設(shè)計(jì)色彩第1章課件

第一章色彩的基礎(chǔ)理論課程安排色彩來源光色覺視覺構(gòu)造關(guān)于色彩來源認(rèn)識色彩離不開光、媒介和視覺。首先，光是色彩的重要來源，正所謂沒有光就沒有色彩。光是人們感知色彩的必要條件，色來源于光。在漆黑的夜晚，我們看不見物體的顏色；同樣，在暗室里，我們什么色彩也感覺不到。光，是色的源泉，色是光的表現(xiàn)。

光源是能自行發(fā)光的物體。光源的種類繁多，形狀千差萬別，但大體上可以分為自然光源和人造光源。自然光源受自然氣候條件的限制，光色瞬息萬變，不易穩(wěn)定，如最大的自然光源——太陽。人造光源有各種電光源和熱輻射光源，如電燈光源等。光直射時(shí)直接傳入人眼，視覺感受到的是光源色。當(dāng)光源照射物體時(shí)，光從物體表面反射出來，人眼感受到的是物體表面色彩。當(dāng)光照射時(shí)，如遇玻璃等透明物體，人眼看到的是透過物體的穿透色。所以反射光和折射光也是色彩的重要來源。

色彩是一種視覺神經(jīng)刺激，其產(chǎn)生是由于視覺神經(jīng)對光的反應(yīng)。沒有光或視覺神經(jīng)，就沒有色彩，但光不等于色彩。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5698—85中對色彩的定義為：色是光作用于人眼引起除了形象以外的視覺特性。根據(jù)這一定義，色是一種物理刺激于人眼的視覺特性，而人的視覺特性是受大腦支配的，也是一種心理反映。電磁波光是一種電磁波，由于光具有反射、干涉、偏振波等的特性，并且作用于物體具有光吸收現(xiàn)象，它又是一種帶有能量的光量子，所以光兼具有波動(dòng)及量子的物理特性。光的波長決定光的顏色，光的能量決定光的強(qiáng)度。由于電磁波的范圍相當(dāng)大，包含宇宙射線、紫外線、可見光、紅外線、微波等，但是真正能夠在人眼的視覺系統(tǒng)上產(chǎn)生色彩感覺的電磁波是可見光波，其波長范圍大約在380nm—780nm，在這段可見光譜中，不同波長的電磁波則產(chǎn)生不同的色彩感覺?？梢姽夤馐且环N電磁波，其特性是隨著電磁波的波長而改變的。波長約為400—700nm的電磁波所攜帶的能量（1nm等于1m的十億分之一，是光波波長的測量單位）能刺激人的器官，產(chǎn)生光感。國際照明委員會(huì)把波長為380nm到780nm之間的光定義為可見光。

可見光光的傳播光是以波動(dòng)的形式進(jìn)行直線傳播的，具有波長和振幅強(qiáng)弱大小而產(chǎn)生同一色相的明暗差別。不同的振幅強(qiáng)弱大小產(chǎn)生同一色相的明暗差別。光在傳播時(shí)有直射、反射、透射、折射等多種形式。其中光在傳播過程中，受到物體的干涉時(shí)，則產(chǎn)生漫射，對物體的表面色有一定影響。反映至人眼的色光與物體色相同。色溫對光源的光色變化，通常用色溫來描述。色溫是以溫度的數(shù)值來表示光源顏色的特征。色溫用絕對溫度K表示，絕對溫度等于攝氏溫度加273。色溫是光源的重要指標(biāo)，不同的色光具有不同的相對能量分布的峰值部位將向波短的方向變化，所發(fā)的光帶有一定的顏色，其變化順序是紅——白——藍(lán)。

標(biāo)準(zhǔn)白光CIE推薦下列人造光源來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明的規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)光源A：色溫為2856K的充氣螺旋鎢絲燈，其光色偏黃。標(biāo)準(zhǔn)光源B：色溫為4874K，由A光源加罩B型D—G液體濾光器組成。光色相當(dāng)于中午日光。標(biāo)準(zhǔn)光源C：色溫為6774K，由A光源加罩C型D—G液體濾光器組成，光色相當(dāng)于有云的天空光。光源色對物體顏色的影響亮度的變化：晴天和陰天的太陽光強(qiáng)度相差很大，會(huì)產(chǎn)生色彩人造光源比自然光源穩(wěn)定的現(xiàn)象，但也有亮度的變化。白熾燈的亮度增大時(shí)，顏色趨向于白；亮度減弱時(shí)，顏色趨向于紅。光源的亮度變化對物體顏色有直接的影響。物體的固有色在入射光亮度適中的時(shí)候表現(xiàn)太亮的強(qiáng)光會(huì)使固有色變淺。太暗則會(huì)使固有色灰暗乃至消失。

