第一節(jié)色彩的意義

色彩是一種視覺(jué)感受，客觀(guān)世界通過(guò)人的視覺(jué)器官形成信息，使人們對(duì)它產(chǎn)生認(rèn)識(shí)。

所以，視覺(jué)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的開(kāi)端。根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)研究的資料表明，一個(gè)正常人從外界接

受的信息，百分之九十以上是由視覺(jué)器官輸入大腦的。來(lái)自外界的一切視覺(jué)形象，如物體

的形狀、空間、位置以及它們的界限和區(qū)別都由色彩和明暗關(guān)系來(lái)反映。因此，色彩在人

們的社會(huì)活動(dòng)中具有十分重要的意義。

人類(lèi)長(zhǎng)期生活在色彩環(huán)境中，逐步對(duì)色彩發(fā)生興趣，并產(chǎn)生了對(duì)色彩的審美意識(shí)。因

此，有史以來(lái)人們就以美術(shù)、宗教、文學(xué)、哲學(xué)、音樂(lè)以及詩(shī)歌等形式，用直接或間接的

方法來(lái)贊美色彩，稱(chēng)頌色彩的美感以及色彩的哲理作用。在建筑、雕塑、繪畫(huà)、工藝領(lǐng)域

都能直觀(guān)地表現(xiàn)出色彩的美感，是人們欣賞色彩美的直接手段，其中尤以美術(shù)及宗教的方

法最為普遍，使色彩美學(xué)廣泛流傳到世界各地。色彩通過(guò)文學(xué)、哲學(xué)、音樂(lè)、詩(shī)歌等形式

的傳播也是相當(dāng)廣泛的，是人們間接欣賞色彩美感的主要方法，音韻可以促進(jìn)通感作用，

深入體驗(yàn)色彩的意境，使人們陶醉在美麗的世界里；詩(shī)文能使人產(chǎn)生聯(lián)想，享受色彩的各

種感受，沉浸在統(tǒng)一的感情境界中。例如，"日出江花紅勝火，春來(lái)江水綠如藍(lán)"、"兩個(gè)黃

楣鳴翠柳，一行白鷺上青天"、"日色冷青松，空翠濕人衣”;等等詩(shī)句所表現(xiàn)的意境，都是作

者運(yùn)用了色彩視覺(jué)的特殊作用，以及它們的審美特征，使詩(shī)句更能表達(dá)出作者的思想感情,

也更有助于人們對(duì)詩(shī)意的理解和分析。

色彩既是一種感受，又是一種信息。在我們生活的這個(gè)多姿多彩的世界里，所有的物

體都具有自己的色彩，尤其樹(shù)木和花草，色彩隨四季變化。因此，春秋的更換及寒暑的不

同，除皮膚可感覺(jué)外，自然界還會(huì)用美麗的色彩來(lái)告訴人們。

在視覺(jué)藝術(shù)中，色彩作為給人第?視覺(jué)印象的藝術(shù)魅力更為深遠(yuǎn)，常常具有先聲奪人

的力量。人們觀(guān)察物體時(shí)，視覺(jué)神經(jīng)對(duì)色彩反映最快，其次是形狀，最后才是表面的質(zhì)感

和細(xì)節(jié)，所以在實(shí)用美術(shù)中常有"遠(yuǎn)看色彩近看花、先看顏色后看花、七分顏色三分花"的

說(shuō)法。生動(dòng)地說(shuō)明了色彩在藝術(shù)設(shè)計(jì)中的重要意義。隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們的精神生活和

物質(zhì)生活獲得不斷提高之后，將越來(lái)越追求色彩的美感。色彩美已成為人們物質(zhì)和精神上

的一種享受。因此，藝術(shù)家總是運(yùn)用色彩這一手段在設(shè)計(jì)作品中賦予特定的情感和內(nèi)涵。

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2002.3.22

第一節(jié)色彩的意義

色彩是一種視覺(jué)感受，客觀(guān)世界通過(guò)人的視覺(jué)器官形成信息，使人們對(duì)它產(chǎn)生認(rèn)識(shí)。

所以，視覺(jué)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的開(kāi)端。根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)研究的資料表明，一個(gè)正常人從外界接

受的信息，百分之九十以匕是由視覺(jué)器官輸入大腦的。來(lái)自外界的一切視覺(jué)形象，如物體

的形狀、空間、位置以及它們的界限和區(qū)別都由色彩和明暗關(guān)系來(lái)反映。因此，色彩在人

們的社會(huì)活動(dòng)中具有十分重要的意義。

人類(lèi)長(zhǎng)期生活在色彩環(huán)境中，逐步對(duì)色彩發(fā)生興趣，并產(chǎn)生了對(duì)色彩的審美意識(shí)。因

此，有史以來(lái)人們就以美術(shù)、宗教、文學(xué)、哲學(xué)、音樂(lè)以及詩(shī)歌等形式，用直接或間接的

方法來(lái)贊美色彩，稱(chēng)頌色彩的美感以及色彩的哲理作用。在建筑、雕塑、繪畫(huà)、工藝領(lǐng)域

都能直觀(guān)地表現(xiàn)出色彩的美感，是人們欣賞色彩美的直接手段，其中尤以美術(shù)及宗教的方

法最為普遍，使色彩美學(xué)廣泛流傳到世界各地。色彩通過(guò)文學(xué)、哲學(xué)、音樂(lè)、詩(shī)歌等形式

的傳播也是相當(dāng)廣泛的，是人們間接欣賞色彩美感的主要方法，音韻可以促進(jìn)通感作用，

深入體驗(yàn)色彩的意境，使人們陶醉在美麗的世界里；詩(shī)文能使人產(chǎn)生聯(lián)想，享受色彩的各

種感受，沉浸在統(tǒng)一的感情境界中。例如，"日出江花紅勝火，春來(lái)江水綠如藍(lán)"、"兩個(gè)黃

弼鳴翠柳，一行白鷺上青天"、"日色冷青松，空翠濕人衣”;等等詩(shī)句所表現(xiàn)的意境，都是作

者運(yùn)用了色彩視覺(jué)的特殊作用，以及它們的審美特征，使詩(shī)句更能表達(dá)出作者的思想感情,

也更有助丁?人們對(duì)詩(shī)意的理解和分析。

色彩既是一種感受，又是一種信息。在我們生活的這個(gè)多姿多彩的世界里，所有的物

體都具有自己的色彩，尤其樹(shù)木和花草，色彩隨四季變化。因此，春秋的更換及寒暑的不

同，除皮膚可感覺(jué)外，自然界還會(huì)用美麗的色彩來(lái)告訴人們。

在視覺(jué)藝術(shù)中，色彩作為給人第一視覺(jué)印象的藝術(shù)魅力更為深遠(yuǎn)，常常具有先聲奪人

的力量。人們觀(guān)察物體時(shí)，視覺(jué)神經(jīng)對(duì)色彩反映最快，其次是形狀，最后才是表面的質(zhì)感

和細(xì)節(jié)，所以在實(shí)用美術(shù)中常有"遠(yuǎn)看色彩近看花、先看顏色后看花、七分顏色三分花"的

說(shuō)法。生動(dòng)地說(shuō)明了色彩在藝術(shù)設(shè)計(jì)中的重要意義。隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們的精神生活和

