印刷彩学基本知识教材

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1、沈帅,印刷彩学基本知识,1.彩的意义,印刷彩基本知识,2.彩的感觉,3.包装印刷彩学研究的内容,二.彩的物理理论,1.光源,3.彩物体,2.彩混合,4.密度,一.彩概论,1.颜立体,2.蒙赛尔彩系统表示法,3.CIE标准度学系统,4.数字像中的几种彩模式,三.彩描述理论,四.彩管理,1.颜的意义,一.彩概论,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彩和明暗关系来反映。

2、因此，彩在人们的社会活动中具有十分重要的意义。,人类长期生活在彩环境中，逐步对彩发生兴趣，并产生了对彩的审美意识。因此，有史以来人们就以美术、宗教、文学、哲学、音乐以及诗歌等形式，用直接或间接的方法来赞美彩，称颂彩的美感以及彩的哲理作用。在建筑、雕塑、绘画、工艺领域都能直观地表现出彩的美感，是人们欣赏彩美的直接手段，其中尤以美术及宗教的方法最为普遍，使彩美学广泛流传到世界各地。彩通过文学、哲学、音乐、诗歌等形式的传播也是相当广泛的，是人们间接欣赏彩美感的主要方法，音韵可以促进通感作用，深入体验彩的意境，使人们陶醉在美丽的世界里；诗文能使人产生联想，享受彩的各种感受，沉浸在统一的感情境界中。例如

3、，“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，也更有助于人们对诗意的理解和分析。,彩既是一种感受，又是一种信息。在我们生活的这个多姿多彩的世界里，所有的物体都具有自己的彩，尤其树木和花草，彩随四季变化。因此，春秋的更换及寒暑的不同，除皮肤可感觉外，自然界还会用美丽的彩来告诉人们。,2.彩的感觉,一.彩概论,感觉是认识的开端。客观世界的光和声作用于感觉器官，通过神经系统和大脑的活动，我们就有了感觉，就对外界事物与现象有了认识。 彩是与人的

4、感觉（外界的刺激）和人的知觉（记忆、联想、对比）联系在一起的。彩感觉总是存在于彩知觉之中，很少有孤立的彩感觉存在。 人的彩感觉信息传输途径是光源、彩物体、眼睛和大脑，也就是人们彩感觉形成的四大要素。这四个要素不仅使人产生彩感觉，而且也是人能正确判断彩的条件。在这四个要素中，如果有一个不确实或者在观察中有变化，就不能正确地判断颜及颜产生的效果。 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，但是彩永远是以物理学为基础的，而彩感觉总包含着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。,在人类发展的漫长岁月里，人们无时无刻不与彩打交道。彩作为自然界的客观存在，

5、本身是不体现思想感情的。但是，在人类对客观世界的认识和改造过程中，自然景物的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，以及由彩所产生的种种联想。例如，从红联想到火焰，蓝联想到大海，这种联想便产生了明确的概念，使人对不同的彩产生不同的感觉。总之，我们看到的彩，是光线的一部分经有物体反射刺激我们的眼睛，在头脑中所产生的一种反映。,3.印刷彩学研究的内容,一.彩概论,包装彩学是研究并阐明自然彩现象的基本规律、彩美的规律以及彩在人们生理和心理上所产生的视觉效果的科学。同时还是研究彩设计方法、彩描述理论和彩复制技术的科学。,纯粹彩科学称为彩工程学，包括表法、测法、彩计划设计、

6、彩调节、彩管理等。包装彩学是彩工程学在包装彩设计与彩复制等方面的具体应用，是自然彩、社会彩和艺术彩的有机统一。包装彩学从包装彩出发，系统地反映彩形成与表述、彩设计与再现的现象与规律，是彩构成、度学及印刷彩学等有关内容的有机结合，是对包装彩感性认识和理性分析的有机结合。,1.光源,二.彩的物理理论,一、 与光的关系 我们生活在一个多彩的世界里。白天，在阳光的照耀下，各种彩争奇斗艳，并随着照射光的改变而变化无穷。但是，每当黄昏，大地上的景物，无论多么鲜艳，都将被夜幕缓缓吞没。在漆黑的夜晚，我们不但看不见物体的颜，甚至连物体的外形也分辨不清。同样，在暗室里，我们什么彩也感觉不到。这些事实告诉我们：没

