包装色彩学基本概念第一章概论•色彩的意义色彩是一种视觉感受,客观世界通过人的视觉器官形成信息,使人们对它产生认识。
所以,视觉是人类认识世界的开端。
根据现代科学研究的资料表明,一个正常人从外界接受的信息,百分之九十以上是由视觉器官输入大脑的。
来自外界的一切视觉形象,如物体的形状、空间、位置以及它们的界限和区别都由色彩和明暗关系来反映。
“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”、“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”、“日色冷青松,空翠湿人衣”,等等诗句所表现的意境,都是作者运用了色彩视觉的特殊作用,以及它们的审美特征,使诗句更能表达出作者的思想感情。
在视觉艺术中,色彩作为给人第一视觉印象的艺术魅力更为深远,常常具有先声夺人的力量。
人们观察物体时,视觉神经对色彩反映最快,其次是形状,最后才是表面的质感和细节,所以在实用美术中常有"远看色彩近看花、先看颜色后看花、七分颜色三分花"的说法。
生动地说明了色彩在艺术设计中的重要意义。
•色彩的感觉人的色彩感觉信息传输途径是光源、彩色物体、眼睛和大脑,也就是人们色彩感觉形成的四大要素。
这四个要素不仅使人产生色彩感觉,而且也是人能正确判断色彩的条件。
光源的辐射能和物体的反射是属于物理学范畴的,而大脑和眼睛却是生理学研究的内容,但是色彩永远是以物理学为基础的,而色彩感觉总包含着色彩的心理和生理作用的反映,使人产生一系列的对比与联想。
美国光学学会(Optical Society of America)的色度学委员会曾经把颜色定义为:颜色是除了空间的和时间的不均匀性以外的光的一种特性,即光的辐射能刺激视网膜而引起观察者通过视觉而获得的景象。
我国国家标准GB5698-85中,颜色的定义为:色是光作用于人眼引起除形象以外的视觉特性。
根据这一定义,色是一种物理刺激作用于人眼的视觉特性,而人的视觉特性是受大脑支配的,也是一种心理反映。
在人类对客观世界的认识和改造过程中,自然景物的色彩却逐步给人造成了一定的心理影响,产生了冷暖、软硬、远近、轻重等感受,以及由色彩所产生的种种联想。
例如,从红色联想到火焰,蓝色联想到大海,这种联想便产生了明确的概念,使人对不同的色彩产生不同的感觉。
第二章色彩的物理理论•色与光的关系没有光就没有色,光是人们感知色彩的必要条件,色来源于光。
所以说:光是色的源泉,色是光的表现。
•光的本质牛顿的微粒说、惠更斯的弹性波动说、麦克斯韦的电磁理论、爱因斯坦的光量子学说、现代的波粒二象性理论。
可见光——在电磁波辐射范围内,只有波长380nm到780nm(1nm=10-9mm)的辐射能引起人们的视感觉,这段光波叫做可见光。
•光的色散实验习惯上称该色带为光谱(spectrum)•光谱的七色说古希腊时代,亚里土多德认为世间万物的绚丽色彩都是由七个基本色彩组成。
这七个基本色彩就是由亮渐暗的白、黄、红、紫、绿、青、黑。
虽然他并无太多依据,但“七’这个数字却统治了欧洲科学界达两千年之久。
牛顿是否也受此影响已无凭可据,但其晚年成为虔诚的教徒,当时英国教会奉献给上帝的音乐采用着一种以自然大音阶的D音为主音的七声音阶调划定这七色,由此划定光谱的七色为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
•色光加色法(additive mixture)--> 色光三原色的确定色光中存在三种最基本的色光,它们的颜色分别为红色、绿色和蓝色。
