降落伞的秘密——改变颜色原理应用

降落伞工程师为研究降落伞的降落过程，制作了一只小降落伞模型，然后放入有水流流动的透明玻璃管中，研究模型的降落轨迹和涡流的形成。

研究工作进行得不大顺利，因为透明水中的涡流很难用肉眼观察到。于是，工程师在模型上涂上可溶颜料，情况暂时得到了改善，但是，模型经过几 次试验以后，颜料没有了，于是需要停下测试再次涂上颜料，结果模型被颜料搞得变了形，测试条件发生了变化，测试的结果误差也增大了。

“颜料应该从模型内壁出来。”一位工程师说，“但是模型伞的吊线太细了, 很难能让墨水通过。”

“世上还有在大米上作画的巧匠，我们也许需要那样的人来解决这个难题。”另一位工程师附和道。

“不可想象，完成这样的模型得花多长时间！”总工程师说道。

问题陷入了僵局。

突然，萃智先生出现了。

“就用现在的模型，不使用颜料，让模型自己在水中产生颜色，一层又一层，就像神话一样。”

“那不可能，”工程师说，“颜色从哪里来？ ”

“从水中，” 萃智先生说，“只有一个来源，当水和吊线接触时，就产生一种颜色，或者另一种像颜色的物质。”

这个降落伞的秘密就是，将降落伞做成一个电极，与玻璃管中的水形成电解作用，利用电解原理产生的气泡，来观察模型的运动和涡流的形成。气泡来自于水，增加了可观察性。看似改变了水的颜色，实际并没有改变水的真正颜色。

这个故事应用了改变颜色(change the color)原理，该原理体现在4个方面：

1.改变物体或周围环境的颜色。

比如：动物保护色、迷彩服等。

2.改变难以观察的物体或过程的透明度或可视性。

比如：透明手表；透明模具；透明机床便于教学等。

3.采用有颜色的添加剂，使不易观察的物体或过程容易观察到。

比如：研究气流实验中，给空气加有颜色的示踪粒子。

4.如果已经加入了颜色添加剂，则借助发光迹线追踪物质。

比如：利用红外线，激光等。

颜色的改变的目的是增强可观测性，改变的是其视觉特性，而这种视觉特性与我们（系统的观察者）密切相关。如果需要区别多种系统的特征（例如促进检测，改善测量和标识位置，指示状态变化，目视控制，掩盖问题等）时，就可以使用这种原理。与人类认知世界密切相关的感知系统包括视觉系统，嗅觉系统和触觉系统。其中视觉系统最为直接，使用最多。但视觉系统具有局限性，因此通过改变物体或其环境的颜色，目的就是增强或者减弱视觉特征，从而达到增强或者减弱我们视觉系统感知的效果。因此这种原理主要应用于检测，反馈等领域：A)光谱仪，微观级观测；（观察细胞等微观结构时，通过染色，或者添加辐射物质等）；B)感光玻璃；荧光防伪；变色眼镜；航海救生衣；C）不同季节穿不同颜色的衣服；D）交通，天气的警示色；E）自然界的颜色警示和颜色欺骗。在软件系统产品中，美观的系统交互页面也是产品的重要内容。颜色是相对于我们的视觉系统，本质是光在我们视觉系统中的映射，分为可见光和不可见光，很多时候我们需要改善可见光性质以改善视觉效果，也需要将不可见光转换成可见的东西，以增强视觉范围，比如红外夜视仪等。这个原理提示我们，应该充分利用与我们密切相关的“光”特性（也叫可视特性）。