70.CIE XYZ色彩系统
1931年，CIE（国际照明协会）开发了XYZ颜色系统，又称为"标准颜色系统”。颜色的红色组分沿着X轴（横轴）延伸，绿色组分沿着Y轴（纵轴）延伸。每种颜色均位于一个特定的点上，沿着相应的平面向左侧移动时，颜色的光谱纯度逐渐降低。这个系统中未考虑亮度因素。
71.CIE L*A*B*颜色系统
在以测定热量法测量颜色时，三维系统是根据距离区分颜色的。a轴从绿色（-a）延伸至红色（+a）；b轴从蓝色（-b）延伸至黄色（+b）。亮度（L）从底部向顶端逐渐增加。见上图。 71.接下来我们再来定义彩色和非彩色。
非颜色是白色、黑色和介于黑白色之间的灰色。这些色彩没有色调和色度。
颜色就是我们感觉到存在有“颜色”的所有颜色。即白色、黑色或灰色以外的所有颜色。

72.在讨论牙齿美学前让我们以复习颜色科学简史的形式将颜色科学进行小结。
1666年，牛顿发现光谱色带，我们观察彩虹可以发现，在光束中没有紫红色（magenta）。牛顿将太阳光谱中的颜色位置连接成环状。因此，颜色环的创意来自于牛顿。牛顿在色环中（new‘s Color wheel）把光谱分成了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7中颜色。并在其著作《光学》中提出了光的粒子说。

1690年，荷兰科学家惠更斯（christiaan huygens）出版了《光论》一书，正式提出了光的波动说，建立了著名的惠更斯原理，在此原理的基础上，推导出光的反射和折射定律，圆满的解释了光速在光密介质中减小的原因，同时，解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象。他与牛顿俩人就光学本质的争论被后世科学史家认为是当时科学进步的双引擎。

1802年，托马斯.杨（thomas young发展了惠更斯理论，提出了红、绿、兰（RG三元色（three primary color）的概念。他认为人的眼睛具有红、绿 、兰3种不同类型的颜色感受器，他提出的视觉学说（color vision）被称为young－Helmholtz theory。

1810年，文学家歌德（johann wolfgang von goethe）也加入了颜色的研究队伍，由此可见当时这场辩论的热度。他改进了牛顿的理论，撰写了《颜色学》（theory of colors）一书，提出了6等分均衡色环，并认为在光谱之外的紫红色应该出现在完整的色环上。同时还开发了一种三角形的色彩图表。
1810年，phillip otto runge开发出了一种球形的3D颜色模型（color sphere），这种模型基于色调（hue）和黑与白。他的理论在当时是革命性的

1860年，英国科学家麦克斯维（james clerk maxwell）进一步探索了3原色之间的相互关系，发现3种基色相加产生的色调，不能够覆盖整个感知色调的色域，而使用相减混色产生的色调却可以。他认识到彩色表面的色调和色度对眼睛的敏感度比亮度要低。
1861年maxwell根据3原色混色的理论，制成了世界上第一张彩色照片。maxwell的工作也被后人认为是现代色度学的基础。

追新 199楼~215楼:

1905年，美国人芒塞儿（albert H.munsell)开发了第一个广泛被接受的颜色次序制（color order system）称为munsell颜色系统（munsell color system）对颜色作出了精确的描述，munsell颜色空间描述的所有颜色集合体，称为munsell色立体（munsell color solid）像一个扭曲的偏心球体。

1914年，奥斯特瓦德（wilhelm ostwald）提出了ostwald颜色系统，由于其在高亮度时精确描述困难，后来逐渐被munsell系统淘汰。

1931年，国际照明委员会（international commission on Illumination CIE）定义了标准颜色系统，规定了所有的激励值应该为正值，并且都应该使用X和Y两个颜色坐标来表示所有可见的颜色。现在，我们熟悉的CIE色度图（CIE chromaticity diagram）就是运用xy平面表示的马蹄形曲线，它为大多数定量的颜色度量方法奠定了基础。

1983年，经过了一个世纪，3位美国生理学家dartnall，bowmaker和mollon才通过生理学实验证明了thomas young的假说，在眼底中的确存在三种不同类型的锥形细胞。

