《平面美术设计基础 教学课件 ppt 作者 徐秋枫 邱晓岩1 第5章 平面美术设计基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《平面美术设计基础 教学课件 ppt 作者 徐秋枫 邱晓岩1 第5章 平面美术设计基础（247页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 5 章 数字色彩及应用,本章要点,数字色彩以现代色彩学为基础，以色光的混合原理为主要理论基础，涉及计算机图形学原理，以及色度学等理论。,数字色彩拥有其独特的优势，覆盖面广，包含的色彩丰富，是对传统色彩的发展和超越。,5.1 数字色彩的基本概念 5.2 数字色彩的表现方法 5.3 数字色彩在计算机中的 表达模式 5.4 数字色彩的调整,5.1 数字色彩的基本概念,5.1.1 色彩原理与数字色彩的关系,1色彩的三属性与HSB色彩模型 传统色彩原理里最具代表性的色彩体系就是孟塞尔的HVC色彩体系（见图5-1图5-4）。,图5-1 孟塞尔色立体,图5-2 孟塞尔色表,图5-3 孟塞尔色立体彩图,图
2、5-4 孟塞尔色立体骨架,孟塞尔所创建的色彩体系是用颜色立体模型来表示颜色的方法。,它是一个三维类似球体的空间模型，把色彩的3种基本属性色相、明度、饱和度表示出来。,对于数字色彩来说，计算机采用的HSB的色彩模型（见图5-5和图5-6）就是建立在色立体模型之上的一种数字色彩的表达模型。,图5-5 计算机HSB色彩模型,图5-6 色轮,但是相对于孟塞尔的色彩体系来说，计算机的HSB色彩模型具有其独特的差异。,在HSB色彩模型里，明度的变化只与黑色有关，数字色彩认为，一个颜色如果达到了百分百的饱和度，那么它的明度就不可能再提高。,在传统色彩的三属性原理与数字色彩的HSB色彩模型之间，有着共同的表达
3、要素。,但是它们对饱和度和明度这两个要素的界定方法不同，所以它们之间存在着色彩性质上的差异。,2三原色原理与RGB和CMY色彩模型 在传统色彩中，色彩的三原色原理是色彩生成的基本原理。,常用的三原色是RGB和CMY，RGB是光的三原色。,是不同色光混合生成不同的其他各种色光的原色光。,光的混合主要出现于舞台灯光的布置，以及室内空间设计等。,RGB色彩模型（见图5-7）为计算机显示器的显示奠定了理论基础，是数字显示输出设备的主要显示色彩模型。,图5-7 RGB色彩模型,CMY与RGB正好相反，是通过减少光线反射的方式生成颜色。,通过CMY三原色，吸收白光中的红、绿或蓝光，从而生成色彩。,CMY色
4、彩模型属于减色混合，主要采用于印刷行业，以及数字色彩的打印输出。,在实际的应用中，还需要加入黑色（Black，K），因为CMY三原色由于色料和印刷本身的因素。,青、洋红、黄三种色彩混合后没有办法吸收所有的光线，所以，必须加入黑色才能完成。,图5-8所示为CMYK色彩模型。,图5-8 CMYK色彩模型,5.1.2 数字色彩的色彩空间和色域,色彩空间是指某种色彩表达模式以一维、二维、三维甚至四维空间坐标来表示某一色彩。,这种坐标系统所能定义的色彩范围是自然界中的可见光谱的颜色范围。,为最大的一个色彩空间（见图5-9），它包含了人眼可见的所有色彩。,图5-9 色彩空间,如图5-10所示为RGB色彩空
5、间。,图5-10 RGB色彩空间,色彩空间包含的相对应的颜色范围称为色域。,不同的色彩模型拥有不同的色域空间，其中Lab空间是各种色彩模型中，色域最广的一种色彩模型，而且还是与设备无关的色彩空间。,RGB和CMY的色彩空间（见图5-11）。,图5-11 RGB与CMY的色彩空间,5.1.3 数字色彩与设备的相关性,1不同设备的色域空间 RGB色彩空间通常用于计算机显示器的显示，每一台显示器又都有各自不同的色彩表现范围。,而印刷机则是采用CMYK色彩空间的代表设备，任何一台印刷机都有自己的颜色空间。,形成这种与设备相关因素的原因在于每一种设备有一套特定的产生各种颜色的颜色库，也就是色域。,不同的