物質(zhì)生活獲得不斷提高之后，將越來(lái)越追求色彩的美感。色彩美已成為人們物質(zhì)和精神上

的一種享受。因此，藝術(shù)家總是運(yùn)用色彩這一手段在設(shè)計(jì)作品中賦予特定的情感和內(nèi)涵。

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2002.3.22

第三節(jié)包裝色彩學(xué)研究的內(nèi)容

包裝色彩學(xué)是研究并闡明自然色彩現(xiàn)象的基本規(guī)律、色彩美的規(guī)律以及色彩在人們生

理和心理上所產(chǎn)生的視覺(jué)效果的科學(xué)。同時(shí)還是研究色彩設(shè)計(jì)方法、色彩描述理論和色彩

復(fù)制技術(shù)的科學(xué)。

一、包裝色彩是寫(xiě)實(shí)色彩與裝飾色彩的有機(jī)統(tǒng)一-

把自然色彩真實(shí)地再現(xiàn)于畫(huà)面，稱(chēng)為寫(xiě)實(shí)色彩，而裝飾色彩則是根據(jù)由自然色彩所獲

得的深刻感受，按照設(shè)計(jì)者自己的思想感情與創(chuàng)造才能熔鑄在作品中，運(yùn)用各種藝術(shù)手法

與技巧，對(duì).自然色彩進(jìn)行重新組合，使色彩的藝術(shù)感染力得到充分的發(fā)揮，以達(dá)到更為理

想的效果，從而更好地表現(xiàn)出設(shè)計(jì)作品的主題。

寫(xiě)實(shí)色彩與裝飾色彩是由于人們生活中的不同需要而長(zhǎng)期發(fā)展起來(lái)的色彩應(yīng)用的兩大分

支，而它們的共同基礎(chǔ)則是自然色彩。寫(xiě)實(shí)色彩要求科學(xué)地、客觀(guān)地去觀(guān)察和分析自然景

物的光源色、環(huán)境色、物體色的相互關(guān)系和變化規(guī)律。裝飾色彩則著重于發(fā)現(xiàn)和研究自然

色彩的形式美，研究自然色調(diào)中各種色相、明度、飽和度之間的對(duì)比及調(diào)和規(guī)律。

包裝色彩是寫(xiě)實(shí)色彩與裝飾色彩的有機(jī)統(tǒng)一，包裝色彩必須以實(shí)際商品的色彩作為描

繪的依據(jù)，但并不受商品色彩的限制和束縛，可以在商品色彩的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括、提煉，

也可以根據(jù)裝飾美的需要，大膽地進(jìn)行主觀(guān)想象和創(chuàng)造，從而賦予商品包裝特定的情感和

內(nèi)涵。

二、包裝色彩是自然色彩、社會(huì)色彩和藝術(shù)色彩的有機(jī)統(tǒng)一

包裝色彩涉及到了自然色彩、社會(huì)色彩和藝術(shù)色彩。

自然色彩包括對(duì)色彩的自然美與色彩自然現(xiàn)象的研究、光的現(xiàn)象與光譜、色料的研究、

色覺(jué)與生理等問(wèn)題的研究。

光的現(xiàn)象和光譜的研究，是了解自然色彩的本質(zhì)所不可缺少的關(guān)鍵所在。光是認(rèn)識(shí)一

切視覺(jué)現(xiàn)象的要素之一。對(duì)光與光譜方面知識(shí)的掌握，能直接影響對(duì)色彩觀(guān)察的能力。這

是因?yàn)楣馐巧拾l(fā)生的原因，色只是其感覺(jué)的結(jié)果。

對(duì)色料的研究，包括對(duì)染料與顏料的深入探討，是一項(xiàng)比較專(zhuān)門(mén)性的學(xué)科。不僅涉及

到色料呈色的基本原理，還包括色料的發(fā)色本質(zhì)和色料的化學(xué)合成等問(wèn)題。

色覺(jué)與生理是屬于視覺(jué)現(xiàn)象方面的一項(xiàng)特殊的研究課題，探討色覺(jué)的起源與特性、視

覺(jué)器官的機(jī)能、結(jié)構(gòu)與作用等問(wèn)題。色彩美是透過(guò)眼睛而產(chǎn)生的。隨著時(shí)代的發(fā)展，色覺(jué)

與生理的研究范圍還在不斷擴(kuò)大。

社會(huì)色彩包括色彩的文化史與色彩史，環(huán)境與色彩，設(shè)計(jì)色彩學(xué)或企業(yè)與色彩，商業(yè)色

彩論以及城市色彩學(xué)等內(nèi)容。

色彩文化史包括色彩美術(shù)史、建筑史、工藝史、裝飾史等。這些歷史可供現(xiàn)代用色作

借鑒，對(duì)于色彩配合，色彩和諧、色彩美感等方面的理論與實(shí)施都有很大的參考價(jià)值。

環(huán)境色彩學(xué)是研究環(huán)境與色彩問(wèn)題的學(xué)科。人們?cè)谶x擇色彩時(shí)必須考慮周?chē)h(huán)境與背

景，在不同的環(huán)境條件下，對(duì)色彩有不同的嗜好和要求。

設(shè)計(jì)色彩學(xué)、企業(yè)色彩學(xué)以及商業(yè)色彩理論等，是有關(guān)建筑設(shè)計(jì)、工藝品、裝飾品等

在大量生產(chǎn)時(shí)如何適應(yīng)人類(lèi)生活需求的一門(mén)學(xué)問(wèn)。包括色彩調(diào)查、色彩情報(bào)處理、擬定色

彩政策以及色彩計(jì)劃等。

商業(yè)色彩又稱(chēng)市場(chǎng)色彩，是重要的現(xiàn)代色彩學(xué)。色彩與廣告、包裝是商品與消費(fèi)者之

間重要的橋梁。商業(yè)色彩一方面具有社會(huì)色彩的性質(zhì)，另一方面又帶有滿(mǎn)足人們美感的需

要，即藝術(shù)色彩的特征。

藝術(shù)色彩包括色彩的組織與表述、色彩心理學(xué)、色彩的配合，色彩美學(xué)和色彩調(diào)和

論，光的藝術(shù)與照明設(shè)計(jì)、以及色彩的表現(xiàn)技術(shù)等。

色彩的組織是有系統(tǒng)地利用色彩組合，典型的是色立體。早期利用色彩三屬性，組織

成第一個(gè)色彩的立體，從而開(kāi)創(chuàng)了用代號(hào)表示色彩的方法。這對(duì)于配色思想的形成，研究

色彩美學(xué)、色彩配合的秩序美等方面都有極大的指導(dǎo)作用。FI前的孟賽爾顏色系統(tǒng)是使用

得最為廣泛的一種色彩組織。

色彩心理學(xué)是十分重要的學(xué)科，在自然欣賞、社會(huì)活動(dòng)方面，色彩在客觀(guān)上是對(duì)人們

的一種刺激和象征；在主觀(guān)上又是一種反應(yīng)與行為。色彩心理透過(guò)視覺(jué)開(kāi)始，從知覺(jué)、感

情而到記憶、思想、意志、象征等，其反應(yīng)與變化是極為復(fù)雜的。色彩的應(yīng)用，很重視這

種因果關(guān)系，即由對(duì)色彩的經(jīng)驗(yàn)積累而變成對(duì)色彩的心理規(guī)范，當(dāng)受到什么刺激后能產(chǎn)生

什么反應(yīng)，都是色彩心理所要探討的內(nèi)容。

色彩的配合，是研究實(shí)用色彩的題材。它主要追求色彩的和諧與色彩的美感。

純粹色彩科學(xué)稱(chēng)為色彩工程學(xué)，包括表色法、測(cè)色法、色彩計(jì)劃設(shè)計(jì)、色彩調(diào)節(jié)、色

彩管理等。包裝色彩學(xué)是色彩工程學(xué)在包裝色彩設(shè)計(jì)與色彩復(fù)制等方面的具體應(yīng)用，是自

然色彩、社會(huì)色彩和藝術(shù)色彩的有機(jī)統(tǒng)一。包裝色彩學(xué)從包裝色彩出發(fā)，系統(tǒng)地反映色彩

形成與表述、色彩設(shè)計(jì)與再現(xiàn)的現(xiàn)象與規(guī)律，是色彩構(gòu)成、色度學(xué)及印刷色彩學(xué)等有關(guān)內(nèi)