73.Dr.vanini自然牙齿的颜色是怎样的呢？
在描述自然牙齿的颜色时，我们发现了两个另外的颜色属性。牙齿颜色除了色调、色度和亮度这3个属性之外，还具有乳光和荧光这两个属性。对于前3种属性的定义，与munsell所做的基本一致，但是，每种属性还需要进一步说明：
1）色调：
牙齿的基本颜色来源是牙本质，具有活性。健康的牙齿的色调范围在黄色至黄红色之间。
2）色度：
自然牙齿的色度主要也是牙本质决定的，但是，其也受牙釉质的半透明度和厚度的影响。牙釉质越薄，对色度的影响就越小。在牙颈部，牙釉质很薄，色度看起来就比较高。牙釉质越厚，色度被遮盖得就越多，牙齿呈现的色度就越减弱。
3）亮度：
自然牙齿的亮度主要是由牙釉质的质地和厚度决定的。牙釉质越厚，光学效果越好，亮度值就越高。如果牙本质很厚，非常不透明，就会降低牙釉质的亮度。

4）乳光：
在自然牙中，乳光是牙釉质产生的一种效果，是由牙釉质中各种有机成分和无机成分的不同的耐熔物质和羟基磷灰石结晶对入射光的散射能力决定的。当长波穿过牙齿而短波被反射时，就会产生蓝色的光束。这种光的效果可以表现为从蓝色到灰色到白色的发光区。
5）荧光：
当机体吸收发光的能量然后散射成可见光谱时就会出现这种效果。在自然状态下，紫外光撞击牙本质与牙釉质的釉牙本质界的色素，形成从强白光到浅兰光的发散，就形成了荧光。

74.在讨论自然牙齿颜色生理学之前，我们必须搞清几个基础概念即透明、半透明与不透明
半透明与不透明这两个参数很难解释清楚，更加的难以量化。
a，不透明：
物体内部充满密集的微粒物质时，大部分光线会被反射或吸收，这时物体表现为不透明。
b，透明：
物体的主要成分缺乏微粒物质时，大部分光线能够穿透物质，物体表现为透明。
c，半透明：
物体内部存在离散的微小颗粒时，部分光线穿透物体，部分光线被反射出来，这种物体表现为半透明。

75.Dr.vanini我们经常可以看到牙医与技师之间讨论半透明的问题，在您的理论中半透明性是如何看待的？
根据定义，半透明的材料的内部必须含有微粒物质，这些微粒受到光线的撞击会反射或散射光线。自然牙齿中的这些粒子，很小且大小和形状均不规则，主要反射较短波长的光即蓝光。当光线撞击这些粒子时，这些粒子使牙齿看起来“闪光”或“生动”。其实，这就是乳光。

目前，半透明这个词汇已经成为美容修复牙科和牙医们的术语了，牙医在探索仿真修复体时，向技师要求越来越多的半透明。其实，理解了上面的内容就会明白，牙医所寻求的不是半透明。而是更多的闪光和生动效果，也就是乳光。也有人将此称作生命感。我个人认为可以把“乳光”看作与“半透明”相对的词，但是，一旦领会了乳光这一点，当提到对一个美学修复体的要求时，就会更容易理解，困惑也就会明显减少了。

76.此前讨论的内容多是色彩学基础，接下来我们应该讨论一下光学和物理学。
a，介质（medium）：一种物质存在于另一种物质内部时，后者是前者的介质。某些波动运动如光波、声波等，借此传播的物质叫做这些波动运动的介质。

b，反射（refection）：波从一个介质进入另一个介质时，其传播方向突然改变而回到其来源的介质。这种现象称为反射。波被反射时，会遵从反射定律，即反射角等于其入射角。也就是说，光线进入时反射的角度一定与光线进入的角度相等。
反射按介质的特点可以分为镜射（specular）和漫射（diffuse）。前者是在平滑的表面反射，反射时反射角会以统一方向进行；后者则是在不平滑的表面反射，各条光线的反射角方向会混乱。镜射时平滑的表面会出现清晰的影像，而漫射时则会出现较模糊的影像。但无论镜射或漫射，影像都与真实物体倒转。

c，折射（refraction）：指光从一种介质进入另一种介质，或者在同一种介质中折射率不同的部分运行时，由于波速的差异，使光的运行方向改变的现象。光在发生折射时入射角与折射角的关系符合司乃尔定律（snell's law).

