第二章色度学§1概论：色度学的基本问题§1-1 颜色学是多学科的交叉物体表现事'产品 材料、生 产工艺条 件的制 约C设计）物理学光源色1 y受政治的、经济的、 文化的、民族的多种因 素制约知觉Z行动流行色的影响，其基本规律的预测与应用研究美学从设⑴商品，色彩投入市场，激发购买美学，配色动机，产生行动，达调和规律，到色彩设计、美学表多种调和现的目的色彩 工作者系 统的色彩 感觉训练， 色彩表现 力的掌握 与经验的 积累色彩科 学管理，现 在科技手段 的运用，电 脑测色与配 色1）颜色是光学现象：光源、光谱、辐射、反射、透射 物理学2）颜色是视觉现象：生理学和心理学（3）颜料与染料： 物理化学（4）颜色与艺术:： 美学、设计、流行色等（5）颜色与环境： 管理技术、行为科学、（6）颜色与历史、政治、民族、宗教等 有关颜色的许多问题不可能以严格的科学方法来解决色彩史年表年限内容公元前20万一15万年在冰河时期出土物上残留着颜色粉末公元前2万一1万年西班牙拉斯科、法国阿尔塔米拉洞窟岩画，以颜色作画公元前18000中国山顶洞人，以赭石（赤铁矿粉末）涂抹石 珠、兽牙与贝売公元前5000-3000中国仰韶文化的彩陶，以红、白、黑等色彩绘公元前5000-1000古埃及、美索不达米亚、爱琴海地区的建筑及工艺品上有着绚丽色彩公元前500中国《考工记》提出“青、黄、赤、白、黑”五色论公元前400中国墨翟（前468 — 376 ）及其弟子在《墨经》中提出光的直线传播及反射现象公元前600—200希腊亚里士多德论述色彩，欧几里德著《光学》公元前475—221（中国战国时期）彩绘的帛画及漆器公元前200—300意大利庞贝遗址反映罗马文化的彩色壁画618—907（中国唐代）著名于世的“唐三彩”釉陶，以黄、绿、白、赭、蓝等色组合500—1400宗教题材的彩色玻璃镶嵌画在欧洲盛行1000—1100（中国宋代）沈括（1031 — 1095 ）著《梦溪笔 谈》，提出虹的成因。
杨亿974—1020）提出阳光 的色散现象1400—1600意大利文艺复兴时期，达•芬奇的色彩笔记1421（中国明代永乐年间）于北京建成“五色土”，为当今世界尚存的最大平面色彩图1666牛顿（1642—1727）提出光的微粒学说并发现光谱7色，奠定色彩科学理论基础1678惠更斯（1629 1695）发表光的波动学说1715 — 1774法国路易十五时期，受中国瓷器色彩影响，欧 洲盛行轻柔、雅致的洛可可（Rococo ）色彩风格1772拉姆伯特（Lambert）提出锥体状色彩图1807汤姆斯•杨（T.Young）发表色光三原色论，后由赫姆霍兹（H.V.Helmholtz ）形成杨.赫学说1810栾琴（F.O.Runge）提出球形色彩图（色立体）的构想1793 — 1801歌德于1801年发表《色彩论》，1793年提出色彩图1825普金耶(Purkinje )提出视觉明暗适应的“普金耶现象”1831勃鲁斯特(D.Brewster )发表色料三原色论1835谢弗勒尔(M.E.Chevereul)著《色彩的调和与对比法则》，奠定了印象主义画派理论基础，1889年提出色立体色彩图1839叔本华(A.Schopenhauer)论文《论视觉与色彩》发表1857马克斯威尔(J.C.Maxwell )发表光的电磁波学说，制作出色彩空间混合实验的旋转盘，1872年提出色彩图1872赫林(E.Hering )发表心理四原色学说1874冯特(Wundt )提出立体色彩图1879爱迪生发明白炽灯1905蒙赛尔发表色彩体系，1929年出版《蒙赛尔色谱》1917奥斯特瓦德(W.Ostwald)发表色彩体系，1931年著《色彩科学》1926吕徵著《色彩学纲要》，由商务印书馆出版1929波林（Boring）、波普（Pope）的立体色彩图1931国际照明委员会（C.I.E）发表XYZ坐标系统色彩表示法的C.I.E色图1938贝连（F.Birren）著《色立体的色彩调和论》1942奥斯特瓦德色彩体系的《色彩调和手册》发表1943美国光学学会发表蒙赛尔修正色彩体系1944由幕恩与斯潘莎共同研究的《色彩调和论》发表1947温肇桐著《色彩学研究》1955德国工业标准DIN色系发表1963国际流行色协会成立1964日本色研配色体系（P.C.C.S）发表1982中国纺织工业部“全国纺织品流行色调研中 心”成立并定期发布预测色卡1989中国流行色协会成立1989江苏等省市流行色协会相继成立§1-2 色度学及其基本问题： 色度学是关于颜色的定量与度量的科学 基本问题：（1）颜色的定义（2）颜色知觉，颜色视觉理论。