6、处理图像设备（如扫描仪、显示器、印刷机）在不同的色彩空间下工作，并且具有各自的不相同的色域空间。,因此，图像设计人员经常会遇到彩色图像在计算机屏幕上设计好的颜色与印刷后所得到的颜色效果差别很大的问题。,这就要求在进行颜色转换时，一幅图像中的色彩必须先从一个色彩空间以及该源设备的色域空间转换到目的设备的色彩空间，,然后在目的设备的色域空间内进行匹配，图5-12所示为颜色转换过程框图。,图5-12 颜色转换过程框图,2与设备无关的色彩空间 一些色彩空间可以通过与设备无关的方式来表达颜色。,与设备无关的色彩即与任何特殊设备都没有关系，实际颜色就是眼睛所看到的颜色。,这些颜色的表达方法称为与设备无关的
7、色彩空间，同时也称为CIE色彩空间。,包含CIE XYZ色彩表达模型和Lab色彩模型。,Lab色彩模型是1931年在国际照明委员会（CIE）指定的颜色测量国际标准的基础上建立的统一色彩空间。,这一色彩模型的建立依照的是人的视觉惟一原则。,即在色彩空间内相同的移动量在眼睛看来造成色彩的改变感觉是一样的，是均匀色彩空间。,与设备无关的色彩空间可以产生与各种设备相匹配的色彩。,并可以作为各种设备色域空间的转换连接空间。,这一类色彩空间的存在解决了不同的显示设备或不同打印设备的颜色输出差异问题。,5.2 数字色彩的表现方法,色彩模型（Color Models）就是指某个三维颜色空间中的一个可见光子集，
8、它包含某个颜色域的所有颜色。,色彩模型的用途是在某个颜色域内方便地指定颜色。,由于每一种颜色域都是可见光的子集，所以任何一个色彩模型都无法包含所有的可见光。,5.2.1 RGB色彩模型,RGB色彩模型是基于色光的一种色彩表现形式，广泛应用于人们的生活中。,如图5-13所示为RGB色彩模型分析图。,图5-13 RGB色彩模型分析,由于这种色彩模型是通过色光的相加获得色彩的，因此也被称为加色混合色彩模型。,计算机彩色显示器是典型的RGB色彩模型，同时，其他的电子设备，例如电视机、幻灯片等，也普遍使用RGB色彩模型。,需要注意的一点是，RGB色彩模型是与设备相关的。,不同显示设备特性会使不同的设备再
9、现出来的颜色有所不同。,即使是同一品牌同一型号的两台显示设备，它们对同一种色彩的显示也往往会不同。,5.2.2 CMY色彩模型,青（Cyan）、品红（Magenta）、黄（Yellow）分别是红（R）、绿（G）、蓝（B）3色的互补色。,是电子出版领域普遍使用的颜色，例如彩色打印、印刷等。,CMY模型中的颜色是从白色光中减去某种颜色，而不是像RGB色彩模型那样，是在黑色光中增加某种颜色。,因此，CMY 3种被打印在纸上的颜色如图5-14所示。,图5-14 CMY色彩在纸上打印效果,可以理解为： 青（C）：青光绿色光+蓝色光。,品红（M）：品红光红色光+蓝色光。,黄（Y）：黄光红色光+绿色光。,在
10、实际应用中，CMY色彩模型也可称为CMYK色彩模型。,在电子出版的过程中，用C、M、Y几乎可以合成所有的颜色。,但是用等量的CMY 3色得不到真正的黑色。,所以在CMY色彩中需要另加一个黑色，才能弥补这3个颜色混合不够黑的问题。,5.2.3 HSB色彩模型,RGB、CMY色彩模型都是电子设备使用的色彩模型，对于从事艺术设计的人员来说，它们较难理解，不直观。,相比较而言，HSB（HSV）色彩模型为用户提供了直观的颜色描述方法，与之前所说的色彩的三属性是相联系的。,色相（H）、色饱和度（S）和明度（B），或者色相（H）、饱和度（S）和明度值（V）这些易于理解和直观的参数，符合艺术家的色彩描述的习惯
11、。,所以HSB（HSV）色彩模型也称为艺术家色彩模型，它有利于传统颜料色彩到数字色彩转化的理解。,HSB色彩模型与孟塞尔的色相、值和色度系统在某种程度上来说是相似的，它也使用类似的3个轴来定义颜色。,5.2.4 Lab色彩模型,Lab色彩模型除了上述不依赖于设备的优点外，还具有它自身的优势：色域宽阔。,它不仅包含了RGB、CMY的所有色域，还能表现它们不能表现的色彩。,如果想在数字图形的处理中保留尽量宽阔的色域和丰富的色彩，最好选择Lab色彩模型进行工作。,图像处理完成后，再根据输出的需要转换成RGB（显示用）或CMYK（打印及印刷用）色彩模型。,在Lab色彩模型下工作，速度与RGB色彩模型差
