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颜色有哪三个基本属性?明度、色调和饱和度什么关系?

发布日期:2023-06-30 浏览次数:679

颜色有哪三个基本属性?颜色可以分为彩色系和非彩色系两大类,非彩色系指白色、黑色和各种深浅不同的灰色:而彩色则指白黑系列以外的各种颜色。对人眼来讲,非彩色系只有明暗的变化,而彩色则有三种特性:明度、色调和饱和度。那么,明度、色调和饱和度什么关系?本文为大家做了介绍,对颜色知识感兴趣的朋友可以了解一下!

颜色表色系统

颜色的产生及定义:

在人们的生活中,每天都接触到各种颜色,而颜色是什么,怎样测量它,却不是一个能简单回答的问题。近代科学技术和生产的发展更迫切的提出了这个问题。大约七十年以前,科学家开始研究这个问题,并形成了一门新兴的科学——色度学。色度学是研究人的颜色视觉规律、颜色测量的理论及技术的科学,是一门涉及物理光学、视觉生理、视觉心理、心理物理等交又研究领域的学科,它是我们进行地砖表面颜色分类的理论基础。

颜色是彩色物体最为显著的特征之一,一个物体在视觉上引起的颜色感觉是由以下三种因素决定的:

1.物体表面将照射光线反射到空间的性质,这种性质决定于物体表面的化学结构与组成,表面物理与几何特性;

2.照明光源的性质,即光源的波长构成特性-光能在相关视觉波段范围内的能量分布,从光源的色品质量而言,也就是它的色温;

3.眼睛的辨色能力,主要决定于视网膜上的视神经系统感受分布于其上的光线的能力和处理与传送光刺激的能力。

颜色作为一种心理物理学现象,一方面从客观上认识,对引起色彩感觉的光刺激可以做客观测定,另一方面从颜色感觉这种主观响应来认识,也可以做精确的描述,在这两种不同的研究范畴里,颜色的概念和描述都是不同的。

心理物理学——颜色是可见光波段范围内的一种能量分布状态,它是引起颜色感觉的光刺激作用;

色度学——任何颜色都可以通过三种原色混合而成,以色光混合为例,一个色彩是由一定比例的红、绿、蓝三种原色光混合而成的;

心理学——颜色是视觉器官在光刺激下的一种视感觉;

国家标准——颜色是光作用于人眼引起的除形象以外的视觉特性。包括可见辐射特性、产生光感觉的光刺激的特性和能引起光刺激的物体的特性。

在以上关于颜色的不同定义中,心理物理学研究重视光刺激的客观表征,每种色彩无论是光源的色或从色素物质表面反射出来的色,其光谱能量分布曲线无异于一个人的指纹,它最能客观地表征各种色彩刺激的微妙差异乃至于色彩物质的个性特征。色彩的色度学学研究则更具有实用的价值,如计算机与彩色电视机显示器上的调色技术、彩色摄影与彩色印刷中的演色指南,涂料工业、颜料工业以及以艺术或技术目的的各种再现色彩的工作,都可以在色度学研究的指导下成为一种精确的定量技术,作为工业生产品质指标的色彩标准更是色度学研究成果的直接应用。国家标准其实就是以上三种不同领域研究成果的具体应用。

颜色的三个基本属性:

为了更好地分析颜色,将颜色赋予了三个属性,这三个属性分别为色相、明度和彩度。对颜色的属性进行分析,能更好地表述颜色。

(1)色相

色相是颜色最本质的属性。色相又可以称为色调,它是用来区分各种颜色的视觉属性。颜色色相主要分为6个色系,包括红色系、黄色系和蓝色系这三个主色系,以及橙色系、绿色系和紫色系这三个次色系。主色系的颜色不能通过调配得来,而次色系的颜色可通过主色系调配得来。

(2)明度

颜色系统中央的轴表示颜色的明暗程度,越往上表示颜色越亮,越往下表示颜色越暗。人对物体明暗程度的感受也反映了光被物体反射的程度。人对明度的感觉受光源及人体生理特征的影响,光源亮度变化时,颜色的明暗程度会发生变化,另外人的视觉灵敏度不同,对颜色的明暗程度变化的感受也不同。

(3)彩度

彩度又称饱和度、鲜艳度,是区分颜色饱和纯净程度的一个属性。在奥斯特瓦德颜色定位系统中,颜色距离中心的远近,反映了颜色彩度的高低。颜色的彩度属性受光源光照强度的影响不大,但是光源的光波偏向对彩度影响较大,如同一物体在白炽灯和荧光灯下看到的彩度是有差别的。

明度、色调和饱和度之间的关系:

色相、明度、饱和度这三者之间的关系可以说既相互独立,又相互联系。之所以说相互独立是因为三者中的每一个的变化都不受其余两者的影响,而三者的相互联系是在颜色的变化这一前提条件下成立的。某一个颜色我们可以理解为由这三个量形成的,所以这三个量中只要有一个量发生变化的话,那么这个颜色一定会产生变化。

为了便于理解颜色三特征的相互关系,可用三维空间的立体来表示色相、明度和饱和度。如下图所示,垂直轴表示黑、白系列明度的变化,上端是白色,下端是黑色,中间是过渡的各种灰色。色相用水平面的圆圈表示。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、蓝和紫),圆形中心是灰色,其明度和圆圈上的各种色相的明度相同。从圆心向外颜色的饱和度逐渐增加。在圆圈上的各种颜色饱和度最大,由圆圈向上(白)或向下(黑)的方向变化时,颜色的饱和度也降低。在颜色立体的同一水平面上颜色的色相和饱和度的改变,不影响颜色的明度。

颜色立体

颜色的两种表示方法:

人类对颜色研究至今其描述的方式大致可分为两种:颜色的显色系统表示法(Color appearance system)和颜色的混色系统表示法(Color mixing system)。

显色系统是建立在真实样品基础上,按直观颜色视觉的心理感受,将颜色划分为有系统、有规律的色序系统。其中,最为典型的显色系统为美国的孟塞尔颜色体系、瑞典的自然颜色体系(NCS)、奥斯瓦尔德颜色空间等。这种表色方法受主观心理影响较大,而且不同的观察者之间还存在不定的因素,因而无法准确地运用于实际工业生产中。

混色系统表色法根据色度学理论与实验证明,任何色彩都可以由色光三原色混合匹配理论建立,它是一种客观物理量,可用于对颜色的标定和测量。这种表色系统的发展相对前者较快,因为不论在印刷行业还是纺织染料和涂料工业中对颜色的复制和标定是客观的,只要其三刺激值确定,那么对颜色的复制就可规范化,且不受时间和地域的影响。

国际照明委员会(CIE)自1931年来推出CIE1931标准色度学系统以来,世界各国的颜色工作者对混色系统颜色空间及色差公式的研究孜孜不倦,至今已得到较为满意的成果。

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