《色彩理论基础教资材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《色彩理论基础教资材料（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、光色原理对于色彩的研究，千余年前的中外先驱者们就已有所关注，但自18世纪的科学家牛顿真正给予科学揭示后，色彩才成为一门独立的学科。色彩是一种涉及光、物与视觉的综合现象，色彩的由来自然成为第一命题。所谓色彩术语，即色彩的专用名词。了解这些名词的含义，一方面是基本知识的组成部分，另一方面也是阐述色彩原理与规律的必要的中介语言，所以应在开始就作为讲解的内容。经验证明，人类对色彩的认识与应用是通过发现差异，并寻找它们彼此的内在联系来实现的。因此，人类最基本的视觉经验得出了一个最朴素也是最重要的结论:没有光就没有色。白天使人们能看到五色的物体，但在漆黑无光的夜晚就什么也看不见了。倘若有灯光照明，则光照到
2、哪里，便又可看到物像及其色彩了。真正揭开光色之谜的是英国科学家牛顿。17世纪后半期，为改进刚发明不久的望远镜的清晰度，牛顿从光线通过玻璃镜的现象开始研究。1666年，牛顿进行了著名的色散实验。他将一房间关得漆黑，只在窗户上开一条窄缝，让太阳光射进来并通过一个三角形挂体的玻璃三棱镜。结果出现了意外的奇迹:在对面墙上出现了一条七色组成的光带，而不是一片白光，七色按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序一色紧挨一色地排列着，极像雨过天晴时出现的彩虹。同时，七色光束如果再通过一个三棱镜还能还原成白光。这条七色光带就是太阳光谱。牛顿之后大量的科学研究成果进一步告诉我们，色彩是以色光为主体的客观存在，对于人则是
3、一种视象感觉，产生这种感觉基于三种因素:一是光;二是物体对光的反射;三是人的视觉器官-眼。即不同波长的可见光投射到物体上，有一部分波长的光被吸收，一部分波长的光被反射出来刺激人的眼睛，经过视神经传递到大脑，形成对物体的色彩信息，即人的色彩感觉。光、眼、物三者之间的关系，构成了色彩研究和色彩学的基本内容，同时亦是色彩实践的理论基础与依据。光、可见光、光谱色要了解牛顿发现的光色散现象的产生原因，还须从光的本质中寻找答案。所谓光，就其物理属性而言是一种电磁波，其中的一部分可以为人的视觉器官-眼所接受，并作出反应，通常被称为可见光。因此，色彩应是可见光的作用所导致的视觉现象，可见光刺激眼睛后可引起视觉
4、反应，使人感觉到色彩和知觉空间环境。可见光很普通，凡视觉正常的人都可感觉到它。可见光又神秘莫测和千变万化，因为除了看见之外，没有别的办法加以接触、稳定和认识。因此古今中外的许多科学家、艺术家、思想家都曾观察、研究和思考它，但几乎都没有找到令人信服的答案。尽管牛顿把光作了分解，然而有人把这说成是破碎了的光。很显然，可见光不是固体、液体、气体之类的东西，不是细胞、分子、原子，也不是热能、电能、化学能。随着科学的日益发展，对光的研究逐渐接触到本质。仍然是牛顿，在1678年首先提出，光是物体射出的一种微粒，称为光粒，它以极大的速度由发光体四向射出，达到人眼就产生光的感觉，被称为微粒说。1678年海根斯
5、等认为，宇宙间弥漫着一种稀薄而具有弹性的介质叫以太。物质发光，则其电子振动，经周围的以太依次传递到远方，成为一种横波，横波进入人眼引起光感，被称为波动说。1864年麦克斯韦认为，光并不是以太自身的运动，而是以太之中的电磁变化而引起的传播，以太波即电波的一种，被称为电磁说。现代科学证实，光是一种以电磁波形式存在的辐射能。它具有波动性，又具有粒子性。光具有的这两种性质，在光学上称为二象性。阳光通过三棱镜时随着波长的不同，行进的线路也不相同:紫色光波长最短，行进速度最慢，曲折最大(折射角度最大)，红色光波长最长，折射角度最小，其余各色光依次排列，才形成七色光谱。光照射到不透明物体的表面时产生粒子碰撞