容的有機(jī)結(jié)合，是對(duì)包裝色彩感性認(rèn)識(shí)和理性分析的有機(jī)結(jié)合。

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2002.3.22

第二章色彩的物理理論

第一節(jié)光源

-、色與光的關(guān)系

我們生活在一個(gè)多彩的世界里。白天，在陽(yáng)光的照耀下，各種色彩爭(zhēng)奇斗艷，并隨著

照射光的改變而變化無(wú)窮。但是，每當(dāng)黃昏，大地上的景物，無(wú)論多么鮮艷，都將被夜幕

緩緩?fù)虥](méi)。在漆黑的夜晚，我們不但看不見(jiàn)物體的顏色，甚至連物體的外形也分辨不清。

同樣，在暗室里，我們什么色彩也感覺(jué)不到。這些事實(shí)告訴我們：沒(méi)有光就沒(méi)有色，光是

人們感知色彩的必要條件，色來(lái)源于光。所以說(shuō)：光是色的源泉，色是光的表現(xiàn)。

為了了解色彩產(chǎn)生的原因，首先必須對(duì)光作進(jìn)一步的了解。

二、光的本質(zhì)

人們對(duì)光的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，最早可以追溯到十七世紀(jì)。從牛頓的微粒說(shuō)到惠更斯的彈性

波動(dòng)說(shuō)，從麥克斯韋的電磁理論，到愛(ài)因斯坦的光量子學(xué)說(shuō)，以至現(xiàn)代的波粒二象性理論。

光按其傳播方式和具有反射、干涉、衍射和偏振等性質(zhì)來(lái)看，有波的特征；但許多現(xiàn)

象又表明它是有能量的光量子組成的，如放射、吸收等。在這兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上，發(fā)展了現(xiàn)代

的波粒二象性理論。

光的物理性質(zhì)由它的波長(zhǎng)和能量來(lái)決定。波長(zhǎng)決定了光的顏色，能量決定了光的強(qiáng)度。

光映射到我們的眼睛時(shí)，波長(zhǎng)不同決定了光的色相不同。波長(zhǎng)相同能量不同，則決定了色

彩明暗的不同。

在電磁波輻射范圍內(nèi)，只有波長(zhǎng)380nm到780nm(lnm=10-6mm)的輻射能引起人們

的視感覺(jué)，這段光波叫做可見(jiàn)光。如圖2-1所示。在這段可見(jiàn)光譜內(nèi)，不同波長(zhǎng)的輻射引

起人們的不同色彩感覺(jué)。英國(guó)科學(xué)家牛頓在1666年發(fā)現(xiàn)，把太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡折射，然

后投射到白色屏幕上，會(huì)顯出一條象彩虹一樣美麗的色光帶譜，從紅開(kāi)始，依次接臨的是

橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色。如圖2-2所示。這是因?yàn)槿展庵邪胁煌ㄩL(zhǎng)的輻射能,

在它們分別刺激我們的眼睛時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的色光，而它們混合在一起并同時(shí)刺激我們的

眼睛時(shí)，則是白光，我們感覺(jué)不出它們各自的顏色。但是，當(dāng)白光經(jīng)過(guò)三棱鏡時(shí)，由于不

同波長(zhǎng)的折射系數(shù)不同，折射后投影在屏上的位置也不同，所以一束白光通過(guò)三棱鏡便分

解為上述七種不同的顏色，這種現(xiàn)象稱(chēng)為色散。從圖2-2中可以看到紅色的折射率最小，

紫色最大。這條依次排列的彩色光帶稱(chēng)為光譜。這種被分解過(guò)的色光，即使再一次通過(guò)三

棱鏡也不會(huì)再分解為其它的色光。我們把光譜中不能再分解的色光叫做單色光。由單色光

混合而成的光叫做復(fù)色光，自然界的太陽(yáng)光，白熾燈和日光燈發(fā)出的光都是復(fù)色光。色散

所產(chǎn)生的各種色光的波長(zhǎng)如表2-1所示。

】0*10臼15仲小IO*410s10~21甲10*爐

、-、-,_____?_____、1____i___

XO附八紅外姨|J艱電誠(chéng)

叫

1電視卡派「描

f'j

/可見(jiàn)光洲

卜苴學(xué)

一

黃

,1

例5007W

故長(zhǎng)(nm)

圖2-1電磁波及可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍圖2-2色散現(xiàn)象

光色波長(zhǎng)A(nm)代表波長(zhǎng)

紅(Red)780?630700

橙(Orange)630-600620

黃(Yellow)600?570580

綠(Green)570—500550

青(Cyan)500?470500

藍(lán)(Blue)470?420470

紫(Violet)420?380420

表2-1

三、相對(duì)光譜能量分布

一般的光源是不同波長(zhǎng)的色光混合而成的復(fù)色光，如果將它的光譜中每種色光的強(qiáng)度用傳感

器測(cè)量出來(lái)，就可以獲得不同波長(zhǎng)色光的輻射能的數(shù)值。圖2-3就是一種用來(lái)測(cè)量各波長(zhǎng)色光的

輻射能儀器的簡(jiǎn)要原理圖，這種儀器稱(chēng)為分光輻射度計(jì)。

圖2-3分光輻射度計(jì)原理圖

圖2-3表明，光源經(jīng)過(guò)左邊的隙縫和透鏡變成平行光束，投向棱鏡的入射平面，當(dāng)入射光通

過(guò)棱鏡時(shí)，由于折射，使不同波長(zhǎng)的色光，以不同的角度彎折，從棱鏡的入射平面射出。任何一

種分解后的光譜色光在離開(kāi)棱鏡時(shí)，仍保持為一束平行光，再由右邊的透鏡聚光，通過(guò)隙縫射在

光電接收器上轉(zhuǎn)換為電能。如果右邊的隙縫是可以移動(dòng)的，就可以把光譜中任意一種譜色挑選出

來(lái)，所以，在光電接收器上記錄的是光譜中各種不同波長(zhǎng)色光的輻射能。若以巾e表示光的輻射

能，入表示光譜色的波長(zhǎng)，則定義：在以波長(zhǎng)人為中心的微小波氏范圍內(nèi)的輻射能與該波K的寬

度之比稱(chēng)為光譜密度。寫(xiě)成數(shù)學(xué)形式：

<t>e(A)=d<|)e/dA.(W/nm)

光譜密度表示了單位波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)輻射能的大小。通常光源中不同波長(zhǎng)色光的輻射能是隨波長(zhǎng)

的變化而變化的，因此，光譜密度是波長(zhǎng)的函數(shù)。光譜密度與波長(zhǎng)之間的函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為光譜分布。

在實(shí)用上更多的是以光譜密度的相對(duì)值與波長(zhǎng)之間的函數(shù)關(guān)系來(lái)描述光譜分布，稱(chēng)為相對(duì)光

譜能量(功率)分布，記為S6)。相對(duì)光譜能量分布可用任意值來(lái)表示，但通常是取波長(zhǎng)X=555nm

處的輻射能量為100,作為參考點(diǎn)，與之進(jìn)行比較而得出的。若以光譜波長(zhǎng)入為橫坐標(biāo)，相對(duì)光

譜能量分布S(入)為縱坐標(biāo)，就可以繪制出光源相對(duì)光譜能量分布曲線(xiàn)。

知道了光源的相對(duì)光譜能量分布，就知道了光源的顏色特性。反過(guò)來(lái)說(shuō)，光源的顏色特性,

取決于在發(fā)出的光線(xiàn)中，不同波長(zhǎng)上的相對(duì)能量比例，而與光譜密度的絕對(duì)值無(wú)關(guān)。絕對(duì)值的大

小只反映光的強(qiáng)弱，不會(huì)引起光源顏色的變化。從圖2-4中可以看到：正午的日光有較高的輻射

能，它除在藍(lán)紫色波段能量較低外，在其余波段能量分布均較均勻，基本上是無(wú)色或白色的。熒

光燈光源在405nm、430nm、540nm和580nm出現(xiàn)四個(gè)線(xiàn)狀帶譜，峰值在615nm,而后在長(zhǎng)波

段(深紅)處能量下降，這表明熒光光源在綠色波段(550nm?560nm)有較高的輻射能，而在

紅色波段(650nm?700nm)輻射能減弱。對(duì)比之下，白熾燈光源，它在短波藍(lán)色波段，輻射能

比熒光光源低，而在長(zhǎng)波紅色區(qū)間，有相對(duì)高的能量。因此，白熾燈光源，總帶有黃紅色。紅寶

石激光器發(fā)出的光，其能量完全集中在一個(gè)很窄的波段內(nèi)，大約為694nm,看起來(lái)是典型的深

紅色。在顏色測(cè)量計(jì)算中，為了使其測(cè)量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化，就要采用CIE標(biāo)準(zhǔn)光源(如A、B、C、D65

