汽車涂料技術-顏色屬性

顏色的屬性

顏色三屬性彩色表現(xiàn)很復雜，但可以用三組特定值來確定。

1.色彩相貌，也就是色相、色調

2.表示明暗程度，也就是明度、亮度

3.表示顏色的濃淡程度的色強，也就是純度、彩度。色調、明度和彩度確定色彩的狀態(tài)，稱為色彩的三屬性。無論什么顏色，都可以用這三種特性來定性、定量地描述。顏色的這三種特性可以用儀器測定，也可以用目測比較評定。目測比較評定是顏色分類和說明顏色變化規(guī)律最簡練、最易接受的一種方法。

1929年，美國畫家孟塞爾(A．H．Munsell)根據顏色的這三個特性創(chuàng)立了孟塞爾色表系統(tǒng)，并制出了顏色模型和圖譜，現(xiàn)在已被世界各國廣泛地采用，成了對顏色的分類和標定顏色的主要方法。色調(Hue)

色調也叫色相或色別，是色彩外觀的特征，是不同色彩之間彼此相互區(qū)分最明顯的特征。色調表示一定波長的單色光的顏色相貌，是能夠比較確切地表示某種顏色色別的名稱。色調是指物體反射的光線中以哪種波長占優(yōu)勢來決定的，不同波長產生不同顏色的感覺，它決定了顏色本質的根本特征。如：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫因為許多單色光的顏色可由其他單色光混合得到，人們將這一單色光的波長定義為同一顏色混合光的主波長，所以色調又是主波長的同義詞。色彩的主波長相同，色調便相同；主波長不同，色調便不同，而且有很大差別。我們把色調接近的那些色（色相環(huán)中相距30度左右的色）稱為同類色；色調差別較大的那些色（色相環(huán)中相距90~180度左右的色）稱為對比色或互補色；色調差別適中的那些色（色相環(huán)中相距50度左右的色）稱為類似色，最初的基本色調為：紅、橙、黃、綠、藍、紫。在各色中間加插一兩個中間色，其頭尾色相，按光譜順序為：紅、橙紅、黃橙、黃、黃綠、綠、綠藍、藍綠、藍、藍紫、紫、紅紫--十二基本色調這十二色相的彩調變化，在光譜色感上是均勻的。如果進一步再找出其中間色，便可以得到二十四個色相。如果再把光譜的紅、橙黃、綠、藍、紫諸色帶圈起來，在紅和紫之間插入半幅，構成環(huán)形的色相關系，便稱為色相環(huán)?；旧嚅g取中間色，即得十二色相環(huán)。再進一步便是二十四色相環(huán)。在色相環(huán)的圓圈里，各彩調按不同角度排列，則十二色相環(huán)每一色相間距為30度。二十四色相環(huán)每一色相間距為15度。明度(value)也稱為亮度(Brightness或Lightness)、主觀亮度、明暗度和光度，表示色彩的明暗程度，也是表示一個物體反射光線多少的顏色屬性。明度越高，色彩越濃，越亮；明度越低，色彩越深，越暗。明度最高的色彩是白色，明度最低的色彩是黑色，均為無彩色。