3）颜色知觉的量化：颜色刺激值的计算4）颜色的测量及色差的测量（5）光源问题（6）颜色的复现 颜色匹配理论（7）颜色的的排列 颜色空间，色序系统8）应用问题§1-3部分颜色的术语：心理学概念：（1）颜色的定义：（讨论）目视知觉的一种属性，凭借这种属性一个观察者能够识别两个同样大小，同样形状、同样结构的视场之间的差别2）颜色的三个属性：色调、明度（亮度）、饱和度（心理学的概念）色调：目视知觉的一种属性，给出颜色的名称：红、黄、绿、蓝等 明度：非自发光体黑白、或完全透明到完全不透明的划分 亮度：自发光体亮暗程度的划分饱和度：纯色在总的色知觉中的比例彩度：春彩色的量，随明度的增加提高心理物理学概念：（1）颜色：目视刺激的一种特征，凭借这种特征一个观察者能够识别两个同样大小，同样形状、同样结构的视场之间的差别这种差别由光刺激的光谱成分之间的差别所引起，（2）色刺激：进入人眼引起彩色或非彩色感觉的可见光辐射〉（3）原色：用以混合产生其他各种颜色的基本色，其本身不能互相混合长 生 （一般取红绿蓝）（4）光源色：有光源发射的可见光的颜色（5）物体色：光被物体反射或透射的颜色6）互补色：两种颜色混合产生非彩色的灰色。
§2 颜色视觉现象与颜色视觉理论：§2-1 颜色视觉现象（常见）（1）三原色与颜色混合现象：用红绿蓝三色相加混合可以引起人眼的各种 不同的彩色知觉2）色对比现象：时序对比：产生补色负后像 同时对比：互相增加饱和度边沿处产生补色像（3）色适应：（色记忆）（4）色盲：红绿色盲、黄蓝色盲§2-2 颜色视觉理论：1、 三色学说：在三原色颜色混合现象的实验基础上提出,1807 年有英国物理学家（医学家）杨（T、yong）提出后来（I860? 1867?）有德国生理、 物理学家亥姆霍兹（H、L、F、von Helmholtz）完善形成，主要论点：人眼 视网膜上存在三种感色细胞，即有感红细胞，感绿细胞，感蓝细胞，分别 对红光、绿光、蓝光敏感三种细胞对对不同强度的三色刺激，反映程度 也不同，产生各种不同的颜色知觉优点：能够说明颜色混合规律彩色印刷，彩色电视、彩色摄影建立在三色学说基础上缺点：不能解释色盲： （应该有三种色盲，色盲无法感知灰色，红绿色 盲无黄色感觉等都是错的）2、 对立学说（颉抗学说）（四色学说）德国赫林（EHering） 1878年提出：依据：颜色现象总是以红-绿、黄-蓝、黑-白成对关系发生。
主要论点：视网膜中存有三对视素：黑-白视素、红-绿视素和黄-蓝视素，在 光刺激情况下这三对视素发生建设和破坏两种对立过程：白光刺激视破坏过 程，产生“白色”感觉，无光刺激是建立过程，产生年“黑色”感觉，同样 红色是破坏过程，绿色是建立过程，黄色是破坏过程，蓝色是建立过程红橙蓝紫优点：能很好的解释色盲能解释色适应和色对比现象缺点：不能说明三原色混合现象3、 阶段学说：依据：近三十年实验技术表明：（1）视网膜中确实存在三种感色锥体细胞， 能够分别对三种色光敏感，并每一种细胞都对光刺激又明暗感觉，符合颜色 相加混合规律（2）在神经兴奋得传导过程中，三种反应有重新组合成三对对立的反应信号， 符合赫林的对抗学说， 由此阶段学说认为：人的颜色视觉过程可以分成几个阶段，第一阶段是信号 接收阶段，符合三色学说；第二阶段是传导阶段，符合四色对抗学说，第三 阶段是大脑的知觉过程（如下图）GBBBYR白Lid蓝绿iL10RKj这样两个似乎对立的学说经过一个世纪的发展统一了起来，比较满意的说明 了颜色视觉现象需要说明的是颜色视觉机理的研究远没有结束有许多新的现象需要解释， 如杆体细胞在明视觉情况下的作用§3 颜色匹配§3-1 颜色匹配定义和方法 颜色匹配的定义：两个视场的颜色在视觉上相等。
颜色匹配的方法：（1）光谱匹配：不同光谱成分的混合（调节光源的发射光谱、物质的吸收 与反射光谱2）时许混合：用色转盘，调节转盘上颜色块的面积3）空间混合：调节不同色颗粒的比例 其基础是光谱的混合，后两种混合方法是利用了人眼的视觉特性§3-2格拉斯曼定律（1）人眼只能分辨出颜色的三种变化：明度、色度、饱和度（2）在有几个成分组成的混合色中，如果一个成分连续变化，则混合色的 成分也连续变化由此导出： 补色律：如果两个补色成分以适当混合产生灰色或白色，以其它比例 混合产生近似于比重较大的颜色的非饱和色中间色律：如果两个非补色成分混合，便产生中间色，其色调云饱和 度随这两种颜色的相对数量的不同而变化3）颜色外貌相同的个光，不管他们的光谱组成是否一样，在颜色混合中具有相同的效果颜色的代替律: 感觉上相同的颜色在颜色混合中可以互相代替①如果A=B，C=D则A+C=B+D②如果A=B则nA=nB(4) 亮度相加定律：混合色的亮度等于参与混合的个颜色的亮度的总和颜色的加法混合，不适用于染料的混合)格拉斯曼定律是颜色混合现象的总结与描述§3-3 颜色匹配方程如果 (C)为待匹配的目标色(R) (G) (B)为三原色C R G B 目标色及三原色的量，当用三原色混合实现与颜色(C)的匹配时有( C) =R( R) +G( G) +B( B)此式即为颜色匹配方程。
根据颜色方程任何一种颜色可以用匹配该颜色的三原色的量来表示， 匹配该颜色所需要三原色的数量——颜色的三刺激值 这就是将颜色“量化”的思想 方法何在？有以下问题需要解决：（1）怎样选定三原色？（2）怎样确定三原色的单位量？（3）怎样确定任何一种颜色的三刺激值，是否比必需做匹配实验？（4）怎样利用颜色的光谱构成确定颜色的三刺激值。