色彩學(xué)第一章(概述)課件

色彩學(xué)第一章(概述)色彩學(xué)第一章(概述)色彩學(xué)第0章色彩概論色彩學(xué)第0章色彩概論概述——色彩在信息社會中，人們是通過各種感覺器官來獲取信息的?？茖W(xué)研究表明，在人們接受的信息中，80%以上的信息來自視覺器官，而色彩是給人的第一視覺印象。在觀察物體時(shí)，人的視覺神經(jīng)首先對色彩反映最快，其次是形狀和空間位置，最后才是物體表面的細(xì)微層次。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”的說法。

色彩是藝術(shù)，色彩是生命，色彩是享受，色彩是科學(xué)，一個沒有色彩的世界是死亡的世界。概述——色彩在信息社會中，人們是通過各種感覺器官來獲取信息的概述——色彩物體色的可變性研究同樣一個物體是否在任何情況下都會呈現(xiàn)出相同的顏色呢，為什么？

——否。從物理學(xué)的角度分析,物體本身并沒有某種固定不變的色彩,形成物體色的主要因素取決于光照及物體對光照的吸收、反射、透射現(xiàn)象,另外決定物體色性質(zhì)的還有物體的分子結(jié)構(gòu)、物體的性質(zhì)、光線的性質(zhì)、物體表面特征、觀者當(dāng)時(shí)的心情因素等,但光源色是決定物體色形成的第一要素。一般情況下,物體色的形成都是指以日光光源即全色光(白光色)為前提的,否則,物體色的顯現(xiàn)就會非常不同。例如,紅旗在日光下顯紅色,在紅色光中會顯更紅的紅色,在黃色光下會顯橙色,在藍(lán)色光下會呈顯出紫色,而在綠色光下則會顯出黑灰的顏色來,這是因?yàn)榧t色表面由于沒有紅色光可以反射而又把綠色的技照光吸收掉,因此紅色在綠光的照射下呈黑灰色了。又如,白紙的表面,若拿紅光去照,便反射紅光而呈紅色;若照以藍(lán)光,則呈藍(lán)色;若照以黃光;則呈黃色;若照以全色光(白光)則會是白色。這是由于白紙平均地反射各色光的緣故。結(jié)論：色彩不是一種實(shí)體。概述——色彩物體色的可變性研究概述——色彩與生活色彩是一種視覺感受，客觀世界通過人的視覺器官形成信息，使人們對它產(chǎn)生認(rèn)識。所以，視覺是人類認(rèn)識世界的開端。來自外界的一切視覺形象，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)系來反映。因此，色彩在人們的社會活動中具有十分重要的意義。人類長期生活在色彩環(huán)境中，逐步對色彩發(fā)生興趣，并產(chǎn)生了對色彩的審美意識。因此，有史以來人們就以美術(shù)、宗教、文學(xué)、哲學(xué)、音樂以及詩歌等形式，用直接或間接的方法來贊美色彩，稱頌色彩的美感以及色彩的哲理作用。在建筑、雕塑、繪畫、工藝領(lǐng)域都能直觀地表現(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。概述——色彩與生活色彩是一種視覺感受，客觀世界通過人的視覺器概述——色彩與生活色彩通過文學(xué)、哲學(xué)、音樂、詩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，春來江水綠如藍(lán)”、“兩個黃鸝鳴翠柳，一行白鷺上青天”等等傳唱已久的詩句所表現(xiàn)的意境，都是作者運(yùn)用了色彩視覺的特殊作用，以及它們的審美特征，使詩句更能表達(dá)出作者的思想感情，也更有助于人們對詩意的理解和分析。色彩既是一種感受，又是一種信息。在我們生活的這個多姿多彩的世界里，所有的物體都具有自己的色彩，尤其樹木和花草，色彩隨四季變化。因此，春秋的更換及寒暑的不同，除皮膚可感覺外，自然界還會用美麗的色彩來告訴人們。概述——色彩與生活色彩通過文學(xué)、哲學(xué)、音樂、詩歌等形式的傳播概述——色彩與生活（花朵）概述——色彩與生活（花朵）概述——色彩與生活（廣告）概述——色彩與生活（廣告）概述——色彩與生活（動漫）概述——色彩與生活（動漫）概述——色彩與生活（衣）衣與色彩的關(guān)系在衣著上，人們對色彩審美的節(jié)奏特別快速，變化日新月異，從而形成服裝流行色，反映了人們對色彩的審美愛好和意向。黑、白色是永遠(yuǎn)的流行色。概述——色彩與生活（衣）衣與色彩的關(guān)系概述——色彩與生活（衣）喜歡趕潮流的同學(xué)在穿衣服飾上也都會很注意顏色的搭配，膚色白的人，什么樣的顏色穿在身上都會很靚，但是膚色黑的同學(xué)，穿衣服就會很講究顏色，比如不能穿大紅色，草綠色。魯迅先生也講過，腳長的女人一定要穿黑鞋子，腳短的一定要穿白鞋子，因?yàn)榘咨哂袛U(kuò)張性而黑色具有收縮感。俗話說：“若要俏，就穿皂”。肥胖人不要穿淺色衣服也是這個道理。概述——色彩與生活（衣）喜歡趕潮流的同學(xué)在穿衣服飾上也都會很概述——色彩與生活（食）色香味俱全，用顏色誘惑你的胃！概述——色彩與生活（食）色香味俱全，用顏色誘惑你的胃！概述——色彩與生活（住）住，家庭裝潢，要注意色彩對人造成的心理影響，色彩對人會產(chǎn)生冷暖、軟硬、遠(yuǎn)近、輕重等感受，由色彩可以產(chǎn)生種種聯(lián)想。例如，從紅色聯(lián)想到火焰，藍(lán)色聯(lián)想到大海，這種聯(lián)想便產(chǎn)生了明確的概念，使人對不同的色彩產(chǎn)生不同的感覺。藍(lán)色給人放松的感覺，這就是為什么教室里面的窗簾要用藍(lán)色的原因了。概述——色彩與生活（?。┳?，家庭裝潢，要注意色彩對人造成的心概述——色彩與生活（行）行。注意汽車上、街道上，以及廣告牌等的色彩搭配。概述——色彩與生活（行）行。注意汽車上、街道上，以及廣告牌等印刷色彩研究的對象

