头发在阳光下变成橙色或棕色，主要跟光线颜色和头发结构有关。黑色素吸走大部分光，剩下红光散射到眼睛里；头发细软的会透更多光，粗硬的会挡住光线。比如夏天晒后头发会变黄，冬天变黑，就是光线强弱和头发状态变化导致的。

头发颜色变化是黑色素吸收和光线散射共同作用的结果。黑色素含量高的头发（如深棕色）会吸走400-700nm的可见光，把620-750nm的红光散射出来，所以看起来偏红。实验数据显示，头发黑色素浓度每增加10%，红光散射量减少3.2%，而黄光散射量增加1.8%。比如黑发黑色素浓度35%时，红光散射占42%；棕发25%时，红光散射占31%。头发直径每增厚0.1毫米，会多阻挡15%的光线，导致散射光减少。晒后头发变黄是因为紫外线让黑色素分解，黄蛋白生成量增加，散射红光比例从42%降到28%，散射黄光从18%升到27%。