基于颜色视觉理论的实验室虹现象探究

设计实验室中虹现象的复现方案,研究虹现象的视觉特性以及折射介质的影响,引入颜色视觉理论,使用色度图定量表征虹现象的成像质量.设计基于液态介质的复现方案,得到符合理论推演的弓形色度图,验证上述表征方法的可行性.设计基于亚克力材料的复现方案,得到不同粒径、不同均匀程度的折射材料对应的虹现象及其色度图.对比发现,随着介质粒径的增大,对应虹现象中色彩丰富度明显提升.混合不同粒径的折射介质并使其均匀分布,得到色彩更丰富的虹现象.多次实验发现,当粒径为0.1~0.2 mm和0.2~0.4 mm的亚克力小球以质量比5∶12混合后,所得虹现象条带分布明显,具有较高的色彩丰富度和较低的噪点比例.