色彩是科學(xué)，在醫(yī)藥、涂料、印染、印刷、信息傳播等領(lǐng)域都需要通過色彩來描述色彩的變化規(guī)律，以及對顏色進(jìn)行評價(jià)、測量和標(biāo)定，以便能正確的表現(xiàn)人們所需要的顏色。印刷品不僅要有使用價(jià)值，還要有鮮明的觀賞性。就現(xiàn)在我們在超市里面常見的包裝品來看，一般的煙、酒、食品（比如馬上就要過中秋節(jié)了，月餅都有非常漂亮的包裝，觀賞價(jià)值特別高），一般的包裝品不僅要起到保護(hù)被包裝品不易被損壞以外，都特別強(qiáng)調(diào)包裝的藝術(shù)觀賞性。印刷色彩研究的對象色彩是科學(xué)，在醫(yī)藥、涂料、印染、印刷、信課程學(xué)習(xí)內(nèi)容色彩視覺的基本概念色彩視覺形成的原理、方法色彩視覺的基本特征色彩視覺的表示方法、測量方法色彩視覺復(fù)制中各環(huán)節(jié)顏色的傳遞及管理等。課程學(xué)習(xí)內(nèi)容色彩視覺的基本概念

第一章光與色第一節(jié)光的性質(zhì)

第一章光與色第一節(jié)光的性質(zhì)§1

光的性質(zhì)色彩和色覺光的性質(zhì)光的色散§1光的性質(zhì)色彩和色覺場景模擬在黑夜中，我們可以靠觸覺去了解物體的形狀，但是卻不能知道物體的顏色，比如一朵花，在黑夜中我們能聞到花香，卻不能看到花的絢爛的色彩。而在白天光照的情況下，我們就可以賞花，品花，感受花的爛漫。為什么在正常的環(huán)境中我們能知道物體的顏色？

場景模擬1.色彩和色覺眾所周知,我們所見到的大部分物體是不發(fā)光的,如果在黑暗的夜里,或者說是在沒有光照的條件下,這些物體是不能被人們看見的,更不可能知道它們各是什么顏色。

