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颜色的基本知识  

2017-06-07 06:00:47|  分类: 生活百科 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        色来源于光,光又伴随着色,色与光有着密切的关系。
   
        (一) 色光三原色和色光加色法
        让一束太阳光射进暗室,通过狭缝照射到玻璃的三棱镜上,透过玻璃,再投射到白色的屏幕上,便显示出一条如图1和彩图所示的由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫组成的光带,这条光带叫做光谱。如果三棱镜对白光的色散不充分,可以发现红、绿、蓝三种色光各占光谱的1/3。假若做一系列的色光合成实验,发现选择“适当”的红、绿和蓝色光进行组合,可以模拟出自然界的各种颜色,故称红、绿和蓝色光为色光的三原色。为了统一色度方面的数据,1931年国际照明委员会规定,红、绿、蓝三原色光的波长分别为:700.2nm、546.1nm、534.8nm(1nm=1×10-7cm)

图1  白光的色散

图1  白光的色散

        若将三原色光,每两种或三种相,可以得到下面的色光,如图2。

图2  色光加色法

图2  色光加色法

        红(R)+绿(G)=黄(Y)
        红(R)+蓝(B)=品红(M)
        蓝(B)+绿(G)=青(C)
        红(R)+绿(G)+蓝(B)=白(W)
 
        以上各式表明,色光的相加(混合)所获得的新色光其亮度增加,故称色光的混合为加色法。改变三原色光中任意两种或三种色光的混合比例,可以得到各种不同颜色的色光。光是作用于人眼并引起明亮视觉的电磁辐射,具有能量,色光混合的数量愈多,光能量值愈大,形成的瓣色光愈明亮。
   
        如果把红、绿、蓝三原色光,分别和青、品红、黄三种色光等量相混合,可以得到白光,即
 
        红光+青光=白光
        绿光+品红光=白光
        蓝光+黄光=白光
 
        当两种色光相加,得到白光时,这两种色光互为补色光。因此,红光与青光互为补色光,绿光与品红光互为补色光,蓝光与黄光互为补色光。
        (二)色料三原色和色料减色法
        色料包括颜料,油墨中的色料以颜料为主。颜料不溶于水、油或其它有机溶剂。
 
        若将黄、品红、青色料,每两种以“适当”的比例混合,又可以得到色光三原色的颜色,如图3。

图3  色料减色法

图3  色料减色法

        黄+品红=红
        黄+青=绿
        品红+青=蓝
        品红+青+黄=黑(BK)
 
        改变黄、品红、青三种色料的混合比例,因选择性地吸收和反射色光,便可以获得各种不同的颜色。然而任意两种或两种以上的色混,匀不能获得黄、品红、青,故色料的三原色是黄、品红和青。
从色光补色的关系可知,色料三原色呈现的色相是从白光中,减去某种单色光,得到的另一种色光的效果。从白光中分别减掉(吸收)光的三原色红光、绿光、蓝光,便得到了被减色光的补色光青、品红、黄,故把黄称为减蓝,品红称为减绿,青称为减红,即黄、品红、青也可以叫做三减色。
 
        色料的相加(混合)所获得的颜色其明度降低,故称色料的混合为减色法。
 
        色料减色法的呈色原理也可以用下面的式子来表达。
        Y+M=W-B-G=R
        Y+C=W-B-R=G
        C+M=W-R-G=B
        Y+M+C=W-B-G-R=O(黑)
 
        黄、品红、青三种色料混合在一起,蓝光、绿光、品红光分别被黄、品红、青色料吸收故呈现出黑色。
 
        从彩图3中看到,黄色料和蓝色料相混合得到黑色,品红色料与绿色料相混合得到黑,色青色料与红色料相混合也得到黑色。凡是某种色料与另一种色料相混合呈现黑色时,这两种色料互为补色料。所以,黄色与蓝色互为色料补色,品红色与绿色互为色料补色,青色与红色与色料补色。
 
        色料补色混合后呈现黑色,色光补色混合后呈现白光,两者恰好相反,但是,光的三原色的补色色料的三原色,色料三原色的补色又是光的三原色,因此,光与色之间存在着相互的联系,这种联系已经被人们巧妙的应用在彩色原稿的颜色分解之中。
 
        (三)非彩色
 
        颜色分为非彩色和彩色两大类。非彩色就是黑、白以及从黑暗到最亮的各种灰色,它们可以排列成一个系列,如图3-10所示,称为黑、白系列,该系列中由黑到白的变化可以用一条灰色带表示,一端是纯黑,另一端是纯白。物质将可见光全部反射,反射率等于100%为纯白;物质将可见光全部吸收,反射率等于0%为纯黑。实际生活中没有纯白和纯黑的物质,氧镁的只能近似纯白,黑绒接近纯黑。

图4  黑白系列

图4  黑白系列

        黑白系列的非彩色只能反映物质的光反射率变化,在视觉上的感觉是明亮的变化。
 
        当物品的表面对可见光谱所有波长的辐射的反射率都在80%~90%以上时,视觉上的感觉便是白色。若反射率均在4%以下则是黑色。白色、黑色和灰色物体对光谱各波长的反射没有选择性,称它们为中性特色。
        (四)彩色
        黑白系列以外的各种颜色称为彩色。任何一种彩色均由三个量表示:色相、亮度和饱和度。
 
        1.色相
        色相是色彩最基本的特征,人们根据色相来称呼颜色如红色、黄色、绿色等。色相由物体表面反射到人眼视神经的色光来确定。对于单色光可以用其光的波长确定。若是混合光组成的色彩,则以组成混合光各种波长光量的比例来确定色相。例如:在日光下,物品表面反射波长为500~550nm的色光,而相对吸收其它波长的色光,该物品在视觉上的感觉便是绿色。

图5 色相示意图

图5 色相示意图

        2.亮度
        也就是明度(Value),是指颜色的明暗度,白色的明度最高,而黑色的明度最低。是物体反射光线的数量方面的一种特性,物体对彩色光反射率越高,人们眼睛感觉到这种色愈明亮,它的明度值越高。所以明度是颜色在量方面的特性,明度有时称亮度。
 
        3.饱和度
        又称为饱和度(Chroma),是指色相的纯度和强度,即颜色的纯洁性,可见光的各种单色光是最饱和的颜色。当光谱色掺入的白光成分愈多时,就愈不饱和。它的移动是沿中心柱黑色调至色相圈的外缘处,高色度的颜色中几乎没有黑色、白色或者银粉。饱和度也有人称做彩度。
 
        (五)颜色立体
        为了便于理解颜色三特征的关系,可用三维空间的立体表示色相、亮度和饱和度。如图6,垂直轴表示黑白系列的亮度变化,上端是白色,下端是黑色,中间是过渡工的各种灰色。色相用水平面的圆圈表示,圆圈的中心是灰色,圆圈上的各点代表可见光谱中各种不同的色相(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫),从圆心向外颜色的饱和度逐渐增加,在圆圈上的各种颜色的饱和度最大,由圆圈向下或向上的方向变化时,颜色的饱和度也降低。
 
        图6所示的颜色立体是理想化了的模型,虽然不能更真实的表示颜色三特征的相互关系,但可以帮助人们理解颜色三特征的相互关系。

图6  理想化的颜色立体

图6  理想化的颜色立体


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