颜色的性质：用于计算色调的新公式提高了颜色分析的准确性

"以前测量颜色的公式仅适用于一部分颜色空奥立龙ORION间，可能会产生相当误导性的结果。例如，红色和黄绿色最终都会具有相同的色调值，"Smith说。"我觉得有必要为这种量化颜色的方法提供一个更易于理解的解释。新公式将使研究人员能够获得任何感兴趣的颜色的正确色调值。完整的描述可在三月份的《植物科学应用》杂志上免费查看。

有趣的是，测量颜色实际上是分析光波的问题 。当物体暴露在光线下时，其分子会吸收一定的波长，颜色的外观来自未吸收的光，该光通过眼睛的视网膜反射和过滤。生物体反射色谱不同部分波长的能力导致不同的显示，如杂货产品部分。更重要的是，颜色涉及广泛的生物现象。花朵吸引传粉者，水果吸引传播种子的动物，植物表达应激反应，生物体通过颜色以多种方式相互交流。量化这些变化是研究的重要组成部分。

"颜色是生物多样性最突出的方面之一，通常具有适应性意义，"史密斯解释说，他有兴趣了解新颜色在自然界中如何以及为什么进化。当她的研究受到以前公式中错误色调值的限制时，她需要一种新的方法来克服这一限制。

色相或颜色类型是段分类方法中使用的三个组成部分之一，是用于定义颜色的最常用系统之一。另外两个组成部分是亮度（亮度/暗度）和色度（强度/饱和度）。这三个变量共同提供了一种描述物体反射光的数值方法。为了计算色相、亮度和色度，研究人员使用了一种可以检测不同波长反射光的仪器的数据——光谱仪。

使用光谱仪，将标本暴露在全白光下，反射的光波在图表上显示为曲线。曲线的大小和形状（称为反射率曲线）对于每种颜色都是唯一的。x轴上的红色至紫色波长和y轴上的0-100%反射率，特定波长处的曲线越高，表示在光谱的该部分反射的光量增加。研究人员使用数学公式从反射率曲线中计算色度，色相和亮度的值。

史密斯彻底测试了科学家J. A. Endler于1990年开发的原始公式，并使用1976年着名的Munsell Book of Color中的颜色样本来查明发生错误值的特定区域。她发现原始公式将笛卡尔坐标（x和y）坐标转换为极坐标的方式存在错误。她的研究结果表明，需要笛卡尔坐标的符号，而不仅仅是坐标本身，来计算正确的色调值。

"刷新我对极坐标系和笛卡尔坐标系的了解是这项研究的一个具有挑战性的方面，但我相信我的高中数学老师会很高兴其中一些课程派上了用场！"史密斯说。

通过识别原始颜色计算的弱点并进行必要的更改，史密斯的工作为科学家提供了一种强大的工具，可以将颜色分析纳入他们的研究。该配方对于研究花卉和水果发育，植物营养缺乏，对高温和干旱胁迫的反应以及其他导致可见颜色变化的生物现象的科学家至关重要。

"我希望这种新方法和随附的描述能够让用户确信他们正在获得正确的值。任何涉及这些结果的下游分析或使用片段分类方法的任何研究荟萃分析都将依赖于这些初始计算的质量，"史密斯说。

在当地杂货店的农产品过道中漫步，会展现出大量鲜艳的色彩。从相反的色调，如绿色芹菜旁边的红苹果，到更微妙的变化，如浅紫色到深紫色的葡萄，每种颜色似乎都有自己独特的吸引力。有没有办法精确测量这数百种颜色？对于研究颜色在自然界中的生物学重要性的科学家来说，这是一个至关重要的问题，但测量颜色比测量其他特征（如大小或重量）更具挑战性。在最近的工作中，科罗拉多大学的研究员Stacey Smith提出了一个潜在的解决方案：一个计算色调的新公式。