相同的视觉刺激，但这种“相同”的基础是极其脆弱的。一旦光源的光谱成分发生变化，反射光的成分也会随之变化。同时对视觉器官的刺激也会发生变化，所以颜色看起来会不一样。条件配色一开始是个好东西。它可以帮助我们用有限的几种颜料相互融合，模拟出世界的缤纷色彩。同时，这也是一件坏事。这使得我们很难在各种光照条件下稳定地产生准确的颜色。
由于色彩管理实际应用中存在同色异谱现象，为了获得满意的色彩，最好事先了解图像的使用场合和观看光照条件(如光源类型和色温)，并在图像生成过程中尽量在相同条件下观察和评价色彩。
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