人們之所以能看見色彩,是因?yàn)閬碜园l(fā)光光源,如太陽、電燈光、燭光、火光等;或是發(fā)光光源的反射光,即發(fā)光光源照射在非發(fā)光物體上所反射的光,如月亮、建筑墻面、地面等,再散射到被觀察物體上所致。由此可見,光和色是分不開的,光是色的先決條件,反映到人們視覺中的色彩其實(shí)是一種光色感覺。結(jié)論：有光才有色1.色彩和色覺眾所周知,我們所見到的大部分物體是不發(fā)光的,色彩是人對眼睛視網(wǎng)膜接收到的光作出反應(yīng),在大腦中產(chǎn)生的某種感覺。盲人有色彩感覺嗎？沒有大腦意識的人有色彩感覺嗎？結(jié)論：產(chǎn)生色彩需眼睛、大腦。沒有物體，會有顏色嗎？結(jié)論：產(chǎn)生色彩需物體。色彩是人對眼睛視網(wǎng)膜接收到的光作出反應(yīng),在大腦中產(chǎn)生的某種感色彩要素與定義人的色彩感覺信息傳輸途徑是光源、物體、眼睛和大腦，也就是人們色彩感覺形成的四大要素。美國光學(xué)學(xué)會（OpticalSocietyofAmerica）的色度學(xué)委員會曾經(jīng)把顏色定義為：顏色是除了空間的和時(shí)間的不均勻性以外的光的一種特性，即光的輻射能刺激視網(wǎng)膜而引起觀察者通過視覺而獲得的景象。色彩要素與定義人的色彩感覺信息傳輸途徑是光源色覺簡單來講就是色彩感覺，是人的顏色視覺特性。色覺是受大腦支配的一種感覺機(jī)能，是人類認(rèn)識顏色和辨別顏色的能力。色彩是與人的感覺（外界的刺激）和人的知覺（記憶、聯(lián)想、對比…）聯(lián)系在一起的。色彩感覺總是存在于色彩知覺之中，很少有孤立的色彩感覺存在。所以說色覺并不是客觀存在的，它不僅與物體本身的顏色特性有關(guān)，而且還受時(shí)間、空間、周圍環(huán)境的影響。

色覺簡單來講就是色彩感覺，是人的顏色視覺特性。色覺是受大腦支2.光的性質(zhì)——光的定義眾所周知，宇宙之間存在著電磁波，迄今為止發(fā)現(xiàn)的最短的電磁波是10-12nm，最長的波長是108nm，nm表示納米，1納米=10-9m。電磁波的分布及命名如下圖所示：2.光的性質(zhì)——光的定義眾所周知，宇宙之間存在著電磁光是能量的一種形式,是一種電磁輻射能。我們?nèi)庋鬯芸吹墓饩€稱為可見光?？梢姽獾恼穹笮‘a(chǎn)生明暗的變化,光波的長短產(chǎn)生光色的區(qū)別。光波長在380~780納米之間的為可見光,即用三棱鏡分解太陽光形成的光譜,紅色光的波長最長,紫色光的波長最短,相應(yīng)地在色彩中,紅色傳遞的訊息最遠(yuǎn),而紫色傳遞的訊息最近。因此波長在380納米以外,可使人體皮膚變黑的光線稱之為紫外線,波長在780納米以外,能產(chǎn)生熱量的光線稱之為紅外線。另外,在不可見光中還有可以透過物體(金屬除外)的X光線、迦瑪線、有輻射作用的電磁波等其他射線,這些都是肉眼看不見的光,要通過儀器才能觀測。