此定律指出光从真空进入某种介质发生折射时，入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比，等于这种介质的折射率n.这项定律以如下公式显示：sini/sinr=n.这条公式又被称为Snell公式。
d，折射率：某种介质的折射率等于光在真空中的速度c与光在介质中的传播速度v之比：n=c/v.
e,色散现象：复色光分解为单色光的现象称为光的色散现象。色散现象说明光在介质中的速度，随光的频率而变化。当复色光在介质界面上折射时，介质对不同波长的光有不同的折射率，各色光因折射角的不同而彼此分离。精确地解释色散现象需要量子力学知识。

f，散射（scattering）：光通过不均匀介质时，部分光束偏离原来方向而分散传播的现象，称作光的散射。
引起光散射的原因是由于介质中存在着其他物质的微粒，或者由于介质本身密度不均匀性即密度涨落。
一般根据光的散射的原因不同，将光的散射分为两类：
1，廷德尔散射：
颗粒浑浊介质（颗粒线度和光的波长差不多）的散射，散射光的强度和入射光的波长的关系不明显，散射光的波长和入射光的波长相同。
2，分子散射：
当光通过纯净介质时，由于构成该介质的分子密度涨落而被散射的现象。分子散射的光强度和入射光的波长有关，但散射光的波长仍和入射光相同。

光通过不均匀介质时部分光偏离原方向传播发生散射现象，偏离原方向的光称为散射光，散射光一般为偏折光。散射光的波长不发生变化的有廷德尔散射、分子散射等；散射光波长发生改变的有拉曼散射、布里渊散射和康普顿散射等。
廷德尔散射由英国物理学家J.廷德尔首先研究，是由均匀介质中的悬浮粒子引起的散射，如空气中的烟、雾、尘埃，以及乳浊液、胶体等引起的散射均属于这一类。
介质中存在大量不均匀区域是产生光散射的原因，有光入射时，每个小区域成为散射中心，向各个方向发出同频率的次波，这些次波间无固定相位关系，它们在某方向上的非相干叠加形成了该方向的散射光。J.W.S.瑞利研究了线度比波长小的微粒所引起的散射，并于1871年提出了瑞利散射定律，根据瑞利定律可以完美地解释天空和大海的蓝色和夕阳的橙红色的原因。
对于线度比波长大的微粒，散射规律不再遵守瑞利定律，称为米氏散射，散射光强与微粒大小和形状有复杂关系。

衍射（diffraction）：波在传播时
（1）若被一个大小接近于或小于波长的微粒阻挡，就会绕过这个微粒继续传播。
（2）若通过一个大小近于或小于波长的孔，则以孔为中心形成环形波向前传播。
衍射现象可以用惠更斯原理解释。
最早发现衍射现象的是意大利物理学家格里马蒂，他在1665年观察光线通过圆孔后的强弱分布时发现，光的分布没有截然的边界，不能用当时通行的光的微粒说来解释。荷兰物理学家惠更斯在1678年发明惠更斯原理用波动说解释了衍射现象。1882年德国物理学家古斯塔夫.罗伯特.基希霍夫运用积分定理建立了衍射理论。

77.牙本质在美学修复中的作用是什么？
以上进行的讨论是为了更好地了解自然牙齿的生理学以及如何评价修复体的美学水平，我们观察到的牙齿颜色是光线与牙本质和牙釉质相互作用的综合效果。
牙本质的宏观和微观解剖结构导致牙本质呈现出较高的色调和较低的不透明颜色，这样牙本质就成为影响牙齿色调和色度的主要结构。科学文献指出，牙本质的主要色调是黄-红色，但是这个色调的量在76%至86%之间，其余的部分是黄色。用vita板的标准来看，牙齿的色调主要是在A的阈值范围内，小的部分为B色度。

牙本质小管具有不同的直径；牙本质小管的数量和其s状分布形成了牙本质密集与稀疏的矿化区。牙本质小管多种多样的微观解剖结构，与牙本质的宏观解剖结构一起，共同造成牙本质中存在折射指数不同的区域，因此，形成了对光线反射和折射不一致的效果。这样，造成了牙本质中存在不透明的程度和色度的饱和度不同的区域。使牙本质呈现出多色度效果。1996年Dr.Vanini研究了这种现象，把这种多色度效果定义为"色度条带“并加以应用。在宏观水平，可以认为色度条带包括三个主要区域：
颈部1/3;中部1/3;切缘1/3.