7、有光就没有，光是人们感知彩的必要条件，来源于光。所以说：光是的源泉，是光的表现。 为了了解彩产生的原因，首先必须对光作进一步的了解。,二、光的本质 光的物理性质由它的波长和能量来决定。波长决定了光的颜，能量决定了光的强度。光映射到我们的眼睛时，波长不同决定了光的相不同。波长相同能量不同，则决定了彩明暗的不同。 在电磁波辐射范围内，只有波长380nm到780nm（1nm=10-6mm）的辐射能引起人们的视感觉，这段光波叫做可见光。如2-1所示。在这段可见光谱内，不同波长的辐射引起人们的不同彩感觉。英国科学家牛顿在1666年发现，把太阳光经过三棱镜折射，然后投射到白屏幕上，会显出一条象彩虹一样美丽

8、的光带谱，从红开始，依次接临的是橙、黄、绿、青、蓝、紫七。如2-2所示。这是因为日光中包含有不同波长的辐射能，在它们分别刺激我们的眼睛时，会产生不同的光，而它们混合在一起并同时刺激我们的眼睛时，则是白光，我们感觉不出它们各自的颜。但是，当白光经过三棱镜时，由于不同波长的折射系数不同，折射后投影在屏上的位置也不同，所以一束白光通过三棱镜便分解为上述七种不同的颜，这种现象称为散。从2-2中可以看到红的折射率最小，紫最大。这条依次排列的彩光带称为光谱。这种被分解过的光，即使再一次通过三棱镜也不会再分解为其它的光。我们把光谱中不能再分解的光叫做单光。由单光混合而成的光叫做复光，自然界的太阳光，白炽灯和

9、日光灯发出的光都是复光。散所产生的各种光的波长如表2-1所示。,二.彩的物理理论, 2-1电磁波及可见光波长范围 2-2散现象 光波长（nm) 代表波长 红（Red）780630 700 橙（Orange）630600 620 黄（Yellow）600570 580 绿（Green）570500 550 青（Cyan）500470 500 蓝（Blue）470420 470 紫（Violet）420380 420,二.彩的物理理论,三. 光源温 能自行发光的物体叫做光源。光源的种类繁多，形状千差万别，但大体上可分为自然光源和人造光源。自然光源受自然气候条件的限制，光瞬息万变，不易稳定，如最大的

10、自然光源太阳。人造光源有各种电光源和热辐射光源，如电灯光源等。 不同的光源，由于发光物质不同，其光谱能量分布也不相同。一定的光谱能量分布表现为一定的光，对光源的光变化，我们用温来描述。 根据能量守恒定律：物体吸收的能量越多，加热时它辐射的本领愈大。黑物体对光能具有较大的吸收能力。如果一个物体能够在任何温度下全部吸收任何波长的辐射，那么这个物体称为绝对黑体。绝对黑体的吸收本领是一切物体中最大的，加热时它辐射本领也最大。天然的、理想的绝对黑体是不存在的。人造黑体是用耐火金属制成的具有小孔的空心容器，如2-3所示，进入小孔的光，将在空腔内发生多次反射，每次反射都被容器的内表面吸收一部分能量，直到全部

11、能量被吸收为止，这种容器的小孔就是绝对黑体。, 2-3绝对黑体示意,二.彩的物理理论,光源三刺激值 在定量研究中我们发现，某种光源所发出的光，可以通过红、绿、蓝三种单光按不同比例混合匹配产生。这种用来匹配某一特定光源所需要的红、绿、蓝三原的量叫做该光源三刺激值。光源的红、绿、蓝三刺激值分别用X0、Y0、Z0来表示。,五。 标准光源 我们知道，照明光源对物体的颜影响很大。不同的光源，有着各自的光谱能量分布及颜，在它们的照射下物体表面呈现的颜也随之变化。为了统一对颜的认识，首先必须要规定标准的照明光源。,现在研制的三种模拟D65人造光源分别为：带滤光器的高压氙弧灯、带滤光器的白炽灯和荧光灯。它们的

