色度学及色彩学.doc

1绪论：我们生活在一个丰富多彩的世界，眼睛将为人们提供外界70%～80%的信息；11%是听觉；其它6%是嗅觉、味觉和触觉色彩是视觉审美中重要因素之一，因此我们有必要研究一下色彩的科学1.1色彩学（chromatology [,krəumə'tɔlədʒi]）：研究内容研究色彩产生、接受及其应用规律的科学它以光学为基础，并涉及心理物理学、生理学、心理学、美学与艺术理论等学科因形、色为物象与美术形象的两大要素，故色彩学为美术理论的首要的、基本的课题1.2色彩学的应用的研究色彩应用史上，装饰功能先于再现功能而出现色彩学的研究在近代才开始，它以光学的发展为基础，牛顿的日光—棱镜折射实验和开普勒奠定的近代实验光学为色彩学提供了科学依据，而心理物理学解决了视觉机制对光的反映问题印象主义出现后，色彩并置对比、互补色等问题，促使理论家、艺术家运用科学方法探讨色彩产生、接受及应用的规律19世纪下半叶，出现了许多色彩学研究的专门著作2光学与物理学知识色彩从根本上说是光的一种表现形式一般能引起视觉的电磁波，叫做“可见光”，它的波长范围400-700nm2.1光与色1666年,英国的科学家萨克·牛顿进行了著名的色彩实验。

他把太阳光用三棱镜分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光束，同时，七色光束通过三棱镜还能还原成白光这七色色带就是太阳光谱2.2光度学photometry [fəu'tɔmitri]、色度学colorimetry ['kʌlə'rimətri]光度学是研究光度量的，而光度学中专门研究眼睛对颜色的响应程度的部分称为色度学，色度学是根据人眼的光谱特性进行研究的一门学科人的大脑感知和理解颜色所遵循的过程是一种生理心理现象，这一现象还远未被完全了解，但是颜色的物理性质可以有实验和理论结果支持的基本形式来表示基本上，人类和其他动物接收的一个物体的颜色有物体的反射光的性质决定一个物体反射的光如果在所有波长范围内是平衡的，对观察者来说则显示白色然而，若一个物体对有限的可见光谱范围反射，则物体呈现某种颜色，例如，绿色物体反射具有500-700nm范围的光，吸收其他波长光的多数能量2.3视觉的生理构造人眼的形状像一个小球，通常称为眼球，眼球内具有特殊的折光系统，使进入眼内的可见光汇聚在视网膜上视网膜上含有感光的视杆细胞和视锥细胞，这些感光细胞把接受到的色光信号传到神经节细胞，再由视神经传到大脑皮层枕叶视觉神经中枢，产生色感。

详细的说，当物象受光线照射后，其信息通过瞳孔进入视网膜，经过视神经细胞分析，转化为神经冲动，由视神经传达到大脑皮层的视觉中枢，才产生了色彩感觉• 锥体细胞 • 光线—瞳孔—视网膜 杆体细胞 视神经—大脑—色感经过了光、眼睛、大脑三个环节，才能感知色彩的相貌，从而得出色彩概念光刺激眼睛所产生的视觉感为色彩可以说，色彩是一种视觉形态，是眼睛对可见光的感受人眼的锥状细胞是负责彩色视觉的传感器，详细的实验结果已经确定，人眼中的600-700万锥状细胞可分为3个主要的感觉类别，分别对应红、绿、和蓝大约65%的锥状细胞对红光敏感，33%对绿光敏感，只有2%对蓝光敏感（但是蓝锥状细胞对蓝光更敏感）由于人眼的这些吸收特性，被看到的彩色是所谓的原色红(R)、绿（G）、蓝（B）的各种组合为标准化起见，CIE（国际照明委员会）在1931年设计了下面的特定波长值为主原色：红=700nm、绿=546.1nm、蓝=435.8nm标准只是实验数据的近似，为标准化目的而定的特定三原色波长并不意味着GRB分量单独作用就能产生所有的谱色，只一点很重要。