等。CIE標(biāo)準(zhǔn)光源將在以后介紹。

W0

圖2-4

根據(jù)對(duì)圖2-4各曲線(xiàn)的分析表明，沒(méi)有一種實(shí)際光源的能量分布是完全均勻一致的，也沒(méi)有

一種完全的白光；然而，盡管這些光源（自然光或人造光）在光譜分布上有很大的不同，在視覺(jué)

上也有差別，但由于人眼有很大的適應(yīng)性，因此，習(xí)慣上這些光都稱(chēng)為"白光"。但是在色彩的定

量研究中，1931年國(guó)際照明委員會(huì)（縮寫(xiě)GE）建議，以等能量光譜作為白光的定義，等能白光

的意義是：以輻射能作縱坐標(biāo)，光譜波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，則它的光譜能量分布曲線(xiàn)是一條平行橫軸的

直線(xiàn)。即：S（X）=C（常數(shù)）。等能白光分解后得到的光譜稱(chēng)為等能光譜，每一波長(zhǎng)為人的等能

光譜色色光的能量均相等。

四、光源色溫

能自行發(fā)光的物體叫做光源。光源的種類(lèi)繁多，形狀千差萬(wàn)別，但大體上可分為自然光源和

人造光源。自然光源受自然氣候條件的限制，光色瞬息萬(wàn)變，不易穩(wěn)定，如最大的自然光源太陽(yáng)。

人造光源有各種電光源和熱輻射光源，如電燈光源等。

不同的光源，由于發(fā)光物質(zhì)不同，其光譜能量分布也不相同。一定的光譜能量分布表現(xiàn)為一

定的光色，對(duì)光源的光色變化，我們用色溫來(lái)描述。

根據(jù)能量守恒定律：物體吸收的能量越多，加熱時(shí)它輻射的本領(lǐng)愈大。黑色物體對(duì)光能具有

較大的吸收能力。如果?個(gè)物體能夠在任何溫度下全部吸收任何波長(zhǎng)的輻射，那么這個(gè)物體稱(chēng)為

絕對(duì)黑體。絕對(duì)黑體的吸收本領(lǐng)是一切物體中最大的，加熱時(shí)它輻射本領(lǐng)也最大。天然的、理想

的絕對(duì)黑體是不存在的。人造黑體是用耐火金屬制成的具有小孔的空心容器，如圖2-5所示，進(jìn)

入小孔的光，將在空腔內(nèi)發(fā)生多次反射，每次反射都被容器的內(nèi)表面吸收一部分能量，直到全部

能量被吸收為止，這種容器的小孔就是絕對(duì)黑體。

圖2-5絕對(duì)黑體示意圖

黑體輻射的發(fā)射本領(lǐng)只與溫度有關(guān)。嚴(yán)格地說(shuō)，一個(gè)黑體若被加熱，其表面按單位面積輻射

光譜能量的大小及其分布完全決定于它的溫度。因此我們把任光源發(fā)出的光的顏色與黑體加熱

到一定溫度下發(fā)出的光的顏色相比較，來(lái)描述光源的光色。所以色溫可以定義為："當(dāng)某一種光

源的色度與某一溫度下的絕對(duì)黑體的色度相同時(shí)絕對(duì)黑體的溫度。"因此，色溫是以溫度的數(shù)值

來(lái)表示光源顏色的特征。在人工光源中，只有白熾燈燈絲通電加熱與黑體加熱的情況相似。對(duì)白

熾燈以外的其它人工光源的光色，其色度不一定準(zhǔn)確地與黑體加熱時(shí)的色度相同。所以只能用光

源的色度與最相接近的黑體的色度的色溫來(lái)確定光源的色溫，這樣確定的色溫叫相對(duì)色溫。

色溫用絕對(duì)溫度"K"表示，絕對(duì)溫度等于攝氏溫度加273。如正午的日光具有色溫為6500K,

就是說(shuō)黑體加熱到6500K時(shí)發(fā)出的光的顏色與正午的顏色相同。其它如白熾燈色溫約為2600K。

表2-2列出了一些常見(jiàn)的光源色溫。

色溫是光源的重要指標(biāo)，一定的色光具有一定的相對(duì)能量分布：當(dāng)黑體連續(xù)加熱，溫度不斷

升高時(shí)，其相對(duì)光譜能量分布的峰值部位將向短波方向變化，所發(fā)的光帶有一定的顏色，其變化

順序是紅-黃-白-藍(lán)。

表2-2常見(jiàn)光源色溫

光源色溫（K）

晴天室外光13000

全陰天室外光6500

白天直射日光5550

45。斜射日光4800

晝光色、熒光燈6500

翻燈5600

炭精燈5500?6500

五、光源顯色性

人類(lèi)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)生活實(shí)踐中，習(xí)慣于在日光下辨認(rèn)顏色。盡管日光的色溫和光譜能量分布

隨著自然條件的變化有很大的差異，但人眼的辨認(rèn)能力依然是準(zhǔn)確的。這是人們?cè)谧匀还庀麻L(zhǎng)期

實(shí)踐對(duì)顏色形成了記憶的結(jié)果。

隨著照明技術(shù)的發(fā)展，許多新光源的開(kāi)發(fā)利用，人們經(jīng)常在不同的環(huán)境下辨認(rèn)顏色。有些燈

光的顏色與日光很相似如熒光燈、汞燈等，但其光譜能量分布與日光卻有很大的差別。這些光譜

中缺少某些波長(zhǎng)的單色光成份。人們?cè)谶@些光源下觀(guān)察到的顏色與口光下看到的顏色是不同的，

這就涉及到光源的顯色性問(wèn)題。

什么是光源的顯色性？由于同一個(gè)顏色樣品在不同的光源下可能使人眼產(chǎn)生不同的色彩感

覺(jué)，而在日光下物體顯現(xiàn)的顏色是最準(zhǔn)確的。因此，以用日光標(biāo)準(zhǔn)（參照光源），將白熾燈、

熒光燈、鈉燈等人工光源（待測(cè)光源）與其比較，顯示同色能力的強(qiáng)弱叫做該人工光源的顯色性。

我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)"光源顯色性評(píng)價(jià)方法GB5702-85"中規(guī)定用普朗克輻射體（色溫低于5000K）和組

合日光（色溫高于5000K）做參照光源。為了檢驗(yàn)物體在待測(cè)光源下所顯現(xiàn)的顏色與在參照光源

下所顯現(xiàn)的顏色相符的程度，采用"一般顯色性指數(shù)"作為定量評(píng)價(jià)指標(biāo)。顯色性指數(shù)最高為100o

顯色性指數(shù)的高低，就表示物體在待測(cè)光源下"變色"和"失真"的程度。例如，在日光下觀(guān)察一副

畫(huà)，然后拿到高壓汞燈下觀(guān)察，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，某些顏色已變了色。如粉色變成了紫色，藍(lán)色變成了

藍(lán)紫色。因此，在高壓汞燈下，物體失去了"真實(shí)"顏色，如果在黃色光的低壓鈉燈底下來(lái)觀(guān)察，

則藍(lán)色會(huì)變成黑色，顏色失真更厲害，顯色指數(shù)更低。光源的顯色性是由光源的光譜能量分布決

定的。日光、白熾燈具有連續(xù)光譜，連續(xù)光譜的光源均有較好的顯色性。

通過(guò)對(duì)新光源的研究發(fā)現(xiàn)，除連續(xù)光譜的光源具有較好的顯色性外，由幾個(gè)特定波長(zhǎng)色光組

成的混合光源也有很好的顯色效果。如450nm的藍(lán)光，540nm的綠光，610nm的桔紅光以適當(dāng)

