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色彩理論知識（二）

2010-08-26

色彩理論知識（二）

顏色交流

每個人根據他/她自己的視覺技巧和記憶感受不同的顏色。例如，一個人看起來亮紅玫瑰在另一個人眼里是深紅色的，甚至另外一個人可能認為它不過是“僅僅紅色”而已。同樣，不同光線條件在顏色顯示上具有非常重要的影響。對于同一物體，顏色三要素中的光源和觀察者是不斷變化的。

顏色模型的需要

在顏色相關產業，例如圖像藝術、涂料、整形、紡織品和其它產業，顏色三要素的不同會引起設計者、客戶、供應商、印刷商和其他制造商的顏色差異。為了幫助客戶準確地交流顏色信息，我們提出多種顏色模型解決方案。顏色模型規定一些屬性或原色，將顏色分解成不同屬性的數字化組合。例如，要在評估兩個非常匹配的“紅色”時，我們可以通過數值比較它們在三維色空間的關系，而不是用“更紅”或“更黑”之類的詞。這些模型也幫助我們更好地描述顏色，代替“淡黃”或“金黃”之類含義模糊的詞。

我們將在下面部分介紹一些顏色模型： RGB 顏色模型、CMY(K) 顏色模型、L*C*H°顏色模型、CIE 顏色系統和反射光譜顏色模型。

RGB 顏色模型

我們的眼睛集中在可見光譜的主要區域（紅、綠和藍，RGB），每一秒鐘都可處理大量顏色信息。顏色掃描儀、監視器和電視設備都采用這個顏色模型（也稱為加色三原色或光原色）來組成不同顏色。

加色三原色

理論上，將純紅色、純綠色和純藍色按相等比重混合在一起產生白色；這三種顏色都沒有的時候產生黑色。其中，改變光強度的組合會產生很大范圍變化的不同的顏色（色域）。例如，100%紅色，100%藍色，沒有綠色則生成品紅色；100%藍色和100%綠色，沒有紅色則產生青色；100%紅色和綠色，沒有藍色則生成黃色。

在理論上，我們可以在三維色空間內按錐形描述加色和減色三原色。每個原色位于它的互補色的對角：紅色和青色相對，綠色和品紅色相對，黃色和藍色相對（當我們討論“使用減色三原色再生顏色”時，你可以看到這些關系是如何被用于在紙上產生顏色的）。

使用加色三原色再生顏色

你的顯示器使用紅、綠和藍光的疊成效應生成顏色。顯示器屏幕的內表面由微粒象素組成，每個微粒包括三個熒光點：紅、綠、藍。電子槍位于屏幕的后方，向屏幕上每個點發射電子束。計算機從圖形應用程序或掃描儀發出數字信號到電子槍，這些信號控制電子槍設置的電壓強度。不同RGB的強度組合將產生不同的顏色。電子槍由電磁石幫助瞄準以確保快速精確地屏幕刷新。

CMY 和 CMYK 顏色模型

加色三原色是這樣產生顏色的：由黑色開始（沒有光），然后增加不同比例的紅、綠和藍光來得到不同顏色。要產生紙上的顏色，你必須從白色開始，所以我們需要相反的方法：減少不同比例的紅、綠和藍光來得到不同的顏色。為此，我們混合青色、品紅色和黃色油墨色素。這三種色素形成減色三原色，是紅色、綠色和藍色的互補色。

減色三原色

兩個減色原色以 100% 比例“重疊”產生一加色原色。理論上，以 100% 比例混合青色、品紅色和黃色則產生黑色（記住，我們得到的是白色的互補色）。然而實際中，這些油墨通常產生灰色。因此，純黑色油墨（ "K"是 CMYK 里的 K）被作為第四種著色劑來產生深黑色。

L*C*h° 顏色模型

另一經常被用來描述顏色的方法是定義它的三個顯著的屬性：

它的明度（或亮度）：顏色亮度的數量，從黑色到灰色到白色。

它的色度（或色飽和度）：顏色有多明亮。

它的色相：顏色位于可見光譜上的位置（紅、綠、黃或藍，等等）。

顏色的屬性

這種類型的顏色空間包含多種格式：L*C*H°、HSL、HSB 和其它。雖然名稱各異，概念相同。每個格式都將可見光譜區間彎曲成一個圓圈，這樣紫色和紅色首尾銜接。圓周是完全飽和的顏色彩虹。在圓圈中央是中性的，完全不飽和的灰色。從圓周移到中央，顏色彼此混合并逐漸失掉飽和度。顏色在顏色空間定位的第一個坐標是它在該圓圈中的色相角度，第二個坐標是它距離圓圈中心的距離（即為彩度值）。

在垂直軸上的第三點代表顏色的明度等級。每個明度等級是圓形色空間上的橫截面。通過在頂上堆積所有明度等級-黑色在底部，中性灰在中間，白色在頂部-就形成一三維色空間。因為色度在中間點比較強，在白色和黑色處比較弱，整個色空間象一個球，明度等級由縱軸表示。

正如你看到的，在顏色空間中定位指定顏色和用地圖在城市里“旅游”很類似。例如，在L*C*H°“地圖”上，你先要找到色相角度和飽和度距離相交的位置。然后，明度數值表明顏色在哪一“層”：從底端“黑”到中性灰到上端“白”。