色彩视觉与心理-第一章

《色彩视觉与心理-第一章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《色彩视觉与心理-第一章（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、色彩视觉与心理王 琪 南京林业大学，印刷工程系2/75南京林业大学印刷工程系第一章 色彩与视觉 1 什么是色彩 2 色彩的形成 3 光源 4 物体光谱特性 5 色彩视觉的生理基础 6 色彩的三属性 7 颜色视觉理论3/75南京林业大学印刷工程系1 什么是色彩色彩在我们的日常生活中扮演着非常重要的角色。色彩一 直伴随者我们，影响着我们。不论是不同的文化，还是不 同的地域，色彩都蕴含着极其深刻的意义。它能够起到指 挥交通的作用，能够渲染我们的情感，还能够被用来表达 事物的状态。4/75南京林业大学印刷工程系丰富的大自然色 彩5/75南京林业大学印刷工程系姹紫嫣红的花草树木6/75南京林业大学印刷工

2、程系动物世界7/75南京林业大学印刷工程系缤纷的水果 王国8/75南京林业大学印刷工程系斑斓的色彩颜料9/75南京林业大学印刷工程系 人们会利用各种颜色来吸引 孩子的目光。比如，各色的 气球，玩具等等。10/75南京林业大学印刷工程系 颜色还常常被应用于 繁华都市的霓虹灯。11/75南京林业大学印刷工程系 颜色，无处不在。漫步校 园，形形色色的衣服总是 映入我们的眼球。12/75南京林业大学印刷工程系颜色在各个领域中有着不同的影响 美国人的色彩意向微妙而 多趣，他们每一个月都有 一种代表色，一月灰色， 二月藏青，三月银色，四 月黄色，五月淡紫色，六 月粉红色，七月蔚蓝色， 八月深绿色，九月金黄

3、色 ，十月茶色，十一月紫色 ，十二月红色。这些消费 者的色彩心理大大引起了 美国商的高度重视。 中国人更加注重颜色的喜庆 与颜色给自身带来的运气， 在不同地区有着不同颜色的 吸引力。13/75南京林业大学印刷工程系颜色，在自然界中也是很神奇的。比如， 变色龙的皮肤会随 着背景、温度的变化和心情 而改变；雄性变色龙会将暗 黑的保护色变成明亮的颜色 ，以警告其它变色龙离开自 己的领地；有些变色龙还会 将平静时的绿色变成红色来 威吓敌人。目的是为了保护 自己，免遭袭击，使自己生 存下来 14/75南京林业大学印刷工程系 生活中，还有各种各样的颜色。有的 清新自然，有的色彩艳丽它们都给 我们美的享受。

4、你们眼中的色彩是什么呢?15/75南京林业大学印刷工程系颜色到底是 什么？DunkelrotKnallrotDark redLively redFire red!Bright redDunkelrotKnallrot暗红鲜红火红!亮红1 什么是色彩16/75南京林业大学印刷工程系 什么是色彩？这一问题困扰着一代又一代的伟大学者，只有在近300年间对着一问题才得出了科学的答案。 在不同的人心中，色彩仍然意味着不同的概念： 化学家眼中色彩是染料或者颜料，是一种化合物； 画家眼中，色彩与颜料等价，是其表达艺术情感响应的一种抽象成分； 对物理学家而言，色彩则是光源或者某种物理度量; 对大多数普通人而言

5、，色彩总与具体的事物联系在一起而被当成事物的一种属性.17/75南京林业大学印刷工程系亚里士多德亚里士多德认为：“无论什么东西是可见的便 是色彩，颜色就其本性而言 ，就是可见的东西。”他强 调了物体与光的相互作用在 呈现色彩上的意义。他提出 的色彩理论在西方文化里有 长达2000多年的统治地位。18/75南京林业大学印刷工程系牛顿对色彩学的贡献是带根 本性的，他提出：“色彩是大脑对眼睛的视网 膜接受光线后的响应而产生 的一种感觉。”根据牛顿所开创的色彩理论 ，后来科学家才在生理学和 心理学领域里对色彩这种视 感觉做出进一步的揭示。牛顿19/75南京林业大学印刷工程系光在制造着颜色：光照射到物体