明度是人們所看到的顏色引起的視覺上明暗程度的感覺，人眼對明暗的改變很敏感。反射光發(fā)生很小的變化，甚至小于l％的變化，人眼也能感覺出來，明度隨光輻射強度的變化而變化。a、同一色相不同明度同一顏色在強光照射下顯得明亮，弱光照射下顯得較灰暗模糊；同一顏色加黑或加白摻和后產生各種明亮程度。b、各種顏色不同明度每一種純色都有與其相應的明度。黃色調的明度最高，藍紫色調的明度最低，紅綠色為中間明度明度一般用黑白度來表示，主要色調的明度變化見表，愈接近白色，明度愈高；愈接近黑色，明度愈低。因此，無論哪個色加上白色，都會提高混合色的明度，且加入白色愈多，明度提高愈大；反之，加入黑色則會降低明度，加入黑色越多，明度愈低。如果加入灰色的話，那就要看灰的深淺而定了。彩度彩度(chroma或saturation)也稱為純度或飽和度，是指色彩的艷麗程度，反射或透射光線接近光譜色的程度。同種色調的彩調，也有強弱之分。彩度表示顏色偏離具有相同明度的灰色的程度。彩度可分為0～20檔，一般彩度小于0.5時就成為無彩色，彩度接近20時就接近飽和。彩度是顏色在心理上的純度感覺。在可見光譜中各種單色光是最純的顏色，為極限純度。彩度也指某種顏色含該色量的飽和程度，是指顏色的色覺強弱而言的。在這個純度色譜中，接近純色的色叫高純度色，當某一顏色濃淡達到飽和時，若無白色、灰色或黑色摻人其中，即呈純色(亦稱正色)；接近灰色的色叫低純度色，處于中間狀態(tài)的叫中純度色；無彩色，即黑，白，灰。無彩色不帶任何色彩傾向，純度為0。高彩度的色調加入白或黑時，將提高或降低它的明度，同時也降低了它的彩度。每一色調都有不同的彩度變化，標準色的彩度最高(其中紅色最高，青綠色最低，其他居中)，黑、白、灰色的彩度最低，被定為零。在一個大紅色里逐步添加白色或者是黑色，這個大紅色就會變的不象以前那么艷麗了，這是因為它的純度下降了。彩色物體顏色的彩度往往與物體的表面結構有關。如果物體表面粗糙，表面反射光呈漫反射，即在任何方向上都有白光的反射，則會在一定的程度上沖淡色彩的飽和度，即使顏色的彩度降低。如果物體表面光滑，表面反射光是單向反射，這時若對著反射光觀察，會由于光線亮得耀眼使飽和度較低；而在其他方向上，由于反射白光很少，顏色的彩度就較高

那么，色漆為什么濕的時候色澤覺得鮮艷，而干了以后顏色會變暗呢?這是因為顏料是由極細的顆粒組成的，濕的時候，顏料顆粒之間的空隙被溶劑填滿，表面變得光滑，減少了光的漫反射，所以顏色的彩度就較高；色漆干了之后，溶劑已揮發(fā)，顏料顆粒顯露出來，即表面變粗糙了，因此色澤就變灰暗了，顏色就變深了。顏色三屬性之間的相互關系顏色的色調、明度及彩度都是人在觀察色彩時的視覺心理量，是人們的主觀顏色感覺。雖然三屬性分別與主波長、光強以及光譜能量分布有關，但它們并不是光的物理屬性，其表現(xiàn)形式與度量都取決于人類的視覺。顏色的三個屬性是相互獨立的，但不能單獨存在。它們之間的變化是相互聯(lián)系、相互影響的。其中，色調和彩度對色感的描述有重要意義某種顏色加入白色可提高其明度，加黑會降低其明度。另外，在顏色的明度改變的同時，顏色的彩度也會變化，白量和黑量越多彩度越低。顏色的色調、明度和彩度只有在亮度適中的時候才能充分體現(xiàn)出來。在中等亮度下，一般人眼能夠分辨的色彩總數在10000種左右。在亮度極低的場合，色彩變成了暗色，這時就很難區(qū)別色彩的色調和彩度。如果在極亮的光照下，人眼接受刺激的程度已達到了極限，使人產生了耀眼的感覺，這時將無法分辨色彩的一切屬性。顏色特性的表示

常見特性表示方法有奧斯瓦爾德色立體表色法和孟塞爾色立體表色法。用一個三維空間的立體棗核形可以把顏色的三種屬性(色調、明度、彩度)全部表示出來。

1．色立體相當于一本“配色詞典”，色立體色譜為人們提供了幾乎全部色彩體系。每一個人都有主觀色調，在顏色使用上往往會局限于某個部分，色立體幫助人們豐富了“色彩詞匯”，開拓了新的色彩研究思路。

2．各種色彩在色立體中是按照一定的順序排列起來的，無論色調順序，還是彩度順序和明度順序都組織得非常嚴密。它展示了色彩的分類、對比和調和等一些規(guī)律。

3．如果建立十個標準化的色立體色譜，這對于色彩使用和管理將帶來很大的方便。只要知道某種色彩的色立體標號，就可以從色譜中迅速而準確地找到它。

顏色的合成在前面所述的棗核形理想化的空間立體里包含了千萬種顏色，那么這千萬種顏色到底是如何得來呢?

