二色性

二色性（Dichromatism）或多色性（Polychromatism）是一种现象，其中材料或溶液的色调取决于吸收物质的浓度和穿过的介质的深度或厚度。在大多数不是二色的物质中，只有颜色的亮度和饱和度取决于它们的浓度和层厚度。

二色性物质的例子是南瓜籽油，溴酚蓝和刃天青。当南瓜籽油层厚度小于0.7毫米时，油呈现鲜绿色，而层厚比此厚，则呈现鲜红色。

这种现象与物质的物理化学性质和人类视觉系统对颜色的生理反应有关。这种综合的物理化学 – 生理学基础首先在2007年得到解释。

物理解释
二色性能可以用Beer-Lambert定律和人类视网膜中三种锥体感光器的激发特性来解释。在具有一个宽而浅的局部最小值和一个窄而深的局部最小值的吸收光谱的任何物质中都可以观察到色差。深度最小值的表观宽度也可能受到人眼可见范围的结束限制;在这种情况下，真正的全宽度可能不一定很窄。随着物质厚度的增加，所感知的色调从由宽但是浅的最小值（在薄层中）的位置所定义的色调改变为深而窄的最小值（在厚层中）的色调。

南瓜籽油的吸收光谱在光谱的绿色区域中具有宽度很浅的最小值，在红色区域中具有深的局部最小值。在薄层中，任何特定绿色波长的吸收不会低于红色最小值，但会传输更宽的绿色波长带，因此整体外观呈绿色。该效果通过人眼中感光器的对绿色的更高敏感度以及由锥形感光器灵敏度的长波长限制而使红色透射率带变窄而增强。根据比尔 – 朗伯定律，当透过有色物质观察（并因此忽略反射）时，在给定波长处透射的光的比例T随着厚度t以指数方式减小，T = e-at，其中a是吸光度在那个波长。令G = e-aGt为绿色透射率，R = e-aRt为红色透射率。那么两个透射强度的比值就是（G / R）= e（aR-aG）t。如果红色吸光度小于绿色，则随着厚度t的增加，红色与绿色透射光的比例也会增加，这导致颜色的明显色调从绿色变为红色。

定量
材料的二色性程度可以通过Kreft的二色性指数（DI）来量化。它被定义为在稀释时样品的颜色与色度（色饱和度）最大并且稀释度（或稀释度）四倍和浓度（或稀释度）四倍的颜色之间的色调角（Δhab）差异较厚）的样品。这两种色调角度差异分别被称为朝向较浅（Kreft’s DIL）和朝向较暗（Kreft’s DID）的二色性指数的二色性指数。对于南瓜油来说，Kreft的二色性指数DIL和DID是最多的二色性物质之一，分别是-9和-44。这意味着当观察层的厚度从0.5毫米增加到2毫米时，南瓜油的颜色从绿黄色变为橙红色（在Lab色彩空间中为44度）;如果其厚度减少4倍，则会向绿色（9度）略微变化。

历史
威廉赫歇尔（William Herschel，1738-1822）的一幅记录显示，他在1801年用早期的太阳望远镜工作时，用硫酸亚铁和五倍子酊的溶液观察到了二色染色，但他没有认识到这种效果。