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結構性色彩（structural color）不同於色素色彩（pigment color）。
色素色彩的變化主要來源於對不同頻率光的吸收，而結構性色彩，其原理是利用周期性結構，即光子晶體，對光的反射、透射等進行調控。
先說光子晶體，它最大的特點是存在禁帶，即在特定頻率段內，光是不能傳播的。所以可以利用這點來反射特定頻率的光，起到調控色彩的目的。
相對於色素色彩，結構性色彩具有更高的調控光的效率，這是生物進化的神奇結果。
一般來說，光子晶體可以分為一維、二維、三維，所以自然界中也存在這三種納米周期光學結構。見下圖，其中A、B、C是一維光子晶體，D、E是二維光子晶體，F、G是三維光子晶體。
實際上，單純地調節顏色，一維的光子晶體就夠了，但是生物進化還是發展到了二維和三維光子晶體。對於這個問題，科學家也沒有給出比較明確的答案。但是二維的光子晶體還有另外一個優勢，那就是疏水性。
此外，有些生物還可以改變身體的顏色，實際上，也是通過調控周期結構的周期來改變的，見下圖。圖A的魚通過改變細胞的體積來改變顏色，圖B的小蟲子通過收縮或者擴展翅膀來改變顏色。
實際上變色龍也是基於這個道理改變顏色的。
另外說說研究這個的作用。這屬於仿生學裡面的一類，通過對自然界中生物的研究構建新型材料。比如，研究結構性色彩可以實現更加豐富的色彩（可用於服裝、裝飾等），也可以應用到顯示屏上面去（變色龍）。下圖就是人工合成的結構性色彩。
這也說明了保護自然界物種的重要性。
作者：楊二（知乎用戶，光學、物理學話題的優秀回答者）
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