距離的變化：

光源與觀察者距離的變化，會(huì)使光源色發(fā)生改變。如白熾燈光，隨著距離的推遠(yuǎn)，其顏色向橙、橙紅、紅色變化。光源色對物體顏色的影響傳播媒質(zhì)的變化：由于大氣厚度不斷改變，太陽光的顏色也時(shí)刻在變化著。早晨與傍晚的太陽光由于要穿透較厚的大氣層，產(chǎn)生中紅和橙色光的散射，所以光源色為橙紅色；白天太陽光的散射作用比較均勻，透到地面的光源色為白色。物體表面的色彩與光源的光譜成分有極大的關(guān)系。用于照明的光源色往往是極復(fù)雜的?？赡苁菃紊猓部赡苁菑?fù)色光。光源的光譜成分發(fā)生變化時(shí)，必然影響到物體的表面。消色物體在彩色光源的照射下，會(huì)呈現(xiàn)彩色。白色物體在紅光照射下呈現(xiàn)紅色；在紅光和藍(lán)光的同時(shí)照射下則呈現(xiàn)品紅色。彩色物體在特定光源照射下，會(huì)呈現(xiàn)消色，例如，在白光下為綠色的物體，在暗室的紅燈照射下就幾平成為黑色的了，因?yàn)榫G色物體只反射綠光，而紅燈中沒有綠光的成分，物體表面在紅光照射下不能反射出綠色的光來，紅光又都被吸收了，因此顯出黑色。光源色對物體顏色的影響色覺人類對色彩的識別必要條件是：光、能夠反射光的物體、觀察者的眼睛和大腦。色彩的物理性質(zhì)是由光波的波長和振幅決定的，一定波長范圍內(nèi)的光刺激人眼所產(chǎn)生的是同一種色覺。波長決定顏色的面貌即色相，如果波長相同而振幅不同，則會(huì)產(chǎn)生同一色相明暗的差異。色的感覺有色調(diào)、亮度、色彩度三種性質(zhì)，正常人色覺光譜的范圍由400nm紫色到約760nm的紅色。其間大約可以區(qū)別出16個(gè)色相。人眼視網(wǎng)膜錐體感光細(xì)胞內(nèi)有三種不同的感光色素，她們分別對570nm的紅光、445nm的藍(lán)光和535nm的綠光吸收率最高，紅、綠、藍(lán)三種光的混合比例不同，就可形成不同的顏色，從而產(chǎn)生各種色覺。紅、綠、藍(lán)三種顏色稱為三原色，彩色電視機(jī)就是根據(jù)這一理論研制成的。物體色物體本身不發(fā)光，而是從被照射的光里選擇性吸收了一部分光譜波長的色光，而反射剩余的色光，人們眼睛接收的反射光被當(dāng)作物體的顏色，簡稱“物體色”。物體對色光的吸收與反射能力雖是固定不變的，而物體的表面色卻跟隨著光源色的不同而改變，有時(shí)甚至失去其原有的色相感覺。固有色長期以來，人們習(xí)慣于在日光下辨認(rèn)物體的顏色。人們對物體呈現(xiàn)的顏色記憶和稱呼隨著歷史的發(fā)展而固定下來。因此，我們把物體在標(biāo)準(zhǔn)日光下的顏色，稱為“固有色”。自然界中一切物體都有其固有的頻率，對入射的白光都有固定的標(biāo)準(zhǔn)吸收特性，也就具有固定的反射率和透射率。因此人們在標(biāo)準(zhǔn)日光下看到的物體顏色是穩(wěn)定的。固有色給人的印象最深刻，形成了記憶，又稱為“記憶色”。

色彩的視覺理論四色學(xué)說赫林的對立色彩學(xué)說也叫“四色學(xué)說”。1887年赫林觀察到顏色現(xiàn)象總是以紅—綠、黃—藍(lán)、黑—白成對關(guān)系發(fā)生的，因而假定視網(wǎng)膜中有三對視素：白—黑視素、紅—綠視素、黃—藍(lán)視素。這三對視素的代謝作用包括建設(shè)（同化）和破壞（異化）兩種對立的過程，光的刺激破壞白—黑視素，引起神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生白色感覺。無光刺激時(shí)，白—黑視素便重新建立起來，所引起的神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生黑色感覺。對紅—綠視素，紅光起破壞作用，綠光起建設(shè)作用。對黃—藍(lán)視素，黃光起破壞作用，藍(lán)光起建設(shè)作用。因?yàn)楦鞣N顏色都有一定的明度，即含有白色，所以每一顏色不僅影響其本身視素的活動(dòng)，而且也影響白—黑視素活動(dòng)。根據(jù)赫林的學(xué)說，三種視素的對立過程的組合，產(chǎn)生各種顏色感覺和各種顏色的混合現(xiàn)象。色彩的視覺理論感光和感色蛋白在人眼的視網(wǎng)膜的視錐細(xì)胞中有一種感光蛋白和三種感色蛋白，光感照感光蛋白使其破裂，產(chǎn)生神經(jīng)脈沖傳到大腦皮層使我們有了光的感覺，這樣就完成一個(gè)視覺過程。三種感色蛋白分別吸收紅、綠、紫的色光，使其感色蛋白破裂產(chǎn)生脈沖傳到大腦皮層，使我們感受到某種顏色。這種蛋白破裂之后，需要在1/16秒之內(nèi)再重新合成，有的破壞了之后不能及時(shí)合成，使其感覺遲鈍，或者誤感覺其他顏色，這就是某種色的色弱。有的人根本看不到某種色，這就是說他缺少某種感色蛋白，這就是色盲。色弱的人，對物體色知覺的第一印象是正確的，但是由于他對某種色光刺激后，破裂的感色蛋白不能及時(shí)合成再去接受繼續(xù)刺激，繼續(xù)產(chǎn)生色知覺。這時(shí)處于它相對應(yīng)的那種蛋