首先計算機圖形學的一條原則是，如果它看上去是對的，那它就是對的。所以，對于一些計算模型來說，最重要的是最后擬合的效果。它不一定符合物理，但通常計算都以物理上的考慮為基礎。

像素顏色和相關運算的理解

我們常說某件物體是某種顏色的，仿佛顏色是物體的自有屬性。其實這樣的理解并不正確。顏色是物體反射的光進入眼睛以后給我們的一種感覺。也就是說，除了物體本身的屬性，光照條件也是最終看到顏色的決定因素之一。我們說一張紙是白色的，其實是在說這張紙能反射所有的可見光。如果我們以單色光，比如紅光照射它，我們看到這樣紙就呈現出紅色。因為輸入的光只有紅色，因此紙張也就只能反射紅光。所以，如果單論顏色這一概念，應該是光的自有屬性（取決于波長），而不是物體的屬性。物體所謂的顏色，其實是它在反射過程中所表現出的特點。

由于人眼感光的特點，我們把紅綠藍作為顏色空間的三個分量，不同比例的紅綠藍光混合可以得到人眼對其它顏色的感覺。同時，在約定范圍的前提下，分量的數值大小可以表示光的強度。基于這種顏色模型，如果有不同的幾束光進入眼睛，我們可以認為等于三個分量疊加以后的光進入眼睛。實際上這也符合這樣的直覺：越多的可見光照射物體，物體也就顯得越亮。

所以，上面的討論解釋了顏色向量相加的含義。在許多光照模型中，某個點反射的光由好幾部分組成：例如自發光，漫反射光，鏡面高光，環境光。那么最后反射光給我們的顏色感覺，就是各組成部分光顏色相加以后的結果。總結起來，這樣模擬的出發點是：

1.認為有三種基本顏色的光。人眼形成的顏色感覺來自于三種基本光不同比例不同強度的混合。

2.不同顏色的光互不干擾，各自線性疊加。

其實這樣考慮很顯然有很多與物理現實不符的地方。例如光的波長應當是連續取值的。一些混合光進入眼睛，在計算它們疊加以后的視覺效果上的貢獻時，對波長積分，不同波長的光本身的貢獻是不同的，應該有個經驗系數。顯然簡化成三種波長的單色光然后線性疊加是簡單的處理。

在光照模型中計算反射部分的時候，有所謂反射顏色的屬性。比如計算漫反射部分，我們會定義一個材質的漫反射顏色屬性。計算反射光顏色的時候，將漫反射顏色屬性的分量和入射光對應分量相乘得到最后的結果。這個運算應當怎么理解？

首先我們注意到，反射部分是體現材質自有屬性的環節。假設我們都用標準的白光照射，那么材質反射出來的光的顏色就可以作為它自身屬性的表示。光經過材質反射，強度必然不會增加，因為部分光將被材質吸收。例如一個白光下呈現紅色的材質，就吸收了紅色以外的光。所以，材質的漫反射顏色不應該理解為與光的顏色等同的概念，它其實是各個分量的反射百分比。因此它的分量被規定在[0,1]范圍內。例如我們定義一個材質的漫反射顏色是（0.8,0,0）意味著它反射80%的紅色光，吸收了全部的綠光和藍光。
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總結

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