可見光譜光是能量的一種形式,是一種電磁輻射能。我們?nèi)庋鬯芸吹墓饩€稱光的性質(zhì)1、光的波動性。光以橫波的形式進(jìn)行傳播，其速度是每秒30萬千米。光具有繞射、折射、反射、散射等波動性2、光的量子性，由普朗克提出。光是以c速度運(yùn)動的粒子流，稱為光子，（看上去是光，實(shí)際上是由一組一組的光子組成的），每一個光子都有一定的能量，其公式為：E＝hυ式中h是一個常數(shù)，為普朗克恒量（6.624×10-27爾格?秒）。υ表示光的頻率（υ=c/λ）c表示光速，為3×108m/sec，λ表示波長。則公式為：E＝hc∕λ，稱普朗克光量子能量公式。波長越短，頻率就越高，光子的能量就越大，紫外線波長短，紅外線波長長，所以紫外線的能量比紅外線的能量要大。光的性質(zhì)1、光的波動性。光以橫波的形式進(jìn)行傳播，其速度是每秒3.光的色散我們生活在一個五光十色、色彩繽紛的世界中,各種物體、煙火、彩色電視的畫面、天空和落日等都呈現(xiàn)出不同的色彩,光怎么會有不同的顏色呢?3.光的色散我們生活在一個五光十色、色彩繽紛的世界中,各在可見光譜范圍內(nèi)，不同波長的輻射能引起人的不同顏色感覺，這在1666年英國科學(xué)家牛頓的三棱鏡分析日光實(shí)驗(yàn)中已得到證實(shí)。牛頓發(fā)現(xiàn)，當(dāng)太陽光通過一個三棱鏡后再投射到一塊白色的屏幕上時(shí)，白色的太陽光變成有如雨后彩虹一樣的光帶。光帶顏色的變化是逐漸過渡的，但有些部分的變化顯著，顏色差別較大，由上而下呈紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)和紫七色排列（見右上圖）反過來，如果在光線分散的途中加一塊凸透鏡,,使分散的光線集中,集中的一點(diǎn)又成為白色光。棱鏡白光光的色散示意圖在可見光譜范圍內(nèi)，不同波長的輻射能引起人的不同顏色感覺，這在日光中含有不同波長的輻射能，當(dāng)他們混合在一起并同時(shí)刺激人眼時(shí)，形成白色的感覺，而當(dāng)白色的日光通過三棱鏡時(shí)，因日光種不同波長光的折射系數(shù)不同，折射后投射在白屏幕上的位置也不同，從而形成色光帶。這種白光被分解成各種色光的現(xiàn)象稱為“色散”。白光色散后按波長順序排列而成的彩色光帶稱為“可見光譜”。圖中色散光譜的位置離開了白光投射方向而偏向棱鏡的底側(cè)。其中，紫色折射系數(shù)最大，偏離最大；紅色折射系數(shù)最小，偏離最小。色散光譜中，每一種顏色只有一種波長。這種只含有一種波長而不能再分解的光稱為“單色光”，也稱為“光譜色”。也可以讓三棱鏡折射出來的一種色彩的光再經(jīng)過三棱鏡,它不能再發(fā)生色散,稱這種色光單色光。由單色光混合而成的光稱為“復(fù)合光”。白光就是一種復(fù)色光，大自然中的太陽光、火光，以及人造光源熒光燈等發(fā)出的光都是復(fù)合光。一個顏色的光可以是單色光，也可以是復(fù)合光。日光中含有不同波長的輻射能，當(dāng)他們混合在一起并同時(shí)刺激人眼時(shí)太陽光譜中波長與光色的關(guān)系光色波長（nm）主波長紅780-630700橙630-600620黃600-570580綠570-500550青500-470500藍(lán)470-420470紫420-380420太陽光譜中波長與光色的關(guān)第一章光與色第二節(jié)光的性質(zhì)第一章光與色第二節(jié)光的性質(zhì)1.光譜功率（能量）分布光譜功率（能量）分布：指光源的光譜輻射功率（能量）按波長的分布。絕對光譜功率分布曲線：以波長為橫坐標(biāo)而以光源輻射的各種波長光能量絕對值為縱坐標(biāo)所作的曲線。相對光譜功率分布曲線：令光譜分布能量的最大值為“1”，將光源輻射光譜的其他各種波長的能量與之比較，作歸一化處理以后，使輻射功率僅在規(guī)定的范圍內(nèi)變化。相對光譜功率分布：用任意值表示的光譜功率分布光源的相對光譜輻射功率（能量）決定了光源的顏色特性或者說光源顏色特性取決于在發(fā)出的光線中不同波長的相對能量比例。

白熾燈的相對光譜功率分布曲線連續(xù)光譜相對輻射分布曲線線狀光譜相對輻射分布曲線1.光譜功率（能量）分布光譜功率（能量）分布：指光源的光譜

知道了光源的相對光譜能量分布，就知道了光源的顏色特性。反過來說，光源的顏色特性，取決于在發(fā)出的光線中，不同波長上的相對能量比例。

從右中可以看到：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，基本上是無色或白色的。知道了光源的相對光譜能量分布，就知道了光源的顏色特性熒光燈光源在405nm、430nm、540nm和580nm出現(xiàn)四個線狀帶譜，峰值在615nm，而后在長波段（深紅）處能量下降。這表明熒光光源在綠色波段有較高的輻射能，而在紅色波段（650nm～700nm）輻射能減弱。熒光燈光源在405nm、430nm、540nm和580nm出對比之下，白熾燈光源，它在短波藍(lán)色波段，輻射能比熒光光源低，而在長波紅色區(qū)間，有相對高的能量。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很窄的波段內(nèi)，大約為694nm，看起來是典型的深紅色。在顏色測量計(jì)算中，為了使其測量結(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。對比之下，白熾燈光源，它在短波藍(lán)色波段，輻射能比熒光光源低，2.色溫——黑體的概念黑體：在任何溫度下能完全吸收照射其上輻射能的物體。對于一定溫度的黑體，必須有一定的光譜分布功率對應(yīng)，一定的光譜分布又對應(yīng)一定的顏色。色溫：人們將一黑體加熱到不同溫度所發(fā)出的光色來表達(dá)一個光源的顏色，叫做一個光源的顏色溫度，簡稱色溫。2.色溫——黑體的概念黑體：在任何溫度下能完全吸收照射其上輻色溫——色溫的概念