这三种色光既是白光分解后得到的主要色光,又是混合色光的主要成分,并且能与人眼视网膜细胞的光谱响应区间相匹配,符合人眼的视觉生理效应。
这三种色光以不同比例混合,几乎可以得到自然界中的一切色光,混合色域最大;而且这三种色光具有独立性,其中一种原色不能由另外的原色光混合而成,由此,我们称红、绿、蓝为色光三原色。
为了统一认识,1931年国际照明委员会(CIE)规定了三原色的波长λR=700.0nm,λG=546.1nm,λB=435.8nm。
由两种或两种以的色光相混合时,会同时或者在极短的时间内连续刺激人的视觉器官,使人产生一种新的色彩感觉。
我们称这种色光混合为加色混合。
这种由两种以上色光相混合,呈现另一种色光的方法,称为色光加色法。
国际照明委员会(CIE)进行颜色匹配试验表明:当红、绿、蓝三原色的亮度比例为1.0000:4.5907:0.0601时,就能匹配出中性色的等能白光,其表达式为(R)+(G)+(B)=(W)。
R、G、B 为色光一次色(three primary colors)C、M、Y 为色光二次色(secondary color)W 为色光三次色(三原色不等量混合所得色光也是)•加色混合种类--> 视觉器官外的加色混合视觉器官外的加色混合是指色光在进入人眼之前就已经混合成新的色光。
混合色光中的各原色光对人眼的刺激是同时开始的,是色光的同时混合--> 视觉器官内的加色混合视觉器官内的加色混合是指参加混合的各单色光,分别刺激人眼的三种感色细胞,使人产生新的综合色彩感觉,它包括静态混合与动态混合。
•视觉器官内的加色混合--> 静态混合静态混合是指各种颜色处于静态时,反射的色光同时刺激人眼而产生的混合,如细小色点的并列与各单色细线的纵横交错,所形成的颜色混合,均属静态混合,各色反射光是同时刺激人眼的,也是色光的同时混合。
由于视锐度所限,人们不能将相隔太近,且面积又很小的色点或色线分辨开来,而将它们视为一种混合色。
--> 动态混合动态混合是指各种颜色处于动态时,反射的色光在人眼中的混合,如彩色转盘的快速转动,各种色块的反射光不是同时在人眼中出现,而是一种色光消失,另一种色光出现,先后交替刺激人眼的感色细胞,由于人眼的视觉暂留现象,使人产生混合色觉。
•色光混合规律--> 色光连续变化规律若红光不变,改变绿光的强度使其逐渐减弱,可以看到混合色由黄变红的各种过渡色彩。
--> 补色律最基本的互补色有三对:红-青,绿-品红,蓝-黄。
一种色光照射到其补色的物体上,则被吸收。
如蓝光照射黄色物体,则呈现黑色。
--> 中间色律任何两种非补色光混合,便产生中间色。
其颜色取决于两种色光的相对能量,其鲜艳程度取决于二者在色相顺序上的远近。
--> 代替律颜色外貌相同的光,不管它们的光谱成份是否一样在色光混合中都具有相同的效果。
凡是在视觉上相同的颜色都是等效的。
即相似色混合后仍相似。
如果颜色光A=B、C=D,那么:A+C=B+D--> 亮度相加律由几种色光混合组成的混合色的总亮度等于组成混合色的各种色光亮度的总和。
•色料减色法(subtractive mixture)色料:色感最纯的微粒状物质,具有理想的漫反射状态,是最理想的固有色。
色料三原色为:青(Cyan)、品红(Magenta)、黄(Yellow)颜色是物体的化学结构所固有的光学特性。
一切物体呈色都是通过对光的客观反映而实现的。
所谓"减色",是指加入一种原色色料就会减去入射光中的一种原色色光(补色光)。
因此,在色料混合时,从复色光中减去一种或几种单色光,呈现另一种颜色的方法称为减色法。
