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光颜色原理

光色无彩色系黑白灰无彩色[1] 系是指白色、黑色和由白色黑色调合形成的各种深浅不同的灰色。

(从物理学角度看,黑白灰不包括在可见光谱中,故不能称之为色彩)。

无彩色按照一定的变化规律,可以排成一个系列,由白色渐变到浅灰、中灰、深灰到黑色,色度学上称此为黑白系列。

黑白系列中由白到黑的变化,可以用一条垂直轴表示,一端为白,一端为黑,中间有各种过渡的灰色。

纯白是理想的完全反射的物体,纯黑是理想的完全吸收的物体。

可是在现实生活中并不存在纯白与纯黑的物体,颜料中采用的锌白和铅白只能接近纯白,煤黑只能接近纯黑。

无彩色系的颜色只有一种基本性质——明度。

它们不具备色相和纯度的性质,也就是说它们的色相与纯度在理论上都等于零。

色彩的明度可用黑白度来表示,愈接近白色,明度愈高;愈接近黑色,明度愈低。

黑与白做为颜料,可以调节物体色的反射率,使物体色提高明度或降低明度。

白色、黑色、灰色物体对光谱各波长的反射没有选择性,故叫中性色。

光构成原理从物理观点来说,彩色产生的原因不外乎光的吸收、折射与干涉现象。

我们举一些例子来说明。

一杯冰可乐,是从底下打白光。

因为可乐的色素吸收蓝光与紫光,透过的为红光,加上杯子与冰块的折射,就造成这张美丽的相片。

又如化学实验室内常见的硫酸铜溶液呈蓝色是因铜离子吸收近800nm 的红光,而使蓝光透过。

然而在日常生活中,所看到的物体多不透光,它的彩色是反射光的彩色。

基本上,是物质吸收可见光的某部分,而将不吸收的部分反射出来,我们看到的是反射光,如果吸收的越多则彩色看来越深。

在物体表面涂上透明漆或是打蜡,以加强多次反射效果,亦就是使入射光经过多次物质表面的吸收,则物体的彩色就更深。

例如,下雨前,红砖道是浅红色的,下雨后就变暗红色;地板打蜡后其彩色变深,都是这个道理。

生物界亦有此种例子,两只同种的昆虫,会变化彩色。

这昆虫背上有一层薄薄的空隙组织,这层空隙底下是一层含色素的组织,强烈吸收紫、蓝光,反射黄光。

如果两层之间是空的,只有一次反射,彩色看来很浅。

当变色时,两层之间充入水,则光线经过多次吸收反射,昆虫的彩色看来就深;它的道理和下雨后红砖道变深是一样的。

.光的干涉现象可以将不同彩色(波长)的光分开。

如可以造成光的干涉的光栅,光栅当光从相邻的两个面反射时就有光程差(光所经过路径差),如果这光程差恰好是波长的倍数时,光波即有加成干涉,其他波长则不加成,如此不同彩色的光,其反射程度就不同了。

干涉现象而形成彩色,最有名的例子是肥皂泡的彩色及金属面油膜的彩色。

肥皂及水本身并不吸收彩色光,但吹出泡膜以后,光在肥皂膜内进行折射反射再出来,每一处膜的厚度不一样,光走的路径长短不一,产生相位差,而造成干涉现象。

如甲虫,它背部有很小的条状突出构造,就像光栅一般,因此使甲虫看来有彩色,此种干涉现象所造成的彩色,在不同的角度看起来是不同的,对昆虫产生很大的保护作用。

对它的敌人而言,在不同角度看到不同的彩色,就很难判断它的距离。

因为低等动物之视觉没有视角差,距离的判断方法之一要靠彩色之对比。

当彩色对比过强时,就不易判断距离。

无论是什么光,它的彩色都是取决于客观与主观两方面的因素。

1、客观因素是它的功率波谱分布。

对光源的彩色,直接取决于它的功率谱P(l)P(l)和P(l)t(l)。

因此物体的彩色不仅取决于它的反射特性r(l)和透射特性t(l),而且还与照射光源的功率谱有密切关系,关于这一点将在2.1.2 节中详细举例说明。

因此,在色度学和彩色电视中,对标准光源的辐射功率波谱,必要作出明确而严格的规定。

2、主观因素是人眼有视觉特性。

不同的人对于同一功率谱P(l)的光的色感可能是不相同的。

例如,对于用红砖建造的房子,视觉正常的人看是红色,而有红色盲的人看是土黄色;同样,他看绿草坪是黄色。

由于周围环境的影响,红色盲患者会把他看到的“土黄色”房子叫做“红色”房子;同样,把他看到的“黄色”草坪,叫做绿色草坪,并认为他看到的“红色”与“绿色”和正常人一样。