一種色素摻進其他色素，從而構成不同的色彩，稱為色彩的混合。用光的三原色進行混合后，可以得到各種不同的色光；用色料的三原色進行混合后，則能得到各種不同的色料顏色合成方法顏色相互混合，能得到新的顏色。顏色混合，可以用色光相加的方法或色光相減的方法實現(xiàn)。用兩種或兩種以上的色光采用直接混合或間接混合得到新的色光的方法叫做加色法。根據白光是復色光和色料有選擇性吸收色光的光學特性，用色料從白光中減去(吸收)某些色光的量，從而得到所需要的顏色，這種方法叫減色法。加色法和減色法雖然都能調出所需要的顏色，但是這兩種調色法用的手段不同，混合過程不同，得到的結果也不同。例如，彩色電視、彩色印刷、某些工藝美術品是加色法的應用；而印刷、涂料、印刷油墨、印刷制版都是減色法的應用。色光加色法色光加色法的顏色變化規(guī)律可以通過一個三物鏡投影儀來直觀地觀察。三物鏡前的光源能量可以分別調節(jié)，同時三個物鏡前分別放上與三原色光色調相同的紅、綠、藍3種濾色鏡，讓光源通過三個物鏡分別輻射紅、綠、藍3種原色光。將等量的三原色混合時，有以下的規(guī)律：

R+G=Y(紅光+綠光=黃光)R+B=M(紅光+藍光=品紅光)G+B=c(綠光+藍光=青光)R+G+B=w(紅光+綠光+藍光=白光)色光減色法如果一種色光與另一種色光混合形成白色光，那么這兩種色光就稱為互補色。光譜中每一種顏色都可以找出與之對應的補色。按減色法定義，色光混合可以用如下公式表示：白光一紅光=綠光+藍光=青光白光一綠光=紅光+藍光=品紅光白光一藍光=紅光+綠光=黃光白光一紅光一綠光=藍光白光一綠光一藍光=紅光白光一紅光一藍光=綠光白光一紅光一綠光一藍光=黑色上述公式可以歸納總結為：白光-α(R)-β(G)一y(B)=F

這樣，只要設法按需要從白光中減去一種、兩種或三種原色光，就可以調出所需要的顏色。色料混合顏料或染料等物質對不同波長的可見光進行選擇性吸收后會呈現(xiàn)出各種不同的色彩，這些物質稱為色料。不同的色料混合后，吸收的光增加而體現(xiàn)顏色的反射光或透射光被減少了，這種混合稱為減融色混合減色法調色一般都是在白色物體(如白紙)表面進行的。因為白色物體的反射光是白光，這時只要能把分別吸收紅光、綠光和藍光的三種物質--色料按需要附著在白紙表面，就可以改變著色范圍內白紙反射光的成分，呈現(xiàn)所需要的顏色。色料三原色在顏色相加的混合中人們知道，通過紅、綠、藍三原色相加可以獲得最多的混合色，它們在國際cIEl931色度圖上占有較大的色域。因而，在顏色減色法混合中，最好也控制紅、綠、藍三原色才能獲得較多的混合色。為了達到這個目的，在三色減法過程中應用了三個減法“原色”，它們分別是紅、綠、藍的補色，即青、品紅和黃色。通過改變這三種減法原色色料的密度分別控制透過的紅、綠、藍光的量，各減色法原色色料的密度大時，將分別吸收更多的紅、綠、藍成分；密度小時，則透過更多的紅、綠、藍成分?！皽p紅”原色印在白紙上由白光照射時呈藍綠色，稱為青色，是控制紅色用的；“減綠”原色印在白紙上是紫紅色，稱為品紅色，是控制綠色用的；“減藍”原色印在白紙上是黃色，是控制藍色用的色料的混合將幾種色料混合使其呈現(xiàn)另一種新的顏色的過程稱為調色。不論與補色或非補色相混合，明度都會降低，顏色變暗變灰。根據減色法定義可知色光三原色紅、綠、藍與色料三原色青、黃、品紅互為補色。在減色法中，每種原色的密度控制著透過其補色光的光量，因此，三者混合時，可以通過改變其密度的變化混合出各種顏色。三原色等量混合的復色為黑色。以一種原色為主進行的三原色混合的復色有棗紅色、橄欖綠、古銅色等。色料混合的規(guī)律1)純色與黑白色混合純色與黑白色混合，使混合色變暗或變亮。黑色成分越多，混合色越暗；白色成分越多，混合色越亮。白色多于黑色，等于加上明灰色，反之等于加上暗灰色。純色+黑色=暗色純色+白色=明色純色+白色+黑色=各種不同的中間色兩原色混合用兩種原色不等量混合，如果其中一種的比例連續(xù)變化，那么混合色的色調也連續(xù)變化，且向著比例大的原色變化。例如：品紅+(1—0)黃=紅→品紅即：混合后間色由紅向品紅變化。品紅+黃=紅→黃即：混合后間色由紅色向黃色變化。品紅+(1—0)青=藍→品紅即：混合后問色由藍色向品紅色變化。