比例混合所產(chǎn)生的白光，雖然為高度不連續(xù)光譜，但卻具有良好的顯色性。用這樣的白光去照明

各色物體，都能得到很好的顯色效果。

光源的顯色性以一般顯色性指數(shù)Ra值區(qū)分：

Ra值為100-75顯色優(yōu)良

75?50顯色一般

50以下顯色性差

光源顯色性和色溫是光源的兩個(gè)重要的顏色指標(biāo)。色溫是衡量光源色的指標(biāo)，而顯色性是衡

量光源視覺(jué)質(zhì)量的指標(biāo)。假若光源色處于人們所習(xí)慣的色溫范圍內(nèi)，則顯色性應(yīng)是光源質(zhì)量的更

為重要的指標(biāo)。這是因?yàn)轱@色性直接影響著人們所觀(guān)察到的物體的顏色。

六、光源三刺激值

在定量研究中我們發(fā)現(xiàn)，某種光源所發(fā)出的光，可以通過(guò)紅、綠、藍(lán)三種單色光按不同比例混合

匹配產(chǎn)生。這種用來(lái)匹配某一特定光源所需要的紅、綠、藍(lán)三原色的量叫做該光源三刺激值。光

源的紅、綠、藍(lán)三刺激值分別用X。、Yo、Zo來(lái)表示。關(guān)于三刺激值的相關(guān)內(nèi)容，可參看第五章。

七、標(biāo)準(zhǔn)光源

我們知道，照明光源對(duì)物體的顏色影響很大。不同的光源，有著各自的光譜能量分布及顏色,

在它們的照射下物體表面呈現(xiàn)的顏色也隨之變化。為了統(tǒng)一對(duì)顏色的認(rèn)識(shí)，首先必須要規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)

的照明光源。因?yàn)楣庠吹念伾c光源的色溫密切相關(guān)，所以CIE規(guī)定了四種標(biāo)準(zhǔn)照明體的色溫標(biāo)

準(zhǔn)：

標(biāo)準(zhǔn)照明體A：代表完全輻射體在2856K發(fā)出的光(Xo=lO9.87,Yo=100.00,Zo=35.59)；

標(biāo)準(zhǔn)照明體B：代表相關(guān)色溫約為4874K的直射陽(yáng)光(Xo=99.O9,Yo=lOO.OO,Zo=85.32)；

標(biāo)準(zhǔn)照明體C：代表相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光，光色近似陰天天空的日光(Xo=98.O7,

Yo=lOO.OO,Zo=118.18)；

標(biāo)準(zhǔn)照明體D65:代表相關(guān)色溫大約為6504K的日光(Xo=95.O5,Yo=lOO.OO,Zo=lO8.91)；

標(biāo)準(zhǔn)照明體D：代表標(biāo)準(zhǔn)照明體D65以外的其它日光。

CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體是指特定的光譜能量分布，是規(guī)定的光源顏色標(biāo)準(zhǔn)。它并不是必須由

一個(gè)光源直接提供，也并不一定用某一光源來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)CIE規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)照明體的要求，還

必須規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)光源，以具體實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體所要求的光譜能量分布。CIE推薦下列人造光源來(lái)實(shí)

現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體的規(guī)定：

標(biāo)準(zhǔn)光源A：色溫為2856K的充氣螺旋鴇絲燈，其光色偏黃。

標(biāo)準(zhǔn)光源B：色溫為4874K,由A光源加罩B型D-G液體濾光器組成。光色相當(dāng)于中午口光。

標(biāo)準(zhǔn)光源C：色溫為6774K,由A光源加罩C型D-G液體濾光器組成，光色相當(dāng)于有云的天

空光。

CIE標(biāo)準(zhǔn)光源A、B、C的相對(duì)光譜能量分布曲線(xiàn)如圖2-6所示。

圖2-6標(biāo)準(zhǔn)光源相對(duì)光譜能量分布

CIE標(biāo)準(zhǔn)照明體A、B、C由標(biāo)準(zhǔn)光源A、B、C實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于模擬典型日光的標(biāo)準(zhǔn)照明體D65,

H前CIE還沒(méi)有推薦相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源。因?yàn)樗墓庾V能量分布在H前還不能由真實(shí)的光源準(zhǔn)確地

實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前國(guó)際上正在進(jìn)行著與標(biāo)準(zhǔn)照明體D65相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源的研制工作。

現(xiàn)在研制的三種模擬D65人造光源分別為：帶濾光器的高壓掠弧燈、帶濾光器的白熾燈和熒

光燈。它們的相對(duì)光譜能量分布與D65有所符合，帶濾光器的高壓掠弧燈提供了最好的模擬，帶

濾光器的白熾燈在紫外區(qū)的模擬尚不太理想，熒光燈的模擬較差。為了滿(mǎn)足精細(xì)辨色生產(chǎn)活動(dòng)的

需要，還有采用熒光燈和帶濾器的白熾燈組成的混光光源，稱(chēng)為D75光源。其色溫可達(dá)7500K。

主要運(yùn)用在原棉評(píng)級(jí)等精細(xì)辨色工作中。

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2002.3.22

第二章色彩的物理理論

第二節(jié)：色彩的混合

—色光加色法

（一）、色光三原色的確定

三原色的本質(zhì)是三原色具有獨(dú)立性，三原色中任何一色都不能用其余兩種色彩合成。另外，

三原色具有最大的混合色域，其它色彩可由三原色按一定的比例混合出來(lái)，并且混合后得到的顏

色數(shù)目最多。

在色彩感覺(jué)形成的過(guò)程中，光源色與光源、眼睛和大腦三個(gè)要素有關(guān)，因此對(duì)于色光三原色

的選擇，涉及到光源的波長(zhǎng)及能量、人眼的光譜響應(yīng)區(qū)間等因素。

從能量的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，色光混合是亮度的疊加，混合后的色光必然要亮于混合前的各個(gè)色光，只有

明亮度低的色光作為原色才能混合出數(shù)目比較多的色彩，否則，用明亮度高的色光作為原色，其

相加則更亮，這樣就永遠(yuǎn)不能混合出那些明亮度低的色光。同時(shí)，三原色應(yīng)具有獨(dú)立性，三原色

不能集中在可見(jiàn)光光譜的某一段區(qū)域內(nèi)，否則，不僅不能混合出其它區(qū)域的色光，而且所選的原

色也可能由其它兩色混合得到，失去其獨(dú)立性，而不是真正的原色。

在白光的色散試驗(yàn)中，我們可以觀(guān)察到紅、綠、藍(lán)三色比較均勻地分布在整個(gè)可見(jiàn)光譜上，

而且占據(jù)較寬的區(qū)域。如果適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)動(dòng)三棱鏡，使光譜有寬變窄，就會(huì)發(fā)現(xiàn)：其中色光所占據(jù)的

區(qū)域有所改變。在變窄的光譜匕紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三色

光的顏色最顯著，其余色光顏色逐漸減退，有的差不多已消失。得到的這三種色光的波長(zhǎng)范圍分

別為：R(600~700nm),G(500~570nm),B(400~470nm)o在色彩學(xué)中，一般將整個(gè)可見(jiàn)光譜

分成藍(lán)光區(qū)，綠光區(qū)和紅光區(qū)進(jìn)行研究。

當(dāng)用紅光、綠光、藍(lán)光三色光進(jìn)行混合時(shí)，可分別得到黃光、青光和品紅光。品紅光是光譜

上沒(méi)有的，我們稱(chēng)之為譜外色。如果我們將此三色光等比例混合，可得到白光；而將此三色光以

不同比例混合，就可得到多種不同色光。

從人的視覺(jué)生理特性來(lái)看，人眼的視網(wǎng)膜上有”種感色視錐細(xì)胞-感紅細(xì)胞、感綠細(xì)胞、感

藍(lán)細(xì)胞，這三種細(xì)胞分別對(duì)紅光、綠光、藍(lán)光敏感。當(dāng)其中一種感色細(xì)胞受到較強(qiáng)的刺激，就會(huì)

引起該感色細(xì)胞的興奮，則產(chǎn)生該色彩的感覺(jué)。人眼的三種感色細(xì)胞，具有合色的能力。當(dāng)一復(fù)