只通过一定检验方法才能发现色盲患者的视觉缺陷。

由此可见,光给人的彩色感觉与人眼的视觉特性有关。

三色学说这种学说认为人眼的锥状细胞是由红、绿、蓝三种感光细胞组成的,它们有着各自独立的相对视敏函数曲线,分别为Vr(l )=Vq(l )和Vb(l )(2.1-1)如果某色光的功率频谱分布为P(l ),则三种色敏细胞感受到光通量分别为FR、D 和F。

大脑对该色光感觉到的亮度正比于它的总光通量F=FR+FG+FB,大脑感觉该色光的色度(色调和饱和度)由FR、FG 和FB 分别相互比值来决定。

所以,对于两种不同功率频谱分布的色光,只要它们的FR、FG 和FB 分别相同,对人眼来说,感觉到的亮度是完全相同的,它们的对人眼的彩色视觉是完全等效的。

如果它们的FR、FG 和FB 虽然不同,但是FR、RG 和FB 的相同互比值相同,则它们对人眼来说,只是亮度感觉不同而色度感觉是完全相同的。

人眼的颜色感觉虽然取决于色光谱布,但是并不能从看到的颜色来测断它们的光谱分布。

也就是说,一定的光谱分布,对应着一种唯确定的颜色;但是同一颜色,可以由不同的光谱分布所组成,这种现象称为“同色异谱”现象。

彩色电视正是利用这一现象进行颜色重现的。

在颜色重现过程中,并非一定要求重现原景物辐射光的光谱成分,而重要的是应获得与原景物相同的彩色感觉。

用什么方法才能实现这一目标呢?下面讨论的三基色原理与颜色混配规律为此问题的解决提供理论依据方法。

色光混合三定律,人眼睛不仅对单色光产生一种色觉,而且对混合光也可以产生同样的色觉(不同波长的光在视觉器官中综合成一种颜色的感觉)。

色光混合现象归纳为三条定律:补光律、中间色律、代替律。

补色律:每一种色光都有另一种同它相混合而产生白色的色光,这两种色光称为互补色光。

例如蓝光和黄光,绿光与紫光,红光与青光混合都可以产生白光。

中间律:两种非补色光混合则不能产生白光,其混合的结果是介乎两者之间的中间色光。

例如红光与绿光,按混合比例不同,可以得到介乎两者之间的橙、黄、黄橙等。

代替率:看起来相同颜色却可以有不同的光谱组成。

只要感觉上相识的颜色都可以互相代替。

例如:A(黄光)=B(红光+绿光)C(青光)=D(蓝光+绿光)A(黄光)+C(青光)=B(红光+绿光)+D(蓝光+绿光)其结果是A(黄光)+C(青光)=淡绿光B(红光+绿光)+D(蓝光+绿光)=红光+绿光+蓝光+绿光=白光+绿光=淡绿光这就是代替率它在色彩光学上是一条非常重要的定律,现代色度学就是以此为理论基础而建立的。

色光混合定律属于加色混合,它与染料、颜色的混合相反,后者为减色混合,其混合规律也是完全相反的。

不管是在平面设计或网页制作中,还是在平常生活中的衣服穿搭和室内装潢中,要想打造出非凡的视觉效果,合理的颜色搭配非常重要。

下面介绍几种色彩搭配方案供您参考,让你轻易地一靶中的。

不管是在平面设计或网页制作中,还是在平常生活中的衣服穿搭和室内装潢中,要想打造出非凡的视觉效果,合理的颜色搭配非常重要。

下面介绍几种色彩搭配方案供您参考,让你轻易地一靶中的。

方案1. 补色搭配(A complementary combination)互补(或称对比)色是指伊登色环上相对位置上的两种颜色,搭配在一起,可以打造活力四射的强烈视觉效果,特别是在颜色饱和度最大的情况下。