(1—0)品紅+青=藍→青即：混合后間色由藍色向青色變化。黃+(1—0)青=綠→黃即：混合后間色由綠色向黃色變化。

(1一O)黃+青=綠→青即：混合后間色由綠色向青色變化。兩種原色等量混合所呈現(xiàn)的顏色相當于兩次減色的結果。例如：品紅+黃=紅，其色光相減過程為：白光-綠光-藍光=紅光品紅+青=藍，其色光相減過程為：白光-綠光-紅光=藍光黃+青=綠，其色光相減過程為：白光-藍光-紅光=綠光三原色混合三種原色等量混合為黑色，即品紅+黃+青=黑，其色光相減過程為白光-綠光-藍光-紅光=黑。由此可以得出：兩個互為補色的色料以適當的比例混合可得到黑色，即：品紅+綠=黑黃+藍=黑青+紅=黑以上顏色變化規(guī)律是減色法最基本的顏色變化規(guī)律。從以上顏色變化和色光相減過程可見，色料混合，新顏色的亮度將降低。根據三原色等量混合成黑色這一變化規(guī)律可以推知，當三種原色不等量混合時，其中等量部分在混合過程中構成無彩色成分--黑色，使混合色變暗，亮度降低，三原色等量部分越多調出的色越暗。三原色不等量混合后的色調，由不等量部分的顏色來決定，有以下三種特例：第一種：三原色中除去等量部分后剩余二原色不等量，其色調由這兩原色的比例來決定，如圖

(a)所示。

第二種：三原色中除去等量部分后剩余一原色，混合后的色調即由這種原色決定，如圖

(b)所示。第三種：三原色中除去等量部分后剩余二原色比例相同，則按二種原色等量混合確定色調，如圖

(c)所示。由此可見，三原色的不等量混合，調出的色調仍是單色或雙色混合時的色調，第三種原色參由此可見，三原色的不等量混合，調出的色調仍是單色或雙色混合時的色調，第三種原色參加混合不能改變顏色的色調，只降低了顏色的明度。從以上減色法混合顏色變化情況可以總結為以下減色法顏色變化規(guī)律：

(1)任意兩原色不等量混合可以調出減色混合中的多種顏色，混合色色調取決于兩原色的比例。

(2)三原色等量混合成無彩色，由此可以引申出：①任何兩原色混合后形成黑色，這兩色就互為補色，叫做減色法互補規(guī)律；②兩種成分不同的顏色，只要視感一致，就可以互相代替，叫做減色法代替律(演色律)。的運用是一件靈活性很大的工作。

(3)三種原色不等量混合，新顏色的色調仍為兩色混合得到的色調，只是新顏色的明度降低了。

(4)色料混合擴大了對光譜的吸收范圍，用的原色種類越多，對光譜的吸收范圍越大，新顏色的亮度越低減色法物質物體對光選擇性的吸收叫減色，所以一切呈現(xiàn)顏色的物體都是減色物體。但是，能呈現(xiàn)顏色的物體不一定都能用來調色，故不一定都能成為減色法物質。只有那些能夠用來涂染(覆蓋)到其他物體表面，用來改變這些物體的表面顏色，并能用來互相混合調色的物質叫減色法物質。色料和濾色片等物質都是減色法物質。色料

色料有染料與顏料之分，凡能溶于水、油、乙醇等有機溶劑的色料稱為染料，一般用于印染工業(yè)。在以上溶劑中不能溶解的色料，叫做顏料，如繪畫用的色料、建筑及工業(yè)上用涂料、印刷油墨中所用的色料都是顏料。顏料又有有機顏料和無機顏料之分：鉻黃、鐵藍、鐵紅、群青、鉻綠以及各種白色都是無機顏料，最早的無機顏料都是天然的，其中雜質較多，顏色純度較低；有機顏料最早也是天然顏料(炭黑)和一些植物染料(靛藍、滕黃)等，但現(xiàn)在多被人工合成的有機顏料所取代。彩色涂料顏料與樹脂混合所產生涂料的顏色屬于減色法混合過程。例如：白色油漆的基底是無色透明的樹脂液體(稱為載色劑)，其中懸浮著微小的無色透明的顆粒物質，如鋁、鋅、鈦等的氧化物，這些懸浮物質和載色劑的折