12、不多快，但比CMYK色彩模型要快很多。,这样做的最大好处是它能够在最终的设计成果中，获得比任何色彩模型都更加优质的色彩。,5.3 数字色彩在计算机中的 表达模式,5.3.1 RGB色彩模式,RGB 颜色模式使用RGB色彩模型，也可以称为RGB色彩空间。,对于彩色图像中的每个 RGB（红色、绿色、蓝色）色彩，为每个像素指定一个0255之间的数值。,如图5-15所示为RGB色彩模式举例。,图5-15 RGB色彩模式举例,5.3.2 CMYK色彩模式,CMYK色彩模式，实质上是印刷的色彩模式。,在CMYK色彩模式中，C、M、Y、K的数值范围为0%100%。,当4个数值都为0%的时候，代表的就是白色，
13、图5-16所示为CMYK色彩模式举例。,图5-16 CMYK色彩模式举例,RGB色彩模式下电脑的计算速度要明显快于CMYK色彩模式，所以可以在RGB色彩模式下将图像处理好。,在最终印刷输出的时候，再将色彩模式转换为CMYK色彩模式，可以减少色彩模式转换而引起的色彩损失。,同样，虽然CMYK色彩模式是标准色彩模式，但是它所表示的准确的颜色范围会因印刷或打印的条件而发生变化。,5.3.3 Lab色彩模式,Lab色彩模式是由亮度（L）和有关色彩的a、b 3个要素组成。,L表示亮度（Luminosity），a表示从红色绿色的范围，b表示从蓝色黄色的范围。,Lab色彩模式是中间色彩模式，通过它最大限度的
14、解决了色彩模式之间颜色不一致的问题。,5.3.4 灰度模式,灰度模式使用多达256级灰度。灰度图像中的每个像素都有一个0（黑色）255（白色）之间的亮度值。,灰度值也可以用黑色油墨覆盖的百分比来度量（0%等于白色，100%等于黑色）。,使用黑白或灰度扫描仪生成的图像通常以“灰度”模式显示。,尽管灰度模式是标准色彩模式，但是所表示的实际灰色范围仍因打印条件而异。,在Photoshop中，“灰度”模式使用“颜色设置”对话框中指定的工作空间设置所定义的范围。,下列原则适用于将图像转换为灰度模式和从灰度模式中转出。,（1）位图模式和彩色图像都可转换为灰度模式。,（2）为了将彩色图像转换为高品质的灰度图
15、像，Photoshop放弃原图像中的所有颜色信息。,转换后的像素的灰阶（色度）表示原像素的亮度。,（3）通过使用“通道混合器”命令混合颜色通道的信息，可以创建自定灰度通道。,（4）当从灰度模式向RGB色彩模式转换时，像素的颜色值取决于其原来的灰色值。,灰度图像也可转换为CMYK图像（用于创建印刷色四色调，不必转换为双色调模式）或Lab彩色图像。,5.3.5 其他色彩模式,在Photoshop中，还提供了以下几种色彩存储的方法，在此归为特殊的色彩模式。,1位图模式 位图模式只使用两种颜色值（黑色或白色）之一表示图像中的像素，因此，可以说是最简单的色彩表达方式。,它的一个像素占用1个位的储存器，只
16、能表达开和关两种状态，所以它的色彩位深度是1位。,用这种色彩模式存储的数字图形，文件很小，但它一般只能存为TIF或BMP文件格式。,黑白位图最适合表现线描图形，也是目前OCR光符识别文字扫描的惟一色彩方式。,2双色调模式 双色调模式通过2种4种自定油墨创建单色调、双色调（两种颜色）、三色调（3种颜色）和四色调（4种颜色）的灰度图像。,该模式主要用于增加灰度图像的色调范围，通过双色调模式打印的色彩，所产生的色彩明暗层次和清晰度。,远比CMYK色彩模式打印或黑白灰度打印要强得多。,双色调打印的图像会有轻微的着色，效果就如同带色彩倾向的单色素描。,3索引色彩模式 索引色彩模式用最多256种颜色生成8位图像文件。,索引色彩模式可以在尽量忠于原图像色彩的情况下，减少颜色的数目