色光刺激人眼時(shí)，人眼感色細(xì)胞可將其分解為紅、綠、藍(lán)三種單色光，然后混合成一種顏色。正

是由于這種合色能力，我們才能識(shí)別除紅、綠、藍(lán)三色之外的更大范圍的顏色。

綜上所述，我們可以確定：色光中存在三種最基本的色光，它們的顏色分別為紅色、綠色和

藍(lán)色。這三種色光既是白光分解后得到的主要色光，又是混合色光的主要成分，并且能與人眼視

網(wǎng)膜細(xì)胞的光譜響應(yīng)區(qū)間相匹配，符合人眼的視覺(jué)生理效應(yīng)。這三種色光以不同比例混合，幾乎

可以得到自然界中的一切色光，混合色域最大；而且這三種色光具有獨(dú)立性，其中一種原色不能

由另外的原色光混合而成，由此，我們稱(chēng)紅、綠、藍(lán)為色光三原色。為了統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，1931年國(guó)

際照明委員會(huì)(CIE)規(guī)定了三原色的波長(zhǎng)入R=700.0nm,入G=546.1nm,入B=435.8nm。在色彩學(xué)研究

中，為了便于定性分析，常將白光看成是由紅、綠、藍(lán)三原色等量相加而合成的。

(―)色光加色法

由兩種或兩種以上的色光相混合時(shí)，會(huì)同時(shí)或者在極短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)刺激人的視覺(jué)器官，使

人產(chǎn)生一種新的色彩感覺(jué)。我們稱(chēng)這種色光混合為加色混合。這種由兩種以上色光相混合，呈現(xiàn)

另一種色光的方法，稱(chēng)為色光加色法。

國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)進(jìn)行顏色匹配試驗(yàn)表明：當(dāng)紅、綠、藍(lán)三原色的亮度比例為1.0000：

4.5907：0.0601時(shí)，就能匹配出中性色的等能白光，盡管這時(shí)三原色的亮度值并不相等，但CIE

卻把每一原色的亮度值作為一個(gè)單位看待，所以色光加色法中紅、綠、藍(lán)三原色光等比例混合得

到白光。其表達(dá)式為(R)+(G)+(B)=(W)o紅光和綠光等比例混合得到黃光，即(R)+(G)

=(Y)；紅光和藍(lán)光等比例混合得到品紅光，即(R)+(B)=(M)；綠光和藍(lán)光等比例混合得到

青光，即(B)+(G)=(C),女圖2-7所示。如果不等比例混合，則會(huì)得到更加豐富的混合效

果，如：黃綠、藍(lán)紫、青藍(lán)等。

圖2-7加色混色圖

從色光混合的能量角度分析，色光加色法的混色方程為：

C=oc(R)+B(G)切(B)

式中：C為混合色光總量；(R)、(G)、(B)為三原色的單位量；a、b、g為三原色分量系數(shù)。此

混色方程十分明確地表達(dá)了復(fù)色光中的三原色成分。

從人眼對(duì)色光物理刺激的生理反應(yīng)角度分析，色光加色混合的數(shù)學(xué)形式為：

C=*R)+》(G)+XB)

式中：C為混合色覺(jué)；X、V、Z為光譜三刺激值。

自然界和現(xiàn)實(shí)生活中，存在很多色光混合加色現(xiàn)象。例如太陽(yáng)初升或?qū)⒙鋾r(shí)，一部分色光被

較厚的大氣層反射到太空中，?部分色光穿透大氣層到地面，由于云層厚度及位置不同，人們有

時(shí)可以看到透射的色光，有時(shí)可以看到部分透射和反射的混合色光，使天空出現(xiàn)了豐富的色彩變

化。

(三)加色法實(shí)質(zhì)

加色法是色光與色光混合生成新色光的呈色方法。參加混合的每一種色光都具有一定的能

量，這些具有不同能量的色光混合時(shí)，可以導(dǎo)致混合色光能量的變化。

色光直接混合時(shí)產(chǎn)生新色光的能量是參加混合的各色光的能量之和。如圖2-8所示，照射面

積相同的兩種色光-紅光與綠光混合，混合后的面積依然與混合前單色光的面積相同，但光的能

量卻增大了，所以導(dǎo)致了混合后色光亮度的增加。

圖2-8色光混合

(四)加色混合種類(lèi)

色光混合的實(shí)現(xiàn)方法主要分為兩類(lèi):一類(lèi)是視覺(jué)器官外的混合，另一類(lèi)是視覺(jué)器官內(nèi)的混合。

1、視覺(jué)器官外的加色混合

視覺(jué)器官外的加色混合是指色光在進(jìn)入人眼之前就已經(jīng)混合成新的色光。色光的直接匹配就

是視覺(jué)器官外的加色混合。光譜上各種單色光形成白光，是最典型的視覺(jué)器官外的加色混合這種

加色混合的特點(diǎn)是：在進(jìn)入人眼之前各色光的能量就已經(jīng)疊加在一起，混合色光中的各原色光對(duì)

人眼的刺激是同時(shí)開(kāi)始的，是色光的同時(shí)混合。

2、視覺(jué)器官內(nèi)的加色混合

視覺(jué)器官內(nèi)的加色混合是指參加混合的各單色光，分別刺激人眼的三種感色細(xì)胞，使人產(chǎn)生

新的綜合色彩感覺(jué)，它包括靜態(tài)混合與動(dòng)態(tài)混合。

（1）靜態(tài)混合

靜態(tài)混合是指各種顏色處于靜態(tài)時(shí)，反射的色光同時(shí)刺激人眼而產(chǎn)生的混合，如細(xì)小色點(diǎn)的

并列與各單色細(xì)線(xiàn)的縱橫交錯(cuò)，所形成的顏色混合，均屬靜態(tài)混合，各色反射光是同時(shí)刺激人眼

的，也是色光的同時(shí)混合。細(xì)小色點(diǎn)并列的加色混合如圖2-9a及彩圖2-9b所示。

由于視銳度所限，人們不能將相隔太近，且面積又很小的色點(diǎn)或色線(xiàn)分辨開(kāi)來(lái)，而將它們視

為一種混合色。圖2-9a是黃色點(diǎn)與青色點(diǎn)并列時(shí)的放大圖，黃色與青色的反射光同時(shí)刺激人眼

的感色細(xì)胞，使人產(chǎn)生的色彩感覺(jué)既不是單純的黃色，也不是單純的青色，而是青色與黃色的混

合色-綠色，這是由于色點(diǎn)相距太近，人眼的感色細(xì)胞無(wú)法區(qū)分開(kāi)，從而產(chǎn)生了綜合色覺(jué)。

?

黃

■

青

圖2-9a色光的靜態(tài)混合彩圖2-9b空混構(gòu)成

（2）動(dòng)態(tài)混合

動(dòng)態(tài)混合是指各種顏色處于動(dòng)態(tài)時(shí)，反射的色光在人眼中的混合，如彩色轉(zhuǎn)盤(pán)的快速轉(zhuǎn)動(dòng),

各種色塊的反射光不是同時(shí)在人眼中出現(xiàn)，而是一種色光消失，另一種色光出現(xiàn)，先后交替刺激

人眼的感色細(xì)胞，由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，使人產(chǎn)生混合色覺(jué)。

人眼之所以能夠看清一個(gè)物體，乃是由于該物體在光的照射下，物體所反射或透射的光進(jìn)入

人眼，刺激了視神經(jīng)，引起了視覺(jué)反應(yīng)。當(dāng)這個(gè)物體從眼前移開(kāi)，對(duì)人眼的刺激作用消失時(shí)，該

物體的形狀和顏色不會(huì)隨著物體移開(kāi)而立即消失，它在人眼還可以作一個(gè)短暫停留，時(shí)間大約為

1/10秒。物體形狀及顏色在人眼中這個(gè)短暫時(shí)間的停留，就稱(chēng)為視覺(jué)暫留現(xiàn)象。正因?yàn)橛辛诉@種

視覺(jué)暫留現(xiàn)象，人們才能欣賞到電影、電視的連續(xù)畫(huà)面。視覺(jué)暫留現(xiàn)象是視錯(cuò)覺(jué)的一種表現(xiàn)。