原色”一词的使用已经被广泛误解为：3个标准原色当以各种强度比混合在一起时可以产生所有的可见颜色原色相加可以产生二次色，如深红色（红加蓝）、青色（红加绿）和黄色（红加绿）以正确的亮度保三原色或者一种二次色与其相反的原色相混合，即可产生白光光原色与颜料或者着色剂原色之间的区别是很重要的颜料定义一种原色为减去或吸收光的一种原色并反射或传输另两种颜色因此颜料的原色是深红色、青色、和黄色将这三种颜料原色或其对应的补色进行合适的组合，即可产生黑色彩色电视接收机是色光相加的例子，许多彩色电视显像管内部是由电敏荧光fluorescent [fluə'resnt]粉三角形点阵形式组成的当激发时，三色组中的每一点能产生三原色中的一种光发射红光的荧光粉的像点亮度由显像管内的电子枪调制，该电子枪产生的脉冲与电视摄像机摄取的“红能量”相对应三像素组中的绿点和蓝光荧光物质以相同的方式被调制在电视接收机上观察到的效果是，三像素每一点荧光点原色加在一起并由眼睛对颜色敏感的锥状提以全彩色图像的方式接收以这种方式每秒钟连续改变30副画面，在荧光屏上即可完成连续图像显示色彩的错觉与幻觉⑴正后像：在黑暗的深夜，先看一盏明亮的灯，然后闭上眼睛，那么在黑暗中就会出现那盏灯的影象，称正后像。

⑵负后像：负后像是神经疲劳过度所引起的，因此其反应与正后像相反当你在阳光下写生一朵鲜红的花，观察良久，然后迅速将视线移到白色纸上，这时你会发现白纸上有一朵与那朵红花形状相同的绿花⑶同时对比：指眼睛同时受到色彩刺激时，色彩感觉发生排斥现象2.4颜色的分类及特性颜色的分类（彩色与非色两大类）、特性（色相、纯度、明度）2.4.1无彩色系——指黑色、白色及由黑白两色相融而成的各种深浅不同的灰色系列定义:按照一定的变化规律，由白色渐变到浅灰、中灰、深灰直至黑色无彩色系 从物理学角度看，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、心理学上说、它们具有完整的色彩性，应该包括在色彩体系之中由白渐变到浅灰、中灰、深灰直到黑色，色彩学上称之为黑白系列黑白色系是用一条垂直轴表示的，一端是白，另一端是黑，中间是各种过渡的灰色无彩色系里没有色相与纯度之说．也就是说其色相、纯度都等于零，而只有明度上的变化作为无彩色系中的黑与白，由于只有明度差别、故又称之为极色3.2有彩色系：⑴定义:它是指包括在可见光谱中的全部色彩,它以红、橙、黄、绿、青、蓝、紫有彩色系——指包括在可见光谱中的全部色彩、它以红、橙、黄、绿、青、蓝、紫为其基本色。

基本色之间不同量的混合、基本色与无彩色系之间不同量的混合所产生的千千万万种色彩都属于有彩色系列有彩色系中的任何—种色彩都具有三大属性即色相、明度、纯度换句话说．一块颜色只要具有以上三种属性都属于有彩色系2.4.2色彩的基本属性三大属性:色相、明度、纯度一块颜色只要具有以上三种属性都属于有彩色系a）．明度色彩的明度指的是它的明暗程度也称亮度、深清度色彩明度形成差异有三种情况：一是同一种色相．由于光源强弱的变化而产生不同的变化；二是同一色相因加上不同比例的黑、白、灰而产生不同的变化；三是在光源色相同情况下，各种不同色相之间的明度不同色彩的明度变化会影响其纯度任何一个有彩色系，当它插入白色时、明度将提高；当掺入黑色时．其明度将降低；掺入灰色时，就会得出相对应的明度色 在无彩色系中，明度最高是白色明度最低是黑色：在白、黑之间存在着一系列的灰色、靠近白色的部分称为明灰色、靠近黑色部分称为暗灰色在有彩色系中，最明亮的是黄色，最暗的是紫色这是因为各个色相在可见光谱上的位置不同、被眼睛感知的程度也不同黄色处于可见光谱的中心位置，视知觉度高，色相度就高紫色位于可见光谱的边缘，故显得很暗黄色和紫色在有彩色系中，成为划分明、暗色的中轴线。

