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賽爾色彩系統(tǒng)（Munsell Color System）的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用

2025-08-27

孟賽爾色彩系統(tǒng)（Munsell Color System）是由美國藝術(shù)家阿爾伯特·孟賽爾（Albert H. Munsell）于1905年創(chuàng)立的科學(xué)化色彩描述體系，以色相（Hue）、明度（Value）、彩度（Chroma） 三維屬性為核心，構(gòu)建了一個(gè)符合人眼視覺均勻性的色彩空間模型。以下從核心原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域三方面展開說明：

一、核心原理與三維結(jié)構(gòu)

1.色相（Hue）

以 5種主色（紅 R、黃 Y、綠 G、藍(lán) B、紫 P）和 5種間色（黃紅 YR、綠黃 GY、藍(lán)綠 BG、紫藍(lán) PB、紅紫 RP）為基礎(chǔ)，形成 10色相環(huán)。

每種色相細(xì)分為 10個(gè)等級（如 1R 至 10R），共 100個(gè)色相刻度，按圓周360°均勻分布。主色和間色的中心點(diǎn)標(biāo)記為 5號色（如 5R 代表正紅色）。

2.明度（Value）

中央軸為無彩色系（中性色），從 純黑（N0）到純白（N10） 劃分為 11個(gè)視覺等距等級。

明度值基于光反射率定義，例如 N5 對應(yīng)中灰色，反射率約 20%。

3.彩度（Chroma）

表示顏色飽和度，以 距中央軸的水平距離 衡量。彩度值從 0（中性灰）向外遞增，理論無上限，但常見顏色上限為 10-14，熒光色可達(dá) 30。

顏色表示法：HV/C

示例：5R 4/14

5R：正紅色相

4：中低明度

14：高飽和度。

二、色立體模型與科學(xué)特性

1.非對稱球體結(jié)構(gòu)

色立體形似 扭曲的橢球體（非標(biāo)準(zhǔn)球體），因不同色相的最高彩度與對應(yīng)明度差異顯著：

黃色（5Y）：最高彩度（約 12）在明度 9 處

藍(lán)紫色（5PB）：最高彩度（約 12）在明度 3 處。

此特性導(dǎo)致色立體的赤道面半徑與高度不規(guī)則，體現(xiàn)人眼對色彩感知的非均勻性。

2.視覺等距性優(yōu)化

1943年美國光學(xué)會修訂為 “新標(biāo)系統(tǒng)”，通過光譜測量與視覺實(shí)驗(yàn)調(diào)整色樣位置，使色卡排列更符合視覺等距原則，并與 CIE 1931色度坐標(biāo) 對應(yīng)。

3.與CIE色度學(xué)的關(guān)聯(lián)

孟賽爾色卡均標(biāo)注 CIE (Y, x, y) 值，支持兩系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，

三、應(yīng)用領(lǐng)域與實(shí)用工具

1.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化

土壤與地質(zhì)學(xué)：美國農(nóng)業(yè)部（USDA）采用為土壤顏色官方標(biāo)準(zhǔn)。

珠寶鑒定：中國國家標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 32863-2016《紅寶石分級》）依托孟賽爾系統(tǒng)定義顏色等級。

紡織與設(shè)計(jì)：用于面料色差控制、產(chǎn)品配色及跨供應(yīng)鏈色彩溝通。

2.核心工具：《孟塞爾顏色圖冊》

包含 1450張色卡 + 37張中性色卡，每頁展示同一色相的 明度-彩度剖面，支持目視比色。

使用規(guī)范：

光照條件：北窗自然光或 D65 標(biāo)準(zhǔn)光源。

觀察角度：45°/0° 或 0°/45°（避免鏡面反射）。

3.視覺測試與教育

Farnsworth-Munsell 100色相測試：通過 85枚色棋 檢測人眼辨色能力，廣泛應(yīng)用于體檢、職業(yè)篩選（如設(shè)計(jì)師、質(zhì)檢員）。

教學(xué)模型：色立體物理模型幫助理解色彩三維關(guān)系。