人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象是色光動(dòng)態(tài)混合呈色的生理基礎(chǔ)，如圖2-10所示的彩色轉(zhuǎn)盤(pán)。

在轉(zhuǎn)盤(pán)上以1：1的比例間隔均勻地涂上紅、綠兩種顏色?？焖俎D(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)，可以看到轉(zhuǎn)盤(pán)上

己不再是紅、綠兩種顏色，而是一個(gè)黃色。這是因?yàn)椋寒?dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果紅色反射光進(jìn)入

人眼，就會(huì)刺激感紅細(xì)胞。當(dāng)紅色轉(zhuǎn)過(guò)，綠色反射光進(jìn)入人眼，就刺激了感綠細(xì)胞。此時(shí)，感紅

細(xì)胞所受刺激并沒(méi)有消失，它繼續(xù)停留Vio秒地時(shí)間。在這個(gè)瞬間，感紅細(xì)胞與感綠細(xì)胞同時(shí)

興奮，就產(chǎn)生了綜合的黃色感覺(jué)。彩色轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)地越快，這種混合就越徹底。

動(dòng)態(tài)混合是由參加混合的色光先后交替連續(xù)刺激人眼，因此又稱(chēng)為色光的先后混合。

圖2-10色光動(dòng)態(tài)混合

通常情況下，人眼可以正確地觀(guān)察及判斷外界事物的狀態(tài)，如大小、形狀、顏色等，但如果

商品包裝的顏色分布太雜，顏色面積太小或多種顏色的交替速度過(guò)快，人眼的分辨能力則受到影

響，就會(huì)使所觀(guān)察到的顏色與實(shí)際有所差別。

（五）色光混合規(guī)律

1、色光連續(xù)變化規(guī)律

由兩種色光組成的混合色中，如果一種色光連續(xù)變化，混合色的外貌也連續(xù)變化?？梢酝ㄟ^(guò)

色光的不等量混合實(shí)驗(yàn)觀(guān)察到這種混合色的連續(xù)變化。紅光與綠光混合形成黃光，若綠光不變,

改變紅光的強(qiáng)度使其逐漸減弱，可以看到混合色由黃變綠的各種過(guò)渡色彩，反之，若紅光不變,

改變綠光的強(qiáng)度使其逐漸減弱，可以看到混合色由黃變紅的各種過(guò)渡色彩。

2、補(bǔ)色律

在色光混合實(shí)驗(yàn)中可以看到：三原色光等量混合，可以得到白光。如果先將紅光與綠光混合

得到黃光，黃光再與藍(lán)光混合，也可以得到白光。白光還可以由另外一些色光混合得到。如果兩

種色光混合后得到白光，這兩種色光稱(chēng)為互補(bǔ)色光，這兩種顏色稱(chēng)為補(bǔ)色。

補(bǔ)色混合具有以下規(guī)律：每一個(gè)色光都有一個(gè)相應(yīng)的補(bǔ)色光，某一色光與其補(bǔ)色光以適當(dāng)比

例混合，便產(chǎn)生白光，最基本的互補(bǔ)色有三對(duì)：紅-青，綠-品紅，藍(lán)-黃。

補(bǔ)色的一個(gè)重要性質(zhì)：一種色光照射到其補(bǔ)色的物體上，則被吸收。如用藍(lán)光照射黃色物體，則

呈現(xiàn)黑色。如圖2-11所示。

圖2-11物體對(duì)補(bǔ)色光的吸收

利用這個(gè)道理，我們可以用某一色光的補(bǔ)色控制這一色光。如果控制綠色，可以通過(guò)調(diào)節(jié)品紅顏

料層的濃度來(lái)控制其反射(透射)率，以達(dá)到合適的強(qiáng)度。

3、中間色律

中間色律的主要內(nèi)容是：任何兩種非補(bǔ)色光混合，便產(chǎn)生中間色。其顏色取決于兩種色光的

相對(duì)能量，其鮮艷程度取決于二者在色相順序上的遠(yuǎn)近。

任何兩種非補(bǔ)色光混合，便產(chǎn)生中間色最典型的實(shí)例是三原色光兩兩等比例混合，可以得到

它們的中間色：(R)+(G)=(Y)；(G)+(B)=(C)；(R)+(B)=(M)。其它非補(bǔ)色混合，都可以產(chǎn)生中間

色。顏色環(huán)上的橙紅光與青綠光混合，產(chǎn)生的中間色的位置在橙紅光與青綠光的連線(xiàn)上。其顏色

由橙紅光與青綠光的能量決定：若橙紅光的強(qiáng)度大，則中間色偏橙，反之則偏青綠色。其鮮艷

程度由相混合的兩色光在顏色環(huán)上的位置決定：此兩色光距離愈近，產(chǎn)生的中間色愈靠近顏色環(huán)

邊線(xiàn)，就愈接近光譜色，因此，就愈鮮艷；反之，產(chǎn)生的中間色靠近中心白光，其鮮艷程度下降。

4、代替律

顏色外貌相同的光，不管它們的光譜成份是否一樣在色光混合中都具有相同的效果。凡是在

視覺(jué)上相同的顏色都是等效的。即相似色混合后仍相似。

如果顏色光A=B、C=D,那么：A+C=B+D

色光混合的代替規(guī)律表明：只要在感覺(jué)上顏色是相似的便可以相互代替，所得的視覺(jué)效果是

同樣的。設(shè)A+B=C,如果沒(méi)有直接色光B,而X+Y=B,那么根據(jù)代替律，可以由A+X+Y=C來(lái)實(shí)現(xiàn)

C。由代替律產(chǎn)生.的混合色光與原來(lái)的混合色光在視覺(jué)上具有相同的效果。

色光混合的代替律是非常重要的規(guī)律。根據(jù)代替律，可以利用色光相加的方法產(chǎn)生或代替各

種所需要的色光。色光的代替律，更加明確了同色異譜色的應(yīng)用意義。

5、亮度相加律

由幾種色光混合組成的混合色的總亮度等于組成混合色的各種色光亮度的總和。這一定律叫

作色光的亮度相加律。色光的亮度相加規(guī)律，體現(xiàn)了色光混合時(shí)的能量疊加關(guān)系，反映了色光加

色法的實(shí)質(zhì)。

以上五個(gè)規(guī)律是色光混合的基本規(guī)律。從這些規(guī)律中可以看出：以各種比例的三原色光相混

合，可以產(chǎn)生自然界中的各種色彩。熟悉了色光混合的基本規(guī)律，就可以大體知道一個(gè)比較復(fù)雜

的色光，是由那幾個(gè)原色光組成的，或者幾個(gè)比較單純的色光混合起來(lái)，會(huì)形成什么樣的色光。

這對(duì)于我們?cè)诎b色彩的設(shè)計(jì)和彩色原稿的分析中，都有著十分重要的意義。

二色料減色法

<-)色料三原色

在光的照耀下，各種物體都具有不同的顏色。其中很多物體的顏色是經(jīng)過(guò)色料的涂、染而具

有的。凡是涂染后能夠使無(wú)色的物體呈色、有色物體改變顏色的物質(zhì)，均稱(chēng)為色料。色料可以是

有機(jī)物質(zhì)，也可以是無(wú)機(jī)物質(zhì)。色料有染料與顏料之分。

色料和色光是截然不同的物質(zhì)，但是它們都具有眾多的顏色。在色光中，確定了紅、綠、藍(lán)

三色光為最基本的原色光。在眾多的色料中，是否也存在幾種最基本的原色料，它們不能由其它

色料混合而成，卻能調(diào)制出其它各種色料？通過(guò)色料混合實(shí)驗(yàn)，人們發(fā)現(xiàn)：采用與色光三原色相

同的紅、綠、藍(lán)三種色料混合，其混色色域范圍不如色光混合那樣寬廣。紅、綠、藍(lán)任意兩種色

料等量混合，均能吸收絕大部分的輻射光而呈現(xiàn)具有某種色彩傾向的深色或黑色。從能量觀(guān)點(diǎn)來(lái)