例如：光源的顏色與黑體加熱到6500K所發(fā)出的光色相同，則此光源的色溫就是6500K。色溫常用等熱力溫標(biāo)表示，也就是常說的“開爾文”（符號K）。用以計(jì)算光線顏色成分的方法，是19世紀(jì)末由英國物理學(xué)家洛德.開爾文所創(chuàng)立的，他制定出了一整套色溫計(jì)算法，而其具體測定的標(biāo)準(zhǔn)是基于以一黑體輻射器所發(fā)出來的波長。

色溫——色溫的概念實(shí)際參考：色光科學(xué)家測定夏至的陸地和海濱兩區(qū)域正午時(shí)分的日光色溫為5000K和5500K；蠟燭色溫一般在1800K,白熾燈在3000K（相當(dāng)于早晨和黃昏）,晴天為5200K,陽光直射下5000K,陰天下6500-9000K,深藍(lán)的天空可以到20000K或以上

實(shí)際參考：色光科學(xué)家測定夏至的陸地和海濱兩區(qū)域正午時(shí)分的日光3.標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源標(biāo)準(zhǔn)照明體:指特定的光譜功率分布，這一光譜功率分布不要求必須由一個光源直接提供，也不一定能用光源來實(shí)現(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)光源：是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明體的相對光譜功率分布的光源。照明體與光源的區(qū)別:①

照明體指特定的光譜功率分布，不是具體發(fā)光體，光源是具有一定光譜功率分布的具體發(fā)光體。②

照明體是概念上的光源，它可以有光源匹配，并不一定可以用光源匹配出來。3.標(biāo)準(zhǔn)照明體和標(biāo)準(zhǔn)光源標(biāo)準(zhǔn)照明體:指特定的光譜功率分布，這CIE（國際照明委員會）標(biāo)準(zhǔn)照明體

標(biāo)準(zhǔn)照明體A：絕對溫度大約為2856K完全輻射體的光。標(biāo)準(zhǔn)照明體B：代表相關(guān)色溫大約為4874K的直接陽光標(biāo)準(zhǔn)照明體C：代表相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光。標(biāo)準(zhǔn)照明體D65：代表相關(guān)色溫為6504K的日光標(biāo)準(zhǔn)照明體D：代表標(biāo)準(zhǔn)照明體D65以外的日光叫做典型日光（或重組日光）

CIE（國際照明委員會）標(biāo)準(zhǔn)照明體標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)光源標(biāo)準(zhǔn)光源A：色溫2856K的充氣鎢絲燈。標(biāo)準(zhǔn)光源B：以A光源加一組特定的戴維斯—吉伯遜液體濾光器，以產(chǎn)生相關(guān)色溫為4874K的輻射。標(biāo)準(zhǔn)光源C：以A光源加一組特定的戴維斯—吉伯遜液體濾光器，以產(chǎn)生相關(guān)色溫為6774K的輻射。

標(biāo)準(zhǔn)光源標(biāo)準(zhǔn)光源A：色溫2856K的充氣鎢絲燈。4.光源的顯色性a．光源的顏色①

色表：人的眼睛直接觀察光源時(shí)所看到的顏色。①

光源的顯色性：光源照射到物體上所產(chǎn)生的客觀效果。b．光源的顯色性①

光源的顯色性：是指與參照標(biāo)準(zhǔn)照明體相比較某一光源對物體顏色外表所產(chǎn)生的效果。按CIE規(guī)定：普朗克輻射體為低色溫光源的參照標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)照明體D為高色溫光源的參照標(biāo)準(zhǔn)。②

光源的顯色指數(shù)：是評價(jià)某種光源照明效果好壞的主要指數(shù)，是指光源的顯色性接近參照照明體的程度。白熾燈和日光是顯色性最好的光源

4.光源的顯色性a．光源的顏色在定量研究