色彩學的意義

顏色除了有它的物理學意義、生理學意義外，還有心理學意義。彩色涂料涂覆在物體表面后，除了能改善被涂覆物的某些特定性能外，還有一個很重要的功能就是賦予物體各色的裝飾效果，給觀測者不同的心理感受。

沒有光就不會有色彩的感覺，光是物理學上客觀存在的一種物質，光是產生色彩感覺的刺激物，因此，顏色具有物理屬性。牛頓的光學實驗告訴人們，色的概念實際上是不同波長的光刺激人眼的視覺反映。

色彩是視覺器官感覺的結果。人的眼睛是*精密、靈敏的感受器，萬物世界的明暗、色彩、形狀、空間是靠眼睛來認識和辨別的。但視覺功能不是萬能的，有時候因視覺生理功能的局限性而產生錯覺與幻覺，因而會導致主觀感覺和客觀現實之間存在一定差異。

色彩心理是指客觀色彩世界引起的主觀心理反應。不同色彩必然會產生某種感情的心理活動。事實上色彩生理與色彩心理是同時交替進行的，相互聯系，相互制約。當彩色刺激引起生理變化時，必定伴隨心理的變化。不同色調給人不同感覺，伴隨人們不同心情的描述，如白色象征純潔、樸素，黃色使人興奮，紅色是熱情、喜慶、正義的象征，綠色是溫柔、富有朝氣，青色體現寧靜，藍色反映穩(wěn)重、平和，黑色顯得莊嚴。同時，顏色的韻律具有一定規(guī)律性，如有冷色、暖色與中性色，即紅、橙、黃為暖色，綠、青、藍、紫為冷色，中駝，淺灰，淡紫為中性色。

光與色

光在物理學上是一種客觀存在的物質（而不是物體），它是一種電磁波。電磁波包括宇宙射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波等。它們都各有不同的波長和振動頻率，在整個電磁波范圍內，并不是所有光的色彩肉眼都可以分辨，只有波長在 380納米至 780納米之間的電磁波才能引起人的色知覺，這段波長的電磁波叫可見光譜，在這段可見光譜內，不同波長的光會對人的眼睛產生不同的刺激，進而產生不同的顏色感覺。

光與色，光是人們感覺所有物體形態(tài)和顏色的**物質。色是由物體的化學結構和粒子形態(tài)決定的一種光學特征。

光源色、固有色、環(huán)境色

光源色是指照射物體光線的顏色。不同的光源會導致物體產生不同的色彩，相同的景物在不同光源下會出現不同的視覺色彩。光線強弱會引起物體色調、純度和飽和度的變化。光線強時，物體的明度會提高；光線弱時，物體的純度和飽和度會降低。

固有色并非一個非常準確的概念，因為物體本身并不存在恒定的色彩，是一種習以為常的稱謂。便于人們對物體的色彩進行比較、觀察、分析和研究。光線強時，物體的固有色體現在接近受光部和明暗轉折之間的灰色中間區(qū)域，光線弱時物體的固有色變得暗淡模糊。色彩學指出：物體在中等光線下（也可以說陽光間接反射或漫射光），其它色光影響較小時，物體可呈現的固有色*明顯。

環(huán)境色也叫“條件色”。自然界中任何事物和現象都不是孤立存在的，一切物體色均受到周圍環(huán)境不同程度的影響。環(huán)境色是一個物體受到周圍物體反射的顏色影響所引起的物體固有色的變化。物體呈現何種色彩，是光源色、固有色、環(huán)境色三個因素綜合作用的結果。

色彩的三要素

色調、飽和度與明度在色彩學上也稱色彩的三要素、三屬性或三特征。色調體現了顏色在“質”方面的關系；明度體現了顏色在“量”方面的不同；飽和度是表示顏色飽和和純潔的一種特性。

①明度

明度是人眼對光源或物體明亮程度的感覺，能夠表征出顏色的明暗和深淺。明度體現了顏色在“量”方面的不同。即表征是一個物體反射光線多少的知覺屬性。明度與反射率有關，物體表面反射率越高，明度越高，白比灰高，黃比紅高。光源亮度越大，明度越高；黑白圖像用灰度、灰階描述。

明度不僅決定于物體照明程度，而且決定于物體表面的反射系數。如果我們看到的光線來源于光源，那么明度決定于光源的強度。如果我們看到的是來源于物體表面反射的光線，那么明度決定于照明的光源的強度和物體表面的反射系數。

②色調

色調也稱色相，即表示紅、黃、藍、紫等顏色的特性，是一種視覺感知屬性。物體的色調取決于光源的光譜組成和物體表面所反射（或透射）的各波長輻射的比例對人眼所產生的感覺，是彩色彼此相互區(qū)別的特性，可見光波段的不同波長刺激人眼產生不同的色彩感覺，色調體現了顏色的“質”。

