汽车调漆基础:色彩基础知识汇总

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颜色除了有它的物理学意义、生理学意义外,还有心理学意义。彩色涂料涂覆在物体表面后,除了能改善被涂覆物的某些特定性能外,还有一个很重要的功能就是赋予物体各色的装饰效果,给观测者不同的心理感受。

没有光就不会有色彩的感觉,光是物理学上客观存在的一种物质,光是产生色彩感觉的刺激物,因此,颜色具有物理属性。牛顿的光学实验告诉人们,色的概念实际上是不同波长的光刺激人眼的视觉反映。

色彩是视觉器官感觉的结果。人的眼睛是最精密、灵敏的感受器,万物世界的明暗、色彩、形状、空间是靠眼睛来认识和辨别的。但视觉功能不是万能的,有时候因视觉生理功能的局限性而产生错觉与幻觉,因而会导致主观感觉和客观现实之间存在一定差异。

色彩心理是指客观色彩世界引起的主观心理反应。不同色彩必然会产生某种感情的心理活动。事实上色彩生理与色彩心理是同时交替进行的,相互联系,相互制约。当彩色刺激引起生理变化时,必定伴随心理的变化。不同色调给人不同感觉,伴随人们不同心情的描述,如白色象征纯洁、朴素,黄色使人兴奋,红色是热情、喜庆、正义的象征,绿色是温柔、富有朝气,青色体现宁静,蓝色反映稳重、平和,黑色显得庄严。同时,颜色的韵律具有一定规律性,如有冷色、暖色与中性色,即红、橙、黄为暖色,绿、青、蓝、紫为冷色,中驼,浅灰,淡紫为中性色。

光与色

光在物理学上是一种客观存在的物质(而不是物体),它是一种电磁波。电磁波包括宇宙射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等。它们都各有不同的波长和振动频率,在整个电磁波范围内,并不是所有光的色彩肉眼都可以分辨,只有波长在 380纳米至 780纳米之间的电磁波才能引起人的色知觉,这段波长的电磁波叫可见光谱,在这段可见光谱内,不同波长的光会对人的眼睛产生不同的刺激,进而产生不同的颜色感觉。

光与色,光是人们感觉所有物体形态和颜色的唯一物质。色是由物体的化学结构和粒子形态决定的一种光学特征。

光源色、固有色、环境色

光源色是指照射物体光线的颜色。不同的光源会导致物体产生不同的色彩,相同的景物在不同光源下会出现不同的视觉色彩。光线强弱会引起物体色调、纯度和饱和度的变化。光线强时,物体的明度会提高;光线弱时,物体的纯度和饱和度会降低。

固有色并非一个非常准确的概念,因为物体本身并不存在恒定的色彩,是一种习以为常的称谓。便于人们对物体的色彩进行比较、观察、分析和研究。光线强时,物体的固有色体现在接近受光部和明暗转折之间的灰色中间区域,光线弱时物体的固有色变得暗淡模糊。色彩学指出:物体在中等光线下(也可以说阳光间接反射或漫射光),其它色光影响较小时,物体可呈现的固有色最明显。

环境色也叫“条件色”。自然界中任何事物和现象都不是孤立存在的,一切物体色均受到周围环境不同程度的影响。环境色是一个物体受到周围物体反射的颜色影响所引起的物体固有色的变化。物体呈现何种色彩,是光源色、固有色、环境色三个因素综合作用的结果。

色彩的三要素

色调、饱和度与明度在色彩学上也称色彩的三要素、三属性或三特征。色调体现了颜色在“质”方面的关系;明度体现了颜色在“量”方面的不同;饱和度是表示颜色饱和和纯洁的一种特性。

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①明度

明度是人眼对光源或物体明亮程度的感觉,能够表征出颜色的明暗和深浅。明度体现了颜色在“量”方面的不同。即表征是一个物体反射光线多少的知觉属性。明度与反射率有关,物体表面反射率越高,明度越高,白比灰高,黄比红高。光源亮度越大,明度越高;黑白图像用灰度、灰阶描述。

明度不仅决定于物体照明程度,而且决定于物体表面的反射系数。如果我们看到的光线来源于光源,那么明度决定于光源的强度。如果我们看到的是来源于物体表面反射的光线,那么明度决定于照明的光源的强度和物体表面的反射系数。

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②色调

色调也称色相,即表示红、黄、蓝、紫等颜色的特性,是一种视觉感知属性。物体的色调取决于光源的光谱组成和物体表面所反射(或透射)的各波长辐射的比例对人眼所产生的感觉,是彩色彼此相互区别的特性,可见光波段的不同波长刺激人眼产生不同的色彩感觉,色调体现了颜色的“质”。1924_4