•色料减色法(subtractive mixture)色料的呈色是由于色料选择性地吸收了入射光中的补色成分,而将剩余的色光反射或透射到人眼中。
减色法的实质是色料对复色光中的某一单色光的选择性吸收,而使入射光的能量减弱。
由于色光能量下降,使混合色的明度降低。
互补色料三原色料等比例混合可以得到黑色,即:(Y)+(M)+(C)=(Bk)。
若先将黄色与品红色混合得到其间色红色,然后再与青色混合,上式可以写成:(R)+(C)=(Bk)。
象这样两种色料相混合成为黑色,我们称这两种色料为互补色料,这两种颜色称为互补色。
在色料中,品红与绿,黄与蓝也各是一对互补色。
•加色法与减色法的关系加色法与减色法都是针对色光而言,加色法指的是色光相加,减色法指的是色光被减弱。
加色法是色光混合呈色的方法。
减色法是色料混合呈色的方法。
加色法是两种以上的色光同时刺激人的视神经而引起的色效应;而减色法是指从白光或其它复色光中减某些色光而得到另一种色光刺激的色效应。
从互补关系来看,有三对互补色:R-C;G-M;B-Y。
在色光加色法中,互补色相加得到白色;在色料减色法中,互补色相加得到黑色。
第三章色彩生理理论--> 视觉通道人类的眼睛犹如一架精美的相机。
更确切地说是一架摄像机。
人类的视觉系统是有眼睛接受光的刺激---->进行转换--->传输至大脑---->成色处理的整个视觉通道。
视觉通道如图所示。
它始自眼球,接受外部世界的信息--->经神经系统将转换成生物电的信息--->左右外侧膝状体。
传输中来自视网膜鼻侧的信息左右相互交叉。
经左、右外侧膝状体后又将各自的信息分别传送到视觉通道的终点——左、右大脑半球的枕叶皮层横纹区。
视觉信息最终就在该横纹区中加工成视知觉,包括色知觉。
--> 眼球眼球接受视觉信息的窗口,结构如图所示,整体结构--> 暗箱,眼敛--> 快门透明的角膜,周围有不透明的结膜相裹。
角膜后方是充满透明水样液物质的前房。
其后方是不透光的虹膜。
虹膜中间圆孔,称为瞳孔。
水晶体--> 可改变曲率的生物凸透镜---聚焦。
后房玻璃体--> 成像至眼球内壁的视网膜上-->形成全视野的正确倒像。
视网膜的曲面改善了四周的聚焦问题,故有很大的视野。
眼球--> 直径约25mm的精密的光学系统眼球上有两根轴线,其一是光轴,其二是进行观察时视线的视轴。
视网膜与视轴相交处微凹,称为中央窝。
作为光的感受器,视网膜与大脑皮层的变分辨率结构相一致,也有非常巧妙的变分辨率的结构。
在中央窝有很高的分辨率为中央视觉区,当离开中央窝后分辨率急速下降,并且越远越低。
在进行观察时,视轴总是对向被注视对象的细部,成像在分辨率最高的中央窝。
在光轴鼻侧的不远处,有视神经的汇聚口,状如乳头称为视神经乳头。
视神经由该处引出眼球,放在该处形成视网膜上的盲点。
但盲点并不是形成视觉的黑洞,该处的视觉皆由四周感光元所得的信息所填充,故与四周晕成一片,难被察觉。
--> 感光元视网膜上有两类对可见光波段内电磁波敏感的感光细胞:一类为柱形感光元,亦称柱体细胞;一类为锥形感光元,亦称锥体细胞,柱体有极高的感光灵敏度,能在微弱光照水平下辨别极为微弱的光线变化。
锥体感光灵敏度远低于柱体。
在昏暗的光照水平下完全处于截止状态,不能正常工作。
在长波段有最高灵敏度的R锥体;在中波段有最高灵敏度的G锥体;在短波段有最高灵敏度的B锥体。
柱体细胞只能感受亮度差异,对物体的细微层次分辨力差;锥体细胞能感受物体的颜色和分辨物体的细微层次。
--> 暗视、明视与间视由柱体在黑暗环境中产生的视觉状态称为暗视。