6、，部分反射、部分被吸收，这种反射光作用于视觉器官，形成物体色的概念。这些便是光的色散现象和物体色彩本质性科学解答。在整个电磁波范围内，并不是所有的光都有色彩。电磁波包括宇宙射线、X射线、紫外线、红外线、无线电波和可见光等，它们都各有不同的波长和振动频率。只有从380毫微米到780毫微米波长之间的电磁波才能引起人的色觉，这段波长叫可见光谱，即常称的光。其余波长的电磁波都是人眼所看不见的，通称不可见光，实际上是不同的射线或电波。波长长于780毫微米的电磁波称为红外线，短于380毫微米的电磁波叫紫外线。各种光具有不同的波长，其大小仍用毫微米来计量。由三棱镜分解出来的色光，如果用光度计来测定，就可得出
7、各色光的波长。因此，色的概念实际上是不同波长的光刺激人的眼睛所产生的视觉反映。光的物理性质由光波的振幅和波长两个因素决定。波长的长度差别决定色相的差别。波长相同而振幅不同，则决定色相明暗的差别，即明度差别。有光才会有色，光产生于光源。光源有自然的和人造的两类。和所有的灯光都是由各种波长与频率的色光组成的，这些色光依次排列，即所谓光谱。不同光谱的灯如白炽灯、荧光灯等所发出的光，其色彩感觉也不同。太阳光的光谱开始被认为是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色组成，后来有人提出由红、橙、黄、绿、蓝、紫六色组成，理由是青和蓝色光始终未能测定其确切的波长界限差值。关于7色和6色光谱的观点，在色彩学中似乎至今未
8、有定论，原因主要是以六色排出的色表与色环便于色彩原理的阐述)。因为光谱色的名称不仅为科学家和艺术家们所关心，语言学家和文学家也极为关注，出自他们各自的着眼点，对名称含义的理解存在差异亦在所难免。例如橙色以色彩学论实为红黄的间色，也有叫桔黄色的，现实中橙色的果实其色彩有很大的差别，就是橙子本身的色彩也有深浅差别，所以橙色只是所有橙子色彩的一个总概念，很难以某一个具体的果子为标准。由此可见，色彩的名称本身实际上就存在着不确切性。又如青色，有人认为来源于蓝晶石，因此应该蓝绿色，而蓝才是正色，所以光谱色中应该去青存蓝。在日本，青天的青实际上是我们认为的天蓝，所以在日本的光谱中习惯于去蓝存青。此外，还有
9、认为光谱只有红、黄、绿、蓝、紫五色组成的观点。总之，有关7色、6色、5色的观点可以说至今尚未定论，很难确认某种说法而否定另两种说法，在阅读不同的色彩理论书时，经常会出现说法不一的现象，原因已如上所述。用颜料配出和色光标准色相一致的六种色，定为颜料的标准色，即为红、橙、黄、绿、蓝、紫。光源色、物体色、固有色物体色的呈现是与照射物体的光源色、物体的物理特性有关的。同一物体在不同的光源下将呈现不同的色彩:在白光照射下的白纸呈白色，在红光照射下的白纸成红色，在绿光照射下的白纸呈绿色。因此，光源色光谱成分的变化，必然对物体色产生影响。电灯光下的物体带黄，日光灯下的物体偏青，电焊光下的物体偏浅青紫，晨曦与
10、夕阳下的景物呈桔红、桔黄色，白昼阳光下的景物带浅黄色，月光下的景物偏青绿色等。光源色的光亮强度也会对照射物体产生影响，强光下的物体色会变淡，弱光下的物本色会变得模糊晦暗，只有在中等光线强度下的物体色最清晰可见。物理学家发现光线照射到物体上以后，会产生吸收、反射、透射等现象。而且，各种物体都具有选择性地吸收、反射、透射色光的特性。以物体对光的作用而言，大体可分为不透光和透光两类，通常称为不透明体和透明体。对于不透明物体，它们的颜色取决于对波长不同的各种色光的反射和吸收情况。如果一个物体几乎能反射阳光中的所有色光，那么该物体就是白色的。反之，如果一个物体几乎能吸收阳光中的所有色光，那么该物体就呈黑
11、色。如果一个物体只反射波长为700毫微米左右的光，而吸收其它各种波长的光，那么这个物体看上去则是红色的。可见，不透明物体的颜色是由它所反射的色光决定的，实质上是指物体反射某些色光并吸收某些色光的特性。透明物体的颜色是由它所透过的色光决定的。红色的玻璃所以呈红色，是因为它只透过红光，吸收其它色光的缘故。照相机镜头上用的滤色镜，不是指将镜头所呈颜色的光滤去，实际上是让这种颜色的光通过，而把其它颜色的光滤去。由于每一种物体对各种波长的光都具有选择性的吸收与反射、透射的特殊功能，所以它们在相同条件下(如:光源、距离、环境等因素)，就具有相对不变的色彩差别。人们习惯把白色阳光下物体呈现的色彩效果，称之为
