צבע
הפיזיקה של הצבע

| צבע | תחום אורכי גל | תחום תדירויות |
| --- | --- | --- |
| אדום | 625–740 נ"מ | 405–480 טה"צ |
| כתום | 590–625 נ"מ | 480–510 טה"צ |
| צהוב | 565–590 נ"מ | 510–530 טה"צ |
| ירוק | 500–565 נ"מ | 530–600 טה"צ |
| ציאן | 485–500 נ"מ | 600–620 טה"צ |
| כחול | 440–485 נ"מ | 620–680 טה"צ |
| סגול | 380–440 נ"מ | 680–790 טה"צ |
 הספקטרום האופטי הרציף   תמונה זו תוצג בגוון מדויק על צגים בעלי תיקון גמא ל-1.5.
 ספקטרום של צבעי מחשב   את הצבע שבשורה העליונה ניתן לייצר על ידי חיבור שלושת צבעי יסוד בעוצמות המתוארות בשורות התחתונות.
אור השמש מכיל את כל הספקטרום הנראה ולכן הוא לבן. הצבעים השונים בספקטרום הנראה יכולים להופיע בנפרד כתוצאה מפגיעה בפיגמנטים, כתוצאה משבירת קרני אור, או כתוצאה מלומינסנציה. פיגמנטים הם מולקולות שבולעות אורכי גל מסוימים בספקטרום הנראה ומחזירות טווח מצומצם. למשל הפיגמנט לצבע כחול אולטראמרין בולע את כל אורכי הגל בספקטרום מלבד אלה שבסביבת הצבע הכחול; שבירת קרני אור גורמת להיפרדותם. כך נראים, למשל, צבעי הקשת בענן והצבעים בבועות סבון. לומיניסנציה היא קרינה של חומרים מסוימים, למשל בתאורת לדים ובפיקסלים בצגים אלקטרוניים.
תחושת הצבע הנתפסת של עצם איננה תכונה של העצם לבדו. הצבע הנתפס על ידי המוח נקבע על ידי כמות ההארה שמגיעה אל העין בכל אורך גל בתחום הנראה. כמות הארה זו נקבעת על ידי מכפלה של שני גורמים: ספקטרום הפליטה של מקור האור ועקומת ההחזרה הספקטרלית של העצם. כאשר אור ממקור כלשהו פוגע בעצם, חלק מהקרינה האלקטרומגנטית נבלעת בעצם וחלקה מוחזרת ממנו. הבדלים פיזיקליים בין עצמים יכולים לגרום להם להחזרה שונה באורכי גל שונים, והבדלים אלה גורמים לנו לתחושת צבע שונה. מצד שני, ישנם עצמים בעלי החזרה שונה באורכי גל שונים שתחת תאורה מסוימת יוצרים תחושת צבע זהה, אף על פי שתחת תאורות אחרות צבעם ייראה שונה. תופעה זו נקראת מטמריזם.
התגובה המתקבלת בעין הצופה תלויה בספקטרום האור הנקלט וגם ברגישות העין לאורכי גל שונים של האור. על כן, למשל, יהיה צבעו של עצם שונה אם מסתכלים עליו תחת תאורות שונות, והוא יכול להתפס כשונה בעיני אנשים או בעלי חיים שונים. בדרך כלל כשמתייחסים לצבע של עצמים מתכוונים לצבע בתאורה "לבנה" (ולא, למשל, אור ירוק – שבו כל העצמים ייראו בגוונים ירקרקים) כשרואה אותם צופה בעל ראיית צבע נורמטיבית. מאחר שזוהי הגדרה רופפת למדי, ניתן במקרים רבים לשטות במוח (על ידי אשליה אופטית מסוימת) וליצור תחושת צבע מטעה. את התלות במקור האור או ברגישות הצופה ניתן לסלק רק על ידי שימוש במכשור מדויק (ספקטרופוטומטר למשל) שלא מסתפק בתחושת הצבע הסובייקטיבית אלא מודד את עקומת ההחזרה עצמה.
"אור לבן" מורכב מאנרגיה בתחום הנראה של אורכי גל אשר מגרה את שלושת סוגי המדוכים באופן מאוזן. האור הנראה הוא חלק קטן מספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית, ומאופיין באורכי גל שבין 400 ננומטרים בקירוב ועד 700 ננומטרים בקירוב. זהו התחום שהפוטורצפטורים על רשתית העין רגישים אליו. לפי תחום זה ניתן לחלק באופן גס לפי את רגישות העין של האדם הממוצע לתחומי הצבעים בטבלה משמאל. אורכי הגל בטבלה מדודים בננומטר (נ"מ), ועל מנת להמירם למטרים יש להכפילם ב-10−9). התדירויות נמדדות בטרה הרץ (טה"צ), שהם 1012 הרץ.
צבעו של עצם שאינו מחזיר כלל אורכי גל שהעין רגישה להם יהיה שחור. בחיי היום-יום לא קיימים עצמים שלא מחזירים כלל אור בתחום הנראה, אבל העין לא יכולה להבחין בקרינה בעוצמה נמוכה מסף מסוים שתחתיו נראה העצם שחור לחלוטין. סף זה משתנה ביחס לתאורה הכללית.[דרוש מקור][מפני ש...]
עצם לא חייב דווקא להחזיר אור כדי שיוכל להיראות. למשל, כאשר מתבוננים דרך זכוכית צבעונית או נייר צלופן, האור הנראה הוא האור המועבר דרך החומר. חומר יכול גם לפלוט אור בעצמו: חומרים זרחניים, נורות פלואורסצנטיות, לייזר ונורות להט כולם פולטים אור משל עצמם, באמצעות מנגנונים שונים. נורת הלהט פולטת בעיקר קרינת גוף שחור – היא מתחממת לטמפרטורה מסוימת, אשר הצבע המאפיין אותה הוא צבע צהבהב. בה במידה, ברזל מלובן פולט אור בצבע אדום כאשר הוא מתחיל להתחמם, מכיוון שהוא נמצא בטמפרטורה שבה עיקר הפליטה של גוף שחור הוא באדום. רוב הקרינה מן השמש מגיעה מקרינת הגוף השחור שלה, אשר מרכזה נמצא בצבע הירוק.