6、上，经过物体反射或者透射后进 入人眼，形成光刺激，并转化为神经冲动到达 大脑，在大脑中形成颜色感觉。2 色彩的形成20/75南京林业大学印刷工程系颜色形成的条件:(1) 光源(2) 物体(3) 视觉系统21/75南京林业大学印刷工程系 3.1 光的本质 3.2 光的色散 3.3 光谱功率分布 3.4 光源的色温3 光源22/75南京林业大学印刷工程系光与色的关系： 光是色的源泉；色是光的 表现。光的本质：光是一种电磁辐射，肉眼所 能看到的光称为可见光。3.1 光的本质23/75南京林业大学印刷工程系 可见光 能在人眼的视觉系统上引起明亮感觉的电磁辐 射。 （GB 5698-85） 可见光的性质

7、： 光的物理性质由它的波长和能量决定 波长决定光的颜色 能量决定光的强度24/75南京林业大学印刷工程系可见光在电磁辐射波中的位置可见光：刺激人眼引起视觉的光辐射，波长范围为 380nm 780nm。习惯上把400-500nm称为蓝光区，500-600nm称为绿光区，600-700nm称为红 光区。25/75南京林业大学印刷工程系三棱镜实验（牛顿）白光可见光谱红红色780-630nm 橙色630-600nm黄色600-570nm绿绿色570-500nm青色500-470nm蓝蓝色470-420nm紫色420-380nm白光透过三棱镜被分解为犹如雨后彩虹一样的光带。3.2 光的色散26/75南京

8、林业大学印刷工程系 色散 白光被分解为各种色光的现象。 可见光谱 白光色散后按不同波长顺序排列而成的彩色光带。 单色光 色散光谱中，每一种颜色只有一种波长，这种只含有一 种波长而不能再分解的光。 复色光 由单色光混合而成的光，称为复色光。 白光、太阳光、灯光、火光等均为复色光。27/75南京林业大学印刷工程系 光谱功率分布曲线 光源中各个波长色光的辐射功率按波长的分布。 光源的光谱功率分布决定了光源的颜色特性。 犹如人的指纹一样，每种光源都有属于自己的一条光谱 功率分布曲线，绝不会与其他光源相雷同，以此作为光 源在色彩上的表征。 分类 线状光谱 带状光谱 连续光谱 混合光谱3.3 光谱功率分布

9、28/75南京林业大学印刷工程系 线状光谱 由若干明显分隔的细线组成，如低压钠灯。低压钠灯路灯线状光谱波长（380-780nm）光 谱 功 率 分 布29/75南京林业大学印刷工程系 带状光谱 由一些分开的谱带构成，每个谱带又包含许多 紧密的细线，如碳弧和高压汞灯的光谱。碳弧带状光谱波长（380-780nm）光 谱 功 率 分 布30/75南京林业大学印刷工程系 连续光谱 所有热辐射光源的光谱都属于连续光谱，是最 常见的一种，如太阳和白炽灯。白炽灯光谱分布日光光谱分布连续光谱31/75南京林业大学印刷工程系 混合光谱 以上三种光谱分布的组合，如荧光灯荧光灯混合光谱LED灯成为光源新宠（2014

10、诺贝尔物理学奖，日本 三位科学家）32/75南京林业大学印刷工程系 黑体 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，那么这个物体称为黑体。 黑体被加热到不同温度时发出的光的颜色不同。 任一光源发出的光的颜色与黑体加热到一定温度下 发出的光的颜色相比较，来描述光源的光色。3.4 光源的色温33/75南京林业大学印刷工程系 黑体辐射特性 随着温度上升，辐射的主波长向短波方向移动 （红-黄-白-蓝）34/75南京林业大学印刷工程系黑体在不同温度下的辐射分布35/75南京林业大学印刷工程系 色温 色温是描述光源发出光的颜色的指标，当某光 源的颜色与某一温度时黑体的颜色相同（相对 光谱能量分

11、布曲线一致）时，将黑体此时的温 度称作该光源的色温。 相关色温 当某光源的颜色与某一温度下的黑体的颜色最 接近时，将此时黑体物温度称为该光源的相对 色温。36/75南京林业大学印刷工程系 色温表征了光源的光谱特性，与光源温度无关，只与光 源的光谱成分有关。 色温低的光源，蓝光成分少，红光成分多；色温高的光 源，蓝光成分多，红光成分少。 相对光谱能量分布曲线是用系列数据或曲线图的形式来 表示光源的光色，而色温却是用单一性的量值来表示一 种光源的光色。37/75南京林业大学印刷工程系 物体与光的相互作用 当光照射到物体上时，会产生诸如透射、吸收 、反射、漫射、散射、折射和衍射等许多物理 现象，但是