看，色料混合，光能量減少，混合后的顏色必然暗于混合前的顏色。因此，明度低的色料調(diào)配不

出明亮的顏色，只有明度高的色料作為原色才能混合出數(shù)目較多的顏色，得到較大的色域。

從色料混合實(shí)驗(yàn)中，人們發(fā)現(xiàn)，能透過(guò)(或反射)光譜較寬波長(zhǎng)范圍的色料青、品紅、黃三

色，能匹配出更多的色彩。在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，人們進(jìn)一步明確：由青、品紅、黃三色料以不同比

例相混合，得到的色域最大，而這三色料本身，卻不能用其余兩種原色料混合而成。因此，我們

稱(chēng)青、品紅、黃三色為色料的三原色。

需要說(shuō)明的是，在包裝色彩設(shè)計(jì)和色彩復(fù)制中，有時(shí)會(huì)將色料三原色稱(chēng)為紅、黃、藍(lán)，而這里的

紅是指品紅(洋紅)，而藍(lán)是指青色(湖藍(lán))。

<->色料減色法及其實(shí)質(zhì)

顏色是物體的化學(xué)結(jié)構(gòu)所固有的光學(xué)特性。一切物體呈色都是通過(guò)對(duì)光的客觀(guān)反映而實(shí)現(xiàn)

的。所謂"減色"，是指加入一種原色色料就會(huì)減去入射光中的一種原色色光(補(bǔ)色光)。因此，

在色料混合時(shí)，從復(fù)色光中減去一種或幾種單色光，呈現(xiàn)另一種顏色的方法稱(chēng)為減色法。

b

圖2-12

我們以色光照射理想濾色片為例來(lái)說(shuō)明。當(dāng)一束白光照射品紅濾色片的情況，如圖2-12a所

示。根據(jù)補(bǔ)色的性質(zhì)，品紅濾色片吸收了R、G、B三色中G,而將剩余R和B透射出來(lái)，從而

呈現(xiàn)了品紅色。圖2-12b為青和品紅二原色色料等比例疊加的情況，當(dāng)白光照射青、品紅濾色片

時(shí)，青濾色片吸收了R,品紅濾色片吸收了G,最后只剩下了B,也就是說(shuō)，青色和品紅色色料

等比例混合呈現(xiàn)出藍(lán)色，表達(dá)式為：(C)+(M)=(B)。同樣，青、黃二原色色料等比例混合得

到綠色，即(C)+(Y)=(G)：品紅、黃二原色色料等量混合得到紅色，即(M)+(Y)=(R)；

而青、品紅、黃三種原色色料等比例混合就得到黑色，即(C)+(M)+(Y)=(Bk)。三原色料

等比例混合可由圖2-13表示。

圖2-13減色混色圖

青、品紅、黃是色料中用來(lái)配制其它顏色的最基本的顏色，稱(chēng)之為原色或笫一次色。間色是

由兩種原色料混合而得到的，稱(chēng)為第二次色。對(duì)于紅色色料可以認(rèn)為是黃色色料和品紅色料的混

合，即(R)=(M)+(Y)；同理，綠色色料有(G)=(C)+(Y)；藍(lán)色色料有(B)=(C)+(M)?

這樣在對(duì)間色呈色原理進(jìn)行分析時(shí)，色料的間色就可以用原色來(lái)表示。復(fù)色是由三種原色料混合

而得到的顏色。

色料的呈色是由于色料選擇性地吸收了入射光中的補(bǔ)色成分，而將剩余的色光反射或透射到

人眼中。減色法的實(shí)質(zhì)是色料對(duì)復(fù)色光中的某一單色光的選擇性吸收，而使入射光的能量減弱。

由于色光能量下降，使混合色的明度降低。

(三)色料混合變化規(guī)律

1、三種原色的混合

二種原色料等比例混合，可以得到黑色，即：

(Y)+(M)+(C)=(Bk)=(W)-(R)-(G)-(B)

式中，“n”表示色料混合后反射(透射)出的色光。

三種原色料不等量混合時(shí)，可以得到夏色，其一般形式為:

C4=a(Y)+B(M)+y(C)

式中：C減為混合色料；(Y)、(M)、(C)為色料三原色的單位量；a、b、g為三原色料份量系數(shù)。

通過(guò)混色方程，可以了解各種混合色中三原色料的比例關(guān)系，為正確調(diào)制顏料提供依據(jù)。

2、原色與間色混合

(1)互補(bǔ)色料

三原色料等比例混合可以得到黑色，即：(Y)+(M)+(C)=(Bk)。若先將黃色與品紅色

混合得到其間色紅色，然后再與青色混合，上式可以寫(xiě)成：(R)+(C)=(Bk)。

象這樣兩種色料相混合成為黑色，我們稱(chēng)這兩種色料為互補(bǔ)色料，這兩種顏色稱(chēng)為互補(bǔ)色。

其意義在于給青色補(bǔ)充一個(gè)紅色可以得到黑色；反之，給紅色補(bǔ)充一個(gè)青色亦成為黑色。除了紅、

青兩色是-?對(duì)互補(bǔ)色外，在色料中，品紅與綠，黃與藍(lán)也各是一對(duì)互補(bǔ)色。

由于三原色比例的多種變化，構(gòu)成補(bǔ)色關(guān)系的顏色有很多并不僅限于以上幾對(duì)，只要兩種色

料混合后形成黑色，就是一對(duì)互補(bǔ)色料。任何色料都有其對(duì)應(yīng)的補(bǔ)色料。

色料混合中，補(bǔ)色的應(yīng)用是十分廣泛的。如在繪畫(huà)中，畫(huà)面上某處色彩需要加暗時(shí)，并不一定要

使用黑色，只要在該處涂以原色彩的補(bǔ)色即彩色印刷過(guò)程中，調(diào)用專(zhuān)用墨色時(shí)，應(yīng)特別注意

補(bǔ)色的使用。當(dāng)調(diào)用較鮮艷的淺色時(shí)，如不恰當(dāng)?shù)丶尤肓搜a(bǔ)色，則會(huì)使墨色變得灰暗。

(2)間色與其非互補(bǔ)色的原色混合

間色與其互補(bǔ)色色料混合呈現(xiàn)黑色，而間色與非互補(bǔ)色的原色色料混合呈色現(xiàn)象則較為復(fù)

雜。為了更好地解釋這一現(xiàn)象，假設(shè)1個(gè)單位厚度的原色色料能將1個(gè)單位的補(bǔ)色光完全吸收。

以理想的紅濾色片和黃濾色片疊合為例，當(dāng)1個(gè)單位的白光入射時(shí)，呈色過(guò)程如圖2-14所示，

表達(dá)式如下：

①1個(gè)單位厚的紅濾色片和1個(gè)單位厚的黃濾色片疊合：

{(Y)+(M)}+(Y)=2(Y)+(M)T(R)紅色

②V2個(gè)單位厚的紅濾色片和1/2個(gè)單位厚的黃濾色片疊合：

{]/2(Y)+1/2(M)}+1/2(Y)=(Y)+1/2(M)T3/2(R)+]/2(Y)紅黃

③1A個(gè)單位厚的紅濾色片和皿個(gè)單位厚的黃濾色片疊合：

{1A(Y)+必(M)}+1/4(Y)=1/2(Y)+1/4(M)T1A(R)+1A(Y)+1/2(W)淡紅黃

間色與非互補(bǔ)色的原色混合，隨著濃度的不同，不僅明度和飽和度發(fā)生變化，而且色相也產(chǎn)

生了變化?；旌仙蠞舛?厚度)大時(shí)，呈現(xiàn)出間色的色相；當(dāng)濃度減小時(shí)，變?yōu)殚g色和原色的

混合色相。

色相:

明度:

飽和月

色相:

明度:

飽和￡

吐

色相：

y)；(M)州)心)二明度：

(R).(R)?(R)<(R)n飽和居

,4(G)+式?

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