方案2. 三角对立配色(The triad )采用等边三角上的三种颜色进行搭配,可以在维持色彩协调的同时,制造强烈的对比效果。

即便采用淡色或者不饱和色,这种搭配也可以营造出生气盎然的效果。

方案3. 类似色搭配(An analogous combination)选择色环上相邻的2 到5 种(最好是2 到3 种)颜色进行搭配,可以打造出一种平和而又可爱的印象。

下图为5 种类似色组合的一个例子。

方案4. 分裂补色搭配(The split complementary combination)是补色搭配的变种。

选定某主色之后,选择色环上与它的补色相邻位置上的两种颜色与之搭配。

此种搭配既有对比,又不失和谐。

如果你对补色搭配没有自信的时候,不凡用此方案代替。

方案5. 四元组配色(The tetrad )选定主色及其补色之后,第三种颜色可选择色换上与主色相隔一个位置的颜色,最后一个颜色选择第三种颜色的补色,在色环上正好形成一个矩形。

举例见下图。

案6. 正方形配色(The square)利用色环上四等分位置上的颜色进行搭配。

这种方案,色调各不相同但又互补,可以营造出一种生动活泼又好玩的效果。

举例如下图。

最后:各种颜色的搭配推荐白色:可搭配任何颜色,特别是蓝色、红色和黑色。

米色:可搭配蓝色、棕色、祖母绿、黑色、红色、白色。

灰色:可搭配紫红色、红色、蓝紫色、粉红色、蓝色。

粉红色:可搭配棕色、白色、薄荷绿、橄榄色、灰色、绿松石(青绿色)、浅蓝色。

紫红色:可搭配灰色、黄褐色、绿黄色、薄荷绿、棕色。

红色:可搭配黄色、白色、茶色、绿色、蓝色、黑色。

番茄红:可搭配青色、橄榄绿、沙色、乳白色、灰色。

樱桃红:可搭配天蓝色、灰色、浅橙色、沙色、浅黄色、米色。

覆盆子红:可搭配白色、黑色、大马士革玫瑰色。

棕色:可搭配亮青色、奶油色、粉红色、浅黄褐色、绿色、米色。

浅棕色:可搭配浅黄色、乳白色、蓝色、绿色、紫色、红色。

深棕色:可搭配绿黄色、青色、薄荷绿、紫色。

红褐色:可搭配粉红色、深褐色、蓝色、绿色、紫色。

橙色:可搭配青色、蓝色、丁香紫、蓝紫色、白色、黑色。

浅橙色:可搭配灰色、棕色、橄榄绿。

深橙色:可搭配浅黄色、橄榄绿、棕色、樱桃红。

黄色:可搭配蓝色、丁香紫、淡青色、蓝紫色、灰色、黑色。

柠檬黄:可搭配樱桃红、棕色、蓝色、灰色。

浅黄色:可搭配紫红色、灰色、棕色、红色系、黄褐色、蓝色、紫色。

金黄色:可搭配灰色、棕色、天蓝色、红色、黑色。

橄榄绿:可搭配橙色、浅褐色、褐色。

绿色:可搭配金棕色、橙色、沙拉绿、黄色、棕色、灰色、奶油色、黑色、乳白色。

沙拉绿:可搭配褐色、黄褐色、浅黄褐色、灰色、深蓝色、红色、灰色。

绿松石(青绿色):可搭配紫红色、樱桃红、黄色、褐色、奶油色、深紫罗兰色。

青色:可搭配红色、灰色、褐色、橙色、粉红色、白色、黄色。

深蓝色:可搭配浅紫色、青色、黄绿色、褐色、灰色、浅黄色、橙色、绿色、红色、白色。

丁香紫:可搭配橙色、粉红、深紫罗兰色、橄榄绿、灰色、黄色、白色。

深紫色(Dark-violet):可搭配金棕色、浅黄色、灰色、绿松石(青绿色)、薄荷绿、浅橙色。

黑色:属于通用颜色,尤其适合搭配橙色、粉色、沙拉绿、白色、红色、淡紫色或黄色。

蒙塞尔色立体的剖轴测图既然叫“立体”,每种颜色当然就有自己的“三维坐标”。

看不懂这一堆色块也别着急,先把它拆开来解释。

它共有三个参数,分别是:色相(hue)、明度(value)及彩度(chroma),也就是“HVC”,类似于PS 中的“HSB”(Saturation-饱和度,Brightness-明度)。

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