色彩视觉原理基础知识()

色彩与视觉的原理1.光与色 光色并存，有光才有色。色彩感觉离不开光。 （1）光与可见光谱。光在物理学上是一种电磁波。从 0.39 微米到 0.77 微米波长之间的电磁波，才能引起人们的色彩视觉感觉受。此范围称为可见光谱 。波长大于 0.77 微米称红外线，波长小于 0.39 称紫外线。 （2）光的传播。光是以波动的形式进行直线传播的，具有波长和振幅两个因素。不同的波长长短产生色相差别。不同的振幅强弱大小产生同一色相的明暗差别。光在传播时有直射、反射、透射、漫射、折射等多种形式。光直射时直接传入人眼，视觉感受到的是光源色。当光源照射物体时，光从物体表面反射出来，人眼感受到的是物体表面色彩。当光照射时，如遇玻璃之类的透明物体，人眼看到是透过物体的穿透色。光在传播过程中，受到物体的干涉时，则产生漫射，对物体的表面色有一定影响。如通过不同物体时产生方向变化，称为折射，反映至人眼的色光与物体色相同。 2.物体色 自然界的物体五花八门、变化万千，它们本身虽然大都不会发光，但都具有选择性地吸收、反射、透射色光的特 性。当然，任何物体对色光不可能全部吸收或反射，因此，实际上不存在绝对的黑色或白色。 常见的黑、白、灰物体色中，白色的反射率是 64-92.3；灰色的反射率是 10-64；黑色的吸收率是 90以上。 物体对色光的吸收、反射或透射能力，很受物体表面肌理状态的影响，表面光滑、平整、细腻的物体，对色光的反射较强，如镜子、磨光石面、丝绸织物等。表面粗糙、凹凸、疏松的物体，易使光线产生漫射现象，故对色光的反射较弱，如毛玻璃、呢绒、海绵等。 但是，物体对色光的吸收与反射能力虽是固定不变的，而物体的表面色却会随着光源色的不同而改变，有时甚至失去其原有的色相感觉。所谓的物体“固有色” ，实际上不过是常光下人们对此的习惯而已。如在闪烁、强烈的各色霓虹灯光下，所有建筑及人物的服色几乎都失去了原有本色而显得奇异莫测。 另外，光照的强度及角度对物体色也有影响。 二、 色立体及表色系 1.色立体 色立体是依据色彩的色相、明度、纯度变化关系，借助三维空间，用旋围直角坐标的方法，组成一个类似球体的立体模型。它的结构经了比地球仪的形状，北极为白色，南极为黑色，连接南北两极贯穿中心的轴为明度标轴，北半球是明色系，南北半球是深色系。色相环的位置则赤道线上，球面一点到中心轴的重直线，表示纯度系列标准，越近中心，纯度越低，球中心为正灰。 色立体有多种，主要有美国蒙赛尔色立体、德国奥斯特瓦尔德色立体、日本色研色立体等。 2.蒙赛尔表色系 三、色彩三要素及色彩对比 .色相对比的基本类型 两种以上色彩组合后，由于色相差别而形成的色彩对比效果称为色相对比。它是色彩对比的一个根本方面，其对比强弱程度取决于色相之间在色相环上的距离（角度） ，距离（角度）越小对比越强，反之则对比越弱。 1.零度对比 （1）无彩色对比 无彩色对比虽然无色相，但它们的组合在实用方同很有价值。如黑与白 、黑与灰、中灰与浅灰，或黑与白与灰、黑与深灰与浅灰等。对比效果感觉大方、庄重、高雅而富有现代感，但也易产生过于素净的单调感。 （2）无彩色与有彩色对比 如黑与红、灰与紫，或黑与白与黄、白与灰与蓝等。对比效果感觉既大方 又活泼，无彩色面积大时，偏于高雅、庄重，有彩色面积大时活泼感加强。 （3）同种色相对比 一种色相的不同明度或不同纯度变化的对比，俗称姐妹色组合。如蓝与浅蓝（蓝+ 白）色对比，橙与咖啡（橙+灰）或绿与粉绿（绿+白）与墨绿（绿+ 黑）色等对比。对比效果感觉统一、文静、雅致、含蓄、稳重，但也易产生单调、呆板的弊病。 （4）无彩色与同种色相比 如白与深蓝与浅蓝、黑与桔与咖啡色等对比，其效果综合了（2）和（3）类型的优点。感觉既有一定层次，又显大方、活泼、稳定。 2.调和对比 （1）邻接色相对比 色相环上相邻的二至三色对比，色相距离大约 30 度左右，为弱对比类型。如红橙与橙与黄橙色对比等。