牙颈部区的色度饱和度最高，通过牙体中部向切缘过渡时，色度逐渐降低，切缘的色度饱和度最低。Dr.Vanini证明，即使在这三个主要条带区内，仍然是不透明度高，色度饱和度高的区域与色度饱和度低的区域相混合的，呈现真正的多色度效果。

牙本质有些区域的色度分布模式类似不同色度条带的分布，有些区域的不同色度是无规律的任意分布的。牙本质内的有机色素造成了牙本质的荧光效果，使牙齿出现白色或蓝色的闪光区。
荧光（Fluorescence)：是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线或x光射线）照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的波长长的出射光（通常波长在可见光波段）；而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的入射光就被称为荧光。

荧光产生的微观机制：具有荧光性的分子吸收入射光的能量后，其中的电子从基态S(通常为自旋单重态）跃迁至具有相同自旋多重度的激发态S2。处于激发态S2的电子可以通过各种不同的途径释放其能量回到基态。如果电子S2经由非常快的内转换过程，无辐射跃迁至能量稍低并具有相同自旋多重度的激发态S1：S2--S1,紧接着从S1以发光的方式释放出能量回到基态S0：S1--S0+能量，这里发出的光就是荧光。荧光态的寿命非常短。这就是前面提到的“立即”退激发的具体含义。
牙本质是具有荧光性的物质，从以上荧光的发生机制我们可以了解到，修复体的荧光性在美学修复的重要性，因为荧光性可以提高牙齿的明度。所以没有荧光性的修复材料不能称其为美学材料。

78.牙釉质的作用。
牙釉质内的无机成分有序地排列，形成牙釉质棱镜，牙釉质在牙本质表面的覆盖厚度各处不同，牙釉质内存在着有机蛋白色素，在光线射向牙釉质的时候，会发生反射、折射和透过。牙釉质的半透明性和乳光赋予了牙齿的亮度，同其下面的牙本质的浓厚颜色和不透明一起，共同赋予了牙齿的闪光和生动的外观效果。牙釉质越厚，光线折射和反射得越多，牙齿的发光度就越高，牙齿就显得越白。

乳光(opalescence)：是一种类型的二向色性（Dichroism),看上去象是在高胶态系统（Dispersed systems)中存在着一些不透明性（Opacity)。此种物质在入射光方向观察呈现为微黄-红色，在 折射光方向观察呈现出蓝色，其特性为折射光与入射光正交，即成垂直。自然界中，蛋白石(opal)具有相同的现象，科学上依此命名为乳光。

乳光由于程度的不同会表现出不同的表现形式。一般是仅仅能够看到轻微的乳光状态；更多更大的微粒，会造成强烈的折射，看上去，这些微粒状态就像人造云。当然，强烈集中的折射会使得所有经过的光线均被折射，因而导致物质呈现不再透明。最为典型的例子是晴朗蓝色的天空和夕阳落日时分的橙红色天空。另一个例子是在盛满清水的玻璃杯中加入几滴牛奶，牛奶杯会呈现出微蓝色，如果我们从光源的方向看，又会呈现出橙红色。瑞利折射理论可以非常完美的解释以上的现象。牙釉质是半透明的物质，乳光性是其光学特性，透明的材料无论怎样外染色也是无法模拟出牙釉质的乳光性和二向色性。

晕（halo）：是由悬浮在介质中的微小透明介质，把光源的光折射或反射而形成的光学现象。晕通常呈现为环状或弧状。由于微小介质的类型，方位及光源的入射角等因素的复杂结合，会产生多种晕相，最常见的是22度晕，称为小晕（small halo）即角半径为22度晕，其内缘为暗红色外缘为不明显的蓝色；当角半径为46度时的晕称为大晕（lange halo）其色彩较黯淡，较少出现。通常的晕是各种晕的综合效果，称为复杂晕。自然牙齿围绕各个釉柱形成许多小棱镜当光照射牙釉质时会有晕形成。