颜色的基本知识

发布时间：2008-01-02 15:47:20点击率：0

技术类别：塑料助剂

   色来源于光，光又伴随着色，色与光有着密切的关系。

   （一）色光三原色和色光加色法
   让一束太阳光射进暗室，通过狭缝照射到玻璃的三棱镜上，透过玻璃，再投射到白色的屏幕上，便显示出一条如图1和彩图所示的由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫组成的光带，这条光带叫做光谱。如果三棱镜对白光的色散不充分，可以发现红、绿、蓝三种色光各占光谱的1/3。假若做一系列的色光合成实验，发现选择“适当”的红、绿和蓝色光进行组合，可以模拟出自然界的各种颜色，故称红、绿和蓝色光为色光的三原色。为了统一色度方面的数据，1931年国际照明委员会规定，红、绿、蓝三原色光的波长分别为：700.2nm、546.1nm、534.8nm(1nm=1×10－7cm)。

图1 白光的色散

若将三原色光，每两种或三种相，可以得到下面的色光，如图2。

图2 色光加色法

   红（R）＋绿（G）＝黄（Y）
   红（R）＋蓝（B）＝品红（M）
   蓝（B）＋绿（G）＝青（C）
   红（R）＋绿（G）＋蓝（B）＝白（W）

   以上各式表明，色光的相加（混合）所获得的新色光其亮度增加，故称色光的混合为加色法。改变三原色光中任意两种或三种色光的混合比例，可以得到各种不同颜色的色光。光是作用于人眼并引起明亮视觉的电磁辐射，具有能量，色光混合的数量愈多，光能量值愈大，形成的瓣色光愈明亮。

   如果把红、绿、蓝三原色光，分别和青、品红、黄三种色光等量相混合，可以得到白光，即

   红光＋青光＝白光
   绿光＋品红光＝白光
   蓝光＋黄光＝白光

   当两种色光相加，得到白光时，这两种色光互为补色光。因此，红光与青光互为补色光，绿光与品红光互为补色光，蓝光与黄光互为补色光。
  （二）色料三原色和色料减色法
   色料包括颜料，油墨中的色料以颜料为主。颜料不溶于水、油或其它有机溶剂。

   若将黄、品红、青色料，每两种以“适当”的比例混合，又可以得到色光三原色的颜色，如图3。

图3 色料减色法

   黄＋品红＝红
   黄＋青＝绿
   品红＋青＝蓝
   品红＋青＋黄＝黑（BK）

   改变黄、品红、青三种色料的混合比例，因选择性地吸收和反射色光，便可以获得各种不同的颜色。然而任意两种或两种以上的色混，匀不能获得黄、品红、青，故色料的三原色是黄、品红和青。
从色光补色的关系可知，色料三原色呈现的色相是从白光中，减去某种单色光，得到的另一种色光的效果。从白光中分别减掉（吸收）光的三原色红光、绿光、蓝光，便得到了被减色光的补色光青、品红、黄，故把黄称为减蓝，品红称为减绿，青称为减红，即黄、品红、青也可以叫做三减色。

   色料的相加（混合）所获得的颜色其明度降低，故称色料的混合为减色法。

   色料减色法的呈色原理也可以用下面的式子来表达。
   Y＋M＝W－B－G＝R
   Y＋C＝W－B－R＝G
   C＋M＝W－R－G＝B
   Y＋M＋C＝W－B－G－R＝O（黑）

   黄、品红、青三种色料混合在一起，蓝光、绿光、品红光分别被黄、品红、青色料吸收故呈现出黑色。

   从彩图3中看到，黄色料和蓝色料相混合得到黑色，品红色料与绿色料相混合得到黑，色青色料与红色料相混合也得到黑色。凡是某种色料与另一种色料相混合呈现黑色时，这两种色料互为补色料。所以，黄色与蓝色互为色料补色，品红色与绿色互为色料补色，青色与红色与色料补色。

   色料补色混合后呈现黑色，色光补色混合后呈现白光，两者恰好相反，但是，光的三原色的补色色料的三原色，色料三原色的补色又是光的三原色，因此，光与色之间存在着相互的联系，这种联系已经被人们巧妙的应用在彩色原稿的颜色分解之中。

   （三）非彩色

   颜色分为非彩色和彩色两大类。非彩色就是黑、白以及从黑暗到亮的各种灰色，它们可以排列成一个系列，如图3－10所示，称为黑、白系列，该系列中由黑到白的变化可以用一条灰色带表示，一端是纯黑，另一端是纯白。物质将可见光全部反射，反射率等于100％为纯白；物质将可见光全部吸收，反射率等于0％为纯黑。实际生活中没有纯白和纯黑的物质，氧镁的只能近似纯白，黑绒接近纯黑。

图4 黑白系列

   黑白系列的非彩色只能反映物质的光反射率变化，在视觉上的感觉是明亮的变化。

   当物品的表面对可见光谱所有波长的辐射的反射率都在80％～90％以上时，视觉上的感觉便是白色。若反射率均在4％以下则是黑色。白色、黑色和灰色物体对光谱各波长的反射没有选择性，称它们为中性特色。
   （四）彩色
   黑白系列以外的各种颜色称为彩色。任何一种彩色均由三个量表示：色相、亮度和饱和度。

   1．色相
   色相是色彩基本的特征，人们根据色相来称呼颜色如红色、黄色、绿色等。色相由物体表面反射到人眼视神经的色光来确定。对于单色光可以用其光的波长确定。若是混合光组成的色彩，则以组成混合光各种波长光量的比例来确定色相。例如：在日光下，物品表面反射波长为500～550nm的色光，而相对吸收其它波长的色光，该物品在视觉上的感觉便是绿色。

图5色相示意图

   2．亮度
   也就是明度(Value)，是指颜色的明暗度，白色的明度，而黑色的明度。是物体反射光线的数量方面的一种特性，物体对彩色光反射率越高，人们眼睛感觉到这种色愈明亮，它的明度值越高。所以明度是颜色在量方面的特性，明度有时称亮度。

   3．饱和度
   又称为饱和度(Chroma)，是指色相的纯度和强度，即颜色的纯洁性，可见光的各种单色光是饱和的颜色。当光谱色掺入的白光成分愈多时，就愈不饱和。它的移动是沿中心柱黑色调至色相圈的外缘处，高色度的颜色中几乎没有黑色、白色或者银粉。饱和度也有人称做彩度。

   （五）颜色立体
   为了便于理解颜色三特征的关系，可用三维空间的立体表示色相、亮度和饱和度。如图6，垂直轴表示黑白系列的亮度变化，上端是白色，下端是黑色，中间是过渡工的各种灰色。色相用水平面的圆圈表示，圆圈的中心是灰色，圆圈上的各点代表可见光谱中各种不同的色相（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫），从圆心向外颜色的饱和度逐渐增加，在圆圈上的各种颜色的饱和度大，由圆圈向下或向上的方向变化时，颜色的饱和度也降低。

   图6所示的颜色立体是理想化了的模型，虽然不能更真实的表示颜色三特征的相互关系，但可以帮助人们理解颜色三特征的相互关系。

图6 理想化的颜色立体

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