③飽和度

飽和度是顏色在色調基礎上所表現色彩的純潔程度，所以飽和度又稱“彩度”。它是吸收光譜中表現為波長段是否“窄”，頻率是否單一。當物體反射出光線的單色性越強，則飽和度越大。飽和度取決于該色中含色成分和消色成分(灰色)的比例。含色成分越大，飽和度越大；消色成分越大，飽和度越小。黑白色只用明度描述，不用色調、飽和度描述。

顏色的表示方法

1、牛頓色相環(huán)

三原色中任何一種原色都是其它兩種原色之中間色的補色；也可以說，三間色中任何一種間色都是其它兩種間色之原色的補色。在牛頓色相環(huán)上，表示色相的序列以及色相間的相互關系。將色圓環(huán)分為六等份，分別為紅、橙、黃、綠、青、紫6個色相，通過下圖可以很清晰表示三原色、三間色、臨近色、對比色及互補色的相互關系。

2、色立體

牛頓色環(huán)建立了色相之間相互關系，而色彩的基本特性除了色相外，還有明度與純度，顯然用二維平面無法描述三個基本屬性。而色立體是借助于三維空間來表示色相、純度、明度的關系。色彩的關系可以用下圖色球儀上的位置和結構來表示：赤道部分表示純色相環(huán)；南北兩極連成的中心軸為無彩色系的明度序列，B極為黑，W極為白，球心為正灰；南半球為深色系，北半球為明色系；球表面為清色系；球內為含灰色系（濁色系）；球表面任何一個到球中心軸的垂直線上，表示著純度序列；與中心軸相垂直的圓直徑兩端表示補色關系。這個色立體只是一個理想化的示意圖，便于理解顏色三特性的相互關系。事實上純度*大的黃色不在中等明度的赤道上，而是偏向白色一極；純度*大的藍紫色也不在赤道上，而是偏向黑色一極。孟塞爾顏色體系對此都作了相應的修正，使色彩關系的表達更加準確。在實際涂料配色中，色立體是一個非常實用的配色的工具。

3、孟塞爾顏色體系

1905年美術家孟賽爾(A.H.Mun.Sell)發(fā)明了一種用心理學三維空間的類似球體的模型把各種表面色的三種顏色參數：色調、明度、飽和度全部表現出來，在立體模型中的每一部位各代表一個特定的顏色，目前國際上已廣泛采用孟賽爾顏色系統作為分類和標定表面色的方法，其表示方法符號為HV/C，H代表色調（Hue），V代表明度（Value），C代表彩度（Chroma）。

對于無彩色的黑白系列中性色用N表示，在N后面給出明度值V，斜線后面不寫彩度，以NV/表示。

關于顏色3個參數之間關系可用下圖棗核形顏色立體來加以描述，但它只是一個過于簡單化的模型。棗核形*大截面圓周上各點為色調的變化，其顏色的飽和度*大。*大橫截面的半徑方向為飽和度的變化，越靠近圓心飽和度就越小，通過圓心與水平截面垂直的立軸為明亮度的變化，越向上明度就越大，顏色越白。

棗核形顏色立體示意圖

孟賽爾顏色立體示意圖它與棗核形顏色立體示意圖基本是相同的，只是又進一步從心理學角度，根據顏色的視覺特點制定顏色分類和標定系統，具體分類方法是：把明度分為10個等級，彩度也按視覺分成相等等級，對每種色調彩度不盡相同，個別色調的彩度可達20。通過孟賽爾顏色立體水平剖面圖可以看出色調表示分成5個主色調，分別以紅（R）、黃（Y）、綠（G）、藍（B）、紫(P)表示，還有5個中間色調，分別以黃紅（YR）、綠黃（GY）、藍綠（BG）、紫藍（PB）表示，為了更精細劃分，每一色調又分成10個等級，每種顏色在孟賽爾系統中都可以用三個坐標值：色調、明度和彩度來表示。孟賽爾顏色立體比起理想的顏色立體更接近實際情況，雖然不是完善的，但對顏色性質的理解已更深入一步。

孟賽爾顏色立體示意圖

孟賽爾顏色立體水平剖面圖

4、奧斯特瓦爾德色相環(huán)

奧斯特瓦爾德（W.Ostwald曾獲諾貝爾獎的德國化學家），創(chuàng)立了奧斯特瓦爾德色彩體系。其色相環(huán)由24個色組成，他以赫林（E.Hering）的四色學說為理論基礎，在黃、紅、藍、綠四色基礎上分出橙、紫、藍綠、黃綠組成8個基本色。然后再將每種顏色分為三種，形成24個基本色相，并分別以符號表示。

奧氏顏色體系的色調、符號與主波長

全部色塊都是由純色與適量的白黑混合而成，其關系為“白量W＋黑量B＋純色量C＝100”

