光與顏料的關系和相互作用
顏料與光的相互作用和關系
顏料光學外觀的決定性因素是它與人眼可見光譜范圍（約400-750nm）內的光的相互作用。對于最重要的顏料類別，應考慮以下相互作用。
顏料類別及其所依據的光學效應：
| 顏料類別 | 光學效應 |
| 白色顏料 | 顏料顆粒對可見光的非選擇性散射 |
| 彩色顏料 | 顏料顆粒對可見光的選擇性吸收與光散射相結合 |
| 黑色顏料 | 顏料顆粒對可見光的非選擇性吸收 |
| 效果顏料 | 主要是二維和排列的金屬（金屬效果顏料）或高折射率的透明顏料顆粒（珠光顏料）對可見光的定向反射，或干涉現象（干涉顏料） |
| 發光顏料 |
這些顏料吸收輻射并將其作為具有時間延遲（磷光）或無時間延遲（熒光）的較長波長的光發射的能力
|
下圖提供了使用嵌入在應用介質中的顏料顆粒的這種相互作用的比較說明，有色顏料中由于光的吸收而產生的顏色源于可見光與顏料的價電子的相互作用，這些價電子被視為固體，所涉及的元素（陽離子和陰離子）、它們的氧化態或電子構型以及各自的晶體結構對特定的吸收具有決定性作用，由此衍生的顏料的特殊電子結構是不同能態之間電子躍遷的基礎，因此也是吸收某些波長光和形成顏色的基礎。
顏料光學特性之間的基本關系可以在四個理論考慮的基礎上進行綜合討論：
●洛倫茨-米理論
●多重散射理論
●庫貝爾卡-蒙克理論
●比色法
米氏散射(Mie)或洛倫茲-米氏散射(Lorenz-Mie)是指電磁波在球形物體上的彈性散射，例如應用介質中的顏料顆粒，其直徑近似于輻射的波長。這種散射可以用洛倫茲-米理論進行物理描述。米氏散射（Mie）產生廷德爾效應[5，6]。
多重散射理論是一種數學形式，用于描述波通過散射體集合的傳播，例如應用系統中的各種顏料顆粒。
庫貝爾卡-蒙克（Kubelka-Munk）理論描述了著色體系（如漆膜或涂料）的光吸收和散射特性。
比色法關注的是人類顏色感知的量化和物理描述。它類似于分光光度法，但其具體目的是將光譜降低到色彩感知的物理相關性，主要是CIE 1931 XYZ色彩空間的三刺激值和相關參數。
下圖顯示了顏料和顏料體系的光學特性及其理論原理之間的關系，通過使用這四種基本方法，反射光譜和光譜反射因子曲線幾乎可以完全從物理參數和關系中推導出來。
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