12、相对光谱能量分布与D65有所符合，带滤光器的高压氙弧灯提供了最好的模拟，带滤光器的白炽灯在紫外区的模拟尚不太理想，荧光灯的模拟较差。为了满足精细辨生产活动的需要，还有采用荧光灯和带滤器的白炽灯组成的混光光源，称为D75光源。其温可达7500K。主要运用在原棉评级等精细辨工作中。,2. 彩的混合,二.彩的物理理论,一 光加法 （一）、光三原的确定 三原的本质是三原具有独立性，三原中任何一都不能用其余两种彩合成。另外，三原具有最大的混合域，其它彩可由三原按一定的比例混合出来，并且混合后得到的颜数目最多。 在白光的散试验中，我们可以观察到红、绿、蓝三比较均匀地分布在整个可见光谱上，而且占据较宽的区域

13、。如果适当地转动三棱镜，使光谱有宽变窄，就会发现：其中光所占据的区域有所改变。在变窄的光谱上，红（R）、绿（G）、蓝（B）三 光的颜最显著，其余光颜逐渐减退，有的差不多已消失。得到的这三种光的波长范围分别为：R（600700nm），G（500570nm），B（400470nm）。在彩学中，一般将整个可见光谱分成蓝光区，绿光区和红光区进行研究。 当用红光、绿光、蓝光三光进行混合时，可分别得到黄光、青光和品红光。 从人的视觉生理特性来看，人眼的视网膜上有三种感视锥细胞-感红细胞、感绿细胞、感蓝细胞，这三种细胞分别对红光、绿光、蓝光敏感。当其中一种感细胞受到较强的刺激，就会引起该感细胞的兴奋，则产生

14、该彩的感觉。人眼的三种感细胞，具有合的能力。当一复光刺激人眼时，人眼感细胞可将其分解为红、绿、蓝三种单光，然后混合成一种颜。正是由于这种合能力，我们才能识别除红、绿、蓝三之外的更大范围的颜。 综上所述，我们可以确定：光中存在三种最基本的光，它们的颜分别为红、绿和蓝。这三种光既是白光分解后得到的主要光，又是混合光的主要成分，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。这三种光以不同比例混合，几乎可以得到自然界中的一切光，混合域最大；而且这三种光具有独立性，其中一种原不能由另外的原光混合而成，由此，我们称红、绿、蓝为光三原。为了统一认识，1931年国际照明委员会（CIE）规

15、定了三原的波长R=700.0nm,G=546.1nm,B=435.8nm。在彩学研究中，为了便于定性分析，常将白光看成是由红、绿、蓝三原等量相加而合成的。,二.彩的物理理论,（二）光加法 由两种或两种以上的光相混合时，会同时或者在极短的时间内连续刺激人的视觉器官，使人产生一种新的彩感觉。我们称这种光混合为加混合。这种由两种以上光相混合，呈现另一种光的方法，称为光加法。 国际照明委员会（CIE）进行颜匹配试验表明：当红、绿、蓝三原的亮度比例为1.0000：4.5907：0.0601时，就能匹配出中性的等能白光，尽管这时三原的亮度值并不相等，但CIE却把每一原的亮度值作为一个单位看待，所以光加法中红、绿、蓝三原光等比例混合得到白光。其表达式为（R）+（G）+（B）=（W）。红光和绿光等比例混合得到黄光，即（R）+（G）=（Y）；红光和蓝光等比例混合得到品红光，即（R）+（B）=（M）；绿光和蓝光等比例混合得到青光，即（B）+（G）=（C），如所示。如果不等比例混合，则会得到更加丰富的混合效果，如：黄绿、蓝紫、青蓝等。,加混,二.彩的物理理论,