效果感觉柔和、和谐、雅致、文静，但也感觉单调、模糊、乏味、无力，必须调节明度差来加强效果。 （2）类似色相对比 色相对比距离约 60 度左右，为较弱对比类型，如红与黄橙色对比等。效果较丰富、活泼，但又不失统一、雅致、和谐的感觉。 （3）中差色相对比 色相对比距离约 90 度左右，为中对比类型，如黄与绿色对比等，效果明快、活泼、饱满、使人兴奋，感觉有兴趣，对比既有相当力度，但又不失调和之感。 3.强烈对比 （1）对比色相对比 色相对比距离约 120 度左右，为强对比类型，如黄绿与红紫色对比等。效果强烈、醒目、有力、活泼、丰富，但也不易统一而感杂乱、刺激、造成视觉疲劳。一般需要采用多种调和手段来改善对比效果。 （2）补色对比 色相对比距离 180 度，为极端对比类型，如红与蓝绿、黄与蓝紫色对比等。效果强烈、眩目、响亮、极有力，但若处理不当，易产生幼稚 、原始、粗俗、不安定、不协调等不良感觉。明度对比的基本类型 两种以上色相组合后，由于明度不同而形成的色彩对比效果称为明度 对比。它是色彩对比的一个重要方面，是决定色彩方案感觉明快、清晰、沉闷、柔和、强烈、朦胧与否的关键。 其对比强决于色彩在明度等差色级数，通常把 13 划为低明度区，810 划为高明度区，47 划为中明度区。 （图）在选择色彩进行组合时，当基调色与对比色间隔距离在 5 级以上时，称为长（强）对比，3 5 级时称为中对比， 12 级时称为短（弱）对比。据此可划分为九种明度对比基本类型。（图） （1）高长调 如 10：8 ：1 等，其中 10 为浅基调色，面积应大，8 为浅配合色，面积也较大，1 为深对比色，面积应小。该调明暗反差大，感觉刺激、明快、积极、活泼、强烈。 （2）高中调 如 10：8 ：5 等，该调明暗反差适中，感觉明亮、愉快、清晰、鲜明、安定。 （3）高短调 如 10：8 ：7 等，该调明暗反差微弱，形象不分辩，感觉优雅、少淡、柔和、高贵、软弱、朦胧、女性化。 （4）中长调 如 4：6：10 或 7：6 ：1 等，该调以中明度色作基调、配合色，用浅色或深色进行对比，感觉强 硬 、稳重中显生动、男性化。 （5）中中调 如 4：6：8 或 7：6：3 等，该调为中对比，感觉较丰富。 （6）中短调 如 4：5：6 等，该调为中明度弱对比，感觉含蓄、平板、模糊。 （7）低长调 如 1：3：10 等，该调深暗而对比强烈，感觉雄伟、深沉、警惕、有爆发力。 （8）低中调 如 1：3：6 等，该调深暗而对比适中，感觉保守、厚重、朴实、男性化。 （9）低短调 如 1：3：4 等，该调深暗而对比微弱，感觉沉闷、忧郁、神秘、孤寂、恐怖。 另外，还有一种最强对比的 1：10 最长调，感觉强烈、单纯、生硬、锐利、眩目等。 纯度对比的基本类型 两种以上色彩组合后，由于纯度不同而形成的色彩对比效果称为纯度对比。它是色彩对比的另一个重要方面，但因其较为隐蔽、内在，故易被。在色彩设计中，纯度对比是决定色调感觉华丽、高雅、古朴、粗俗、含蓄与否的关键。 其对比强弱程度取决于色彩在纯度等差色标上的距离，距离越长对比越强，反之则对比越弱。 如将灰色至纯鲜色分成 10 个等差级数，通常把 13 划为低纯度区，810 划为高纯度区，47划为中纯度区（图） 。在选择色彩组合时，当基调色与对比色间隔距离在 5 级以上时，称为强对比；35 级时称为中对比；1 2 级时称为弱对比。据此可划分出九种纯度对比基本类型。 （图） （1）鲜强调 如 10：8 ：1 等，感觉鲜艳、生动、活泼、华丽、强烈。 （2）鲜中调 如 10：8 ：5 等，感觉较刺激，较生动。 （3）鲜弱调 如 10：8 ：7 等，由于色彩纯度都高，组合对比后互相起着抵制、碰撞的作用，故感觉刺目、俗气、幼稚、原始、火爆。如果彼此相距离离大，这种效果将更为明显、强烈。 （4）中强调 如 4：6：10 或 7：5 ：1 等，感觉适当、大众化。 （5）中中调 如 4：6：8 或 7：6：3 等，感觉温和、静态、舒适。 （6）中弱调 如 4：5：6 等，感觉平板、含混、单调。 （7）灰强调 如 1：3：10 等，感觉大方、高雅而又活泼。 （8）灰中调 如 1：3：6 等，感觉相互、沉静、较大方。 （9）灰弱调 如 1：3：4 等，感觉雅致、细腻、耐看、含蓄、朦胧、较弱。 另外，还有一种最弱的无彩色对比，如白：黑、深灰：浅灰等，由于对比各色纯度均为零 ，故感觉非常大方，庄重，高雅，朴素。 色彩的面积与位置对比 形态作为视觉色彩的载体，总有其一定的面积，因此，从这个意义上说，面积也是色彩不可缺少的特 性。艺术设计实践中经常会出现虽然色彩选择比较适合，但由于面积、位置控制不当而导致失误的情况 。 1.色彩对比与面积的关系 （1）色调组合，只有相同面积的色彩才能比较出实际的差别，互相之间产生抗衡，对比效果相对强烈。 （2）对比双方的属性不变，一方增大面积，取得面积优势，而另一方缩小面积，将会削弱色彩的对比。 （3）色彩属性不变，随着面积的增大，对视觉的刺激力量加强，反之则削弱。因此，色彩的大面积对比可造成眩目效果。如在环境艺术设计中，一般建筑外墙、室内墙壁等都选用高明度、低纯度的色彩，以减低对比的强度，造成明快、舒适的效果。 （4）大面积色稳定性较高，在对比中，对它色的错视影响大；相反，受它色的错视影响小。 （5）相同性质与面积的色彩，与形的聚、散状态关系很大的是其稳定性，形状聚集程度高者受它色影响小，注目程度高，反之则相反。如户外广告及宣传画等，一般色彩都较集中，以达到引人注意的效果。 2.色彩对比与位置的关系 （1）对比双方的色彩距离越近，对比效果越虽，反之则越弱。 （2）双方互相呈接触、切入状态时，对比效果更强。 （3）一色包围另一色时，对比的效果最强。 （4）在作品中，一般是将重点色彩设置在视觉中心部位，最易引人注目。如井字形构图的 4 个交叉点。 色彩的肌理对比 色彩与物体的材料性质、形象表面纹理关系很为密切，影响色彩感觉的是其表层触觉质感及视觉 感受。 （1）对比双方的色彩，如采用不同肌理的材料，则对比效果更具情趣性。 （2）同类色或同种色相配，可选用异质的肌理材料变化来弥补单调感。如将同样的红玫瑰花印制在薄尼龙沙窗及粗厚的沙发织物上，它们所组成的装饰效果，既成系列配套，又具材质变化色彩魅力。 （3）绘画及色彩表现中，应用各种色料及绘具可产生出不同的肌理效果，如水彩、水粉、油画、丙稀等各色颜料及蜡笔、麦当劳、钢笔、毛笔等各类画笔。 （4）同样的颜料采用不同的的手法创造出许多美妙的肌理效果，以强化色彩的趣味性、情调性美感。如拓、皴、化、防、拔、撒、涂、撒、涂、染、勾、喷、扎、淌、刷、括、点等上色手法。 色彩的连续对比 （1）发生在同一时间、同一视域之内色彩对比称为色彩的同时对比。这种情况 下，色彩的比较、衬托、排斥与影响作用是相互依存的。如在黄色纸张上涂一小块灰色，这种感觉越强，出现所谓的补色错视。再如在黑纸上涂一灰色小方块，白纸上涂一同样面积及深浅的灰色小方块，同时对比的视觉感受是黑纸上的灰色更显明亮，形成所谓的明度错视。 （2）色彩对比发生在不同的时间、不同视域、但又保持了快捷的时间连续性，自然数为色彩的连续对比。人眼看了第一色再看第二色时，第二色会发生错视。第一色看的时候越长，影响越大。第二色的错视倾向于前得的补色。这种现象是视觉残像及视觉生理、心理自我平衡的本能所致。如医院中手术室环境及开刀医、护人员工作服都选用蓝绿色，显然是为了“中和”血液 红色，巧妙地利用色彩的连续对比，使医生注视了蓝绿色后，不但可减少、恢复视觉的疲劳，同时更易看清细小的血管、神经等，从而有利于保证手术进行的准确性和安全性。三 .色彩推移 色彩推移的特点和种类 色彩推移是将色彩按照一定规律有秩序地排列、组合的一种作品形式。种类有色相推移、明度推移、纯度推移、互补推移、综合推移等。其特点是具有强烈的明亮感和闪光感，富有浓厚的现代感和装饰性，甚至还有幻觉空间感。 1、色相