奧式色彩體系記號的白黑含量

奧氏色立體由復圓錐體構成，垂直中心軸南北兩級分別為黑色（B）和白色（W），軸上a、c、e、g、i、l、n、p等8個符號分別為明度漸變的中性灰；縱斷面為菱形，中心軸將菱形分割成兩個對稱的互為補色關系的色三角形；色三角形又分割成28個小菱形，分別由ca、ea、ga、ia、la、na、pa、ec、gc、ic、lc、nc、pc、ge、ie、le、ne、pe、ig、lg、ng、pg、li、ni、pi、nl、pl、pn 28個符號表示，**個字母代表該色標中的含白量，**個字母代表該色標中的含黑量，色三角形的頂點為純色，由符號C表示。例如某純**標為nc，n是含白量5.6％，c是含黑量44％，則其中所包含的純色量為：100－（5.6＋44）＝50.4％,再如純**標為pa，p含白量為3.5％，a含黑量11％，所以含純色量為：100－（3.5＋11）＝85.5％。

奧氏色彩體系中每一個色標都用色相號/含白量/含黑量表示，如8ga表示：8號色為紅色相，g為含白量22，a為含黑量11，那么此色為高明度的淺紅色。

奧氏色彩體系通俗易懂，它給調配使用色彩的人提供了有益的指示。在做色彩構成練習中的純度推移時，其色相三角形不啻可以視為一種配方的指導，此外，色相三角形的統一性也為色彩搭配特性顯示了清晰的規(guī)律性變化。

該色系的缺陷在于等色相三角形的建立限制了顏色的數量，如果又發(fā)現了新的、更飽和的顏色，則在圖上就難以表現出來。另外，等色相三角形上的顏色都是某一飽和色與黑和白的混合色，黑和白的色度坐標在理論上應該是不變的。則同一等色相三角形上的顏色都有相同的主波長，而只是飽和度不同而已，這與心理顏色是不符的。目前采用混色盤來配制同色相三角形，以彌補這一缺陷。

5、CIE標準色度體系

CIE（國際照明委員會，法文全稱為“Commission International  d'Eclairage”）體系是1931年建立的一種色彩測量國際標準，當中規(guī)定700nm的紅、546.1nm的綠和435.8nm的藍為色光的三原色。由此衍生出來的1931CIE-XYZ系統。其中X代表紅原色、Y代表綠原色、Z代表藍原色。由X、Y、Z所形成的三角形包含了整個光譜軌跡，使得光譜軌跡上和軌跡之內的色度坐標都成為正值。

1931CIE-XYZ色度圖

1964CIE補充色度學系統。如果被觀察或測定的顏色是大面積，視場角大于4度時，由于網膜黃斑以外的桿型細胞參與了刺激作用，顏色視覺將會發(fā)生一定的變化，使得所觀察的顏色飽和度降低，顏色視場出現不均勻的現象。故為適合10度大視場的色度測量系統。

1976年修正為CIEL*a*b*。此體系用三個參數，一個是亮度L（luminance），另兩個是顏色分量，分別為a，代表從綠（green）到紅（red）；另一個是b，代表從藍（blue）到黃（yellow）。

加色法混色理論

加色法混色指的是各色光的混合，其光亮度是各色光亮度的總和，隨各色光混合量的增加，色光明度逐步提高，*后會產生白光。根據物理光學實驗中得出光的三原色的紅（700nm）、綠（546.1nm）、藍（435.8nm）是不能通過其他光混合出來的，是加色比較理想的三原色，通過三原色可以混合出幾乎所有的顏色。

從加色法混色規(guī)律圖可以得出：

紅光＋綠光＝黃光

紅光＋藍光＝品紅光

藍光＋綠光＝青光

紅光＋綠光＋藍光＝白光

只要改變三原色光的混合比例就可得到不同色光。如：紅光與綠光通過不同比例可以得到橙、黃、黃綠等。

減色法混色理論

減色法混色指的是色料（著色劑）的混合，也就是顏料的混色。色料指的就是對不同波長的可見光進行了選擇性吸收后，呈現各種不同色彩的顏料或染料等有色物質。顏料的混色會變深變暗*后變?yōu)楹谏?，這稱之為減色法混色。理論上講顏料的三原色為紅、黃、青混合可以得出所有顏色，將兩種不同原色混合成為間色，將間色與原色混合或間色與間色混合稱為復色。如下圖減色法混合。

減色法混色的原理，只是為色料混合提供了一些規(guī)律，實際配色過程中，僅用三原色配色是非常困難的。這是因為目前生產的品紅、藍、黃等顏料的純度、色調和飽和度遠達不到要求，從而大大縮小了三原色的混色范圍。

從減色法混色規(guī)律圖可以得出：

品紅＋黃＝紅

青＋黃＝綠

青＋品紅＝藍

品紅＋青＋黃＝黑

同時改變三原**料的比例可得到各種不同的顏色。如：品紅色料與黃**料通過不同比例混合可以得到紅、橙等不同色相、不同飽和度的顏色。若兩種顏色相混呈現灰色或黑色時，那么這兩種顏色被稱為互補色。如：紅與綠，黃與紫，青與橙。

關于涂料的著色與配色,一般所指的都是減色法混色原理.

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