一般说来，色彩的明度变化会影响其纯度任何一个有彩色系，当它插入白色时、明度将提高，当掺入黑色时．其明度将降低；掺入灰色时，就会得出相对应的明度色b）．色相·色相的定义指的是色彩所呈现出的面貌，它是色彩的最重要的特征·纯色色环色相是区分色彩的主要依据，从光、色角度来看、色相差别是由光波波长的长短不同产生的色彩的面貌以红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的光谱为基本色相，并形成一种秩序这种秩序是以色相环形式体现的，称为纯色色环色环中，可把纯色色相的距离分离分隔均等，分别可作出6色相环、12色相环、20色相环、24色相环、40色相环等等l2色相环：l2色相环是约翰内斯.伊顿设计的12色相环的优点是，不但l2色相具有相同的间隔，同时6对补色也分别置于直径两端的对立位置上(成180因此、初学者可以轻而易举地辨认出l2色中的任何一种色相，也可以十分清楚地知道由三原色(红、黄、蓝) 间色(橙、绿、紫) 复色(黄橙、红橙、红紫、蓝紫、蓝绿、黄绿)，形成了l2色色相环，同时6对补色也分别置于直径两端的对立位置上(成180因此、初学者可以轻而易举地辨认出 l2色中的任何一种色相，也可以十分清楚地知道由三原色(红、黄、蓝) 间色(橙、绿、紫) 复色(黄橙、红橙、红紫、蓝紫、蓝绿、黄绿)，形成了l2色色相环。

C）．纯度纯度是人对色彩感觉的一种特征，即各种色彩的浓度，又称彩度、饱和度、鲜艳度、含灰度等一定亮度的颜色距离同样亮度的灰色越远，就越饱和：反之，则越不饱和，色彩的饱和度决定于光的纯度本色彩中，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等基本色相纯度最高，黑、白、灰等纯度等于零一个色相加白色后所得的明色与加黑色后得到的暗色，都称为“清色”在一个纯度色相中，如果同时加入白色与黑色得到的灰色、称为“浊色”这种“浊色”与“清色”相比较、明度上可以一样，但纯度上“浊色”比“清色”要灰这是纯度区别于明度的因素之一纯度的变化，可以通过三原色互相混合产生，也可以用某一纯色直接加白、加黑、加灰、还可以通过补色相混产生(可适当注意其明度)需要注意的是、色相的纯度、明度不成正比，纯度高不等于明度高，这是由视觉生理条件决定的按照美国色彩学家孟赛尔(A·H·Munesll)色彩体系的规定，色相的明度、纯度关系如下： 凡是有彩色系中的色彩都具有这三大属性，在色彩学上也称之为色彩三要素熟悉和掌握色彩的三属性，对于认识色彩、表现色彩极为重要三属性中的任何一个要素的改变都将影响原色彩的面貌和性质可以说色彩三属性在具体的艺术创作中，是同时存在、不可分割的整体。

因此，在设计中表现色彩时，必须对色彩的三个特征同时加以考虑和运用3、色调及色彩意象3.1色调3.1.1定义： 色调是指色彩外观的重要特征与基本倾向就拿装饰风景画的色调来说、它是由各种色相及相互构成的整体关系生成的、是由色彩的明度、色相、纯度三要素的综合运用形成的，其中某种因素起主导作用．就可以称为某种色调3.1.2分类1）从色彩的明度来分有明色调(高调)、暗色调(低调)、灰色调(中调)2）如果要把明度与色相结合起来分又有对比强烈色调(包括色相强对比)、柔和色调(明度、色相差小的)、明快色调(明度较高的类似色为主的色)等等3）从色彩的色相上来分有红色调、黄色调、绿色调、蓝色调、紫色调......等等4）从色彩的纯度上来分有清色调(纯色加白或加黑)、浊色调(纯色加灰)5）把纯度与明度结合起来分又可分明清色调、中清色调、暗请色调6）从装饰风景画中色彩的色性来分有暖色调、冷色调、中性色调等等 在设计作品的色彩表现上，色调体现了作者的感情、趣味、意境等设计意匠，更体现了设计者色彩造型能力的强弱具有浓郁装饰趣味的装饰风景画，它的色彩无不具有一种整体的基本色调好的色调是通过对色彩三属性的整体思考和处理而构成的。