12、物体的固有色。如白光下的红花绿叶绝不会在红光下仍然呈现红花绿叶，红花可显得更红些，而绿光并不具备反射红光的特性，相反它吸收红光，因此绿叶在红光下就呈现黑色了。此时，感觉为黑色叶子的黑色仍可认为是绿叶在红光下的物体色，而绿叶之所以为绿叶，是因为常态光源(阳光)下呈绿色，绿色就约定俗成地被认为是绿叶的固有色。严格地说，所谓的固有色应是指物体固有的物理属性在常态光源下产生的色彩。光的作用与物体的特征，是构成物体色的两个不可缺少的条件，它们互相依存又互相制约。只强调物体的特征而否定光源色的作用，物体色就变成无水之源;只强调光源色的作用不承认物体的固有特性，也就否定了物体色的存在。同时，在使用固有色一词
13、时，需要特别提醒的是切勿误解为某物体的颜色是固定不变的，这种偏见就是在研究光色关系和作色彩写生必克服的固有色观念。三原色与牛顿同时代的英国科学家布鲁斯特发现，利用红、黄、青三种颜料，可以混合出橙、绿、蓝、紫四种颜料，还可以混合出其它更多的颜料，布鲁斯特指出红、黄、青是颜料三原色，即是别的颜料混合不出来的颜料。19世纪初，英国生理学家杨赫在研究人类颜色视觉的生理理论时，建立了自己的三基本色光论。后由德国物理学家赫姆霍兹发展了这一学说，被称为杨赫学说，或三联学说，并为当今新的科研成果所不断证实和完善。折叠色彩分类在千变万化的色彩世界中，人们视觉感受到的色彩非常丰富，按种类分为原色，间色和复色，但就
14、色彩的系别而言，则可分为无彩色系和有彩色系两大类。折叠种类1.原色:色彩中不能再分解的基本色称为原色。原色能合成出其它色，而其他色不能还原出本来的颜色。原色只有三种，色光三原色为红、绿、蓝，颜料三原色为品红(明亮的玫红)、黄、青(湖蓝)。色光三原色可以合成出所有色彩，同时相加得白色光。颜料三原色从理论上来讲可以调配出其他任何色彩，同色相加得黑色，因为常用的颜料中除了色素外还含有其它化学成分，所以两种以上的颜料相调和，纯度就受影响，调和的色种越多就越不纯，也越不鲜明，颜料三原色相加只能得到一种黑浊色，而不是纯黑色。2.间色:由两个原色混合得间色。间色也只有三种:色光三间为品红、黄、青(湖蓝)，有
15、些彩色摄影书上称为补色，是指色环上的互补关系。颜料三间色即橙、绿、紫，也称第二次色。必须指出的是色光三间色恰好是颜料的三原色。这种交错关系构成了色光、颜料与色彩视觉的复杂联系，也构成了色彩原理与规律的丰富内容。3.复色:颜料的两个间色或一种原色和其对应的间色(红与青、黄与蓝、绿与洋红)相混合得复色，亦称第三次色。复色中包含了所有的原色成分，只是各原色间的比例不等，从而形成了不同的红灰、黄灰、绿灰等(此处表示列举省略)灰调色。由于色光三原色相加得白色光，这样便产生两个后果:一是色光中没有复色，二是色光中没有灰调色,如两色光间色相加，只会产生一种淡的原色光，以黄色光加青色光为例:黄色光+青色光=红
16、色光+绿色光+绿色光+蓝色光=绿色光+白色光=亮绿色光折叠色系1.有彩色系:指包括在可见光谱中的全部色彩，它以红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等为基本色。基本色之间不同量的混合、基本色与无彩色之间不同量的混合说产生的千千万万种色彩都属于有彩色系。有彩色系是由光的波长和振幅决定的，波长决定色相，振幅决定色调。有彩色系中的任何一种颜色都具有三大属性，即色相、明度和纯度。也就是说一种颜色只要具有以上三种属性都属于有彩色系。2.无彩色系:指由黑色、白色及黑白两色相融而成的各种深浅不同的灰色系列。从物理学的角度看，它们不包括在可见光谱之中，故不能称之为色彩。但是从视觉生理学和心理学上来说，它们具有完整的色彩性，应该包括在色彩体系之中。无彩色系按照一定的变化规律，由白色渐变到浅灰、中灰、深灰直至黑色，色彩学上称为黑白系列。黑白系列中由白到黑的变化，可以用一条垂直轴表示，一端为白，一端