12、对色彩成因起主要作用的是透射、 反射和吸收。 物体的分类： 反射体 当光照在物体上时，选择性反射一部分光线。 透射体 当光照在物体上时，选择性透射一部分光线。4 物体的光谱特性38/75南京林业大学印刷工程系 物体的呈色特性 不同物体具有不同的颜色特性，其主要因素是 物体对光的吸收、反射或透射性质。 反射体的颜色是由它反射的色光组分决定的 透射体的颜色是由透过它的色光组分决定的39/75南京林业大学印刷工程系 反射体的颜色红色的形成是由于红色物体选择性反射了白光中的 长波（红色）光谱，而吸收了其他波长的光谱。40/75南京林业大学印刷工程系红色板只反射红色光，其 他色光被吸收。蓝色板只反射蓝色

13、光，其 他色光被吸收。黑色板吸收各种光。41/75南京林业大学印刷工程系 透射体的颜色红色玻璃纸只透过红色 光，其他色光被吸收。白色玻璃纸透过所有光。42/75南京林业大学印刷工程系 物体的光谱功率分布物体对各个波长色光的反射或透射功率与波 长的对应关系。物体的光谱功率分布决定了物体的颜色特性 。物体的颜色体现为物体反射或透射光谱的 光色。43/75南京林业大学印刷工程系Wavelength (nm)% Photons ReflectedRed400 700Yellow400 700Blue400 700Purple400 700光谱功率分布的起伏形态体现这种物质的呈色特征：44/75南京林业

14、大学印刷工程系5 色彩视觉的生理基础视觉路径光视网膜视神经脑皮层45/75南京林业大学印刷工程系人眼结构 眼睛 作用 成像 感光记录 构造 屈光系统 视网膜 锥体细胞 （明视觉器官） 杆体细胞 （暗视觉器官）46/75南京林业大学印刷工程系锥体细胞（Cones）锥形 敏感度较低明视觉能分辨颜色（长波，中小和短波） L-cones、 M-cones、 S-cones杆体细胞（Rods） 柱形敏感度高暗视觉不分辨颜色视网膜上有两类感光细胞：感光细胞47/75南京林业大学印刷工程系感光细胞的光谱敏感度曲线48/75南京林业大学印刷工程系明视觉与暗视觉 明视觉 锥体细胞对光的敏感性差，对微弱光线不敏感

15、；能分辨物 体的细节和颜色；与视神经一对一连接输送信息；适合在 明亮条件下工作（亮度3cd/m2 ）。 因为锥体细胞都分布在视网膜中央窝附近，所以正对眼睛的 物体看得最清晰。 暗视觉 视杆细胞对光的敏感性高，能接受微弱光线的刺激；不能 分辨物体的细节和颜色，只能分辨出物体的形状和明暗； 往往几十个连在一起向视神经输送信息；适合在暗条件下 工作（亮度10-3cd/m2 ）。49/75南京林业大学印刷工程系感光细胞分布 感光细胞在视网膜上的分布是不均匀的：锥体细胞的密度在 中央凹处最大，主要集中在3视角范围内；杆体细胞在离中央 凹20 的地方密度最大。50/75南京林业大学印刷工程系 在视觉上，色彩是无法用一般的量值来衡量的，只 能用三个特殊的物理量即色相、明度、饱和度来衡 量。 色相、明度、饱和度是色彩三属性，也称为色彩三 要素，是颜色的心理属性。 大多数色彩系统都是根据色彩的三属性来进行系统 的分类、归纳、排列的。6 色彩的三属性51/75南京林业大学印刷工程系 色相（Hue）：色彩的相貌和名称，是颜色最明显的特征。色相，确切地说是依据波长来 划分的色光的相貌，因为不同 波长的光给人特定的颜色感受 是不同的，将这种感受赋予一 个名称；如红色、黄色等，就像每个人 的名字一样。当我们称呼某一色彩时，便会 联想到