③饱和度

饱和度是颜色在色调基础上所表现色彩的纯洁程度,所以饱和度又称“彩度”。它是吸收光谱中表现为波长段是否“窄”,频率是否单一。当物体反射出光线的单色性越强,则饱和度越大。饱和度取决于该色中含色成分和消色成分(灰色)的比例。含色成分越大,饱和度越大;消色成分越大,饱和度越小。黑白色只用明度描述,不用色调、饱和度描述。1925_5

颜色的表示方法

1、牛顿色相环

三原色中任何一种原色都是其它两种原色之中间色的补色;也可以说,三间色中任何一种间色都是其它两种间色之原色的补色。在牛顿色相环上,表示色相的序列以及色相间的相互关系。将色圆环分为六等份,分别为红、橙、黄、绿、青、紫6个色相,通过下图可以很清晰表示三原色、三间色、临近色、对比色及互补色的相互关系。1925_6

2、色立体

牛顿色环建立了色相之间相互关系,而色彩的基本特性除了色相外,还有明度与纯度,显然用二维平面无法描述三个基本属性。而色立体是借助于三维空间来表示色相、纯度、明度的关系。色彩的关系可以用下图色球仪上的位置和结构来表示:赤道部分表示纯色相环;南北两极连成的中心轴为无彩色系的明度序列,B极为黑,W极为白,球心为正灰;南半球为深色系,北半球为明色系;球表面为清色系;球内为含灰色系(浊色系);球表面任何一个到球中心轴的垂直线上,表示着纯度序列;与中心轴相垂直的圆直径两端表示补色关系。这个色立体只是一个理想化的示意图,便于理解颜色三特性的相互关系。事实上纯度最大的黄色不在中等明度的赤道上,而是偏向白色一极;纯度最大的蓝紫色也不在赤道上,而是偏向黑色一极。孟塞尔颜色体系对此都作了相应的修正,使色彩关系的表达更加准确。在实际涂料配色中,色立体是一个非常实用的配色的工具。1925_7

3、孟塞尔颜色体系

1905年美术家孟赛尔(A.H.Mun.Sell)发明了一种用心理学三维空间的类似球体的模型把各种表面色的三种颜色参数:色调、明度、饱和度全部表现出来,在立体模型中的每一部位各代表一个特定的颜色,目前国际上已广泛采用孟赛尔颜色系统作为分类和标定表面色的方法,其表示方法符号为HV/C,H代表色调(Hue),V代表明度(Value),C代表彩度(Chroma)。

对于无彩色的黑白系列中性色用N表示,在N后面给出明度值V,斜线后面不写彩度,以NV/表示。

关于颜色3个参数之间关系可用下图枣核形颜色立体来加以描述,但它只是一个过于简单化的模型。枣核形最大截面圆周上各点为色调的变化,其颜色的饱和度最大。最大横截面的半径方向为饱和度的变化,越靠近圆心饱和度就越小,通过圆心与水平截面垂直的立轴为明亮度的变化,越向上明度就越大,颜色越白。

枣核形颜色立体示意图1925_8

孟赛尔颜色立体示意图它与枣核形颜色立体示意图基本是相同的,只是又进一步从心理学角度,根据颜色的视觉特点制定颜色分类和标定系统,具体分类方法是:把明度分为10个等级,彩度也按视觉分成相等等级,对每种色调彩度不尽相同,个别色调的彩度可达20。通过孟赛尔颜色立体水平剖面图可以看出色调表示分成5个主色调,分别以红(R)、黄(Y)、绿(G)、蓝(B)、紫(P)表示,还有5个中间色调,分别以黄红(YR)、绿黄(GY)、蓝绿(BG)、紫蓝(PB)表示,为了更精细划分,每一色调又分成10个等级,每种颜色在孟赛尔系统中都可以用三个坐标值:色调、明度和彩度来表示。孟赛尔颜色立体比起理想的颜色立体更接近实际情况,虽然不是完善的,但对颜色性质的理解已更深入一步。

孟赛尔颜色立体示意图1925_9孟赛尔颜色立体水平剖面图1926_10

4、奥斯特瓦尔德色相环

奥斯特瓦尔德(W.Ostwald曾获诺贝尔奖的德国化学家),创立了奥斯特瓦尔德色彩体系。其色相环由24个色组成,他以赫林(E.Hering)的四色学说为理论基础,在黄、红、蓝、绿四色基础上分出橙、紫、蓝绿、黄绿组成8个基本色。然后再将每种颜色分为三种,形成24个基本色相,并分别以符号表示。

奥氏颜色体系的色调、符号与主波长1926_11

奥氏色立体由复圆锥体构成,垂直中心轴南北两级分别为黑色(B)和白色(W),轴上a、c、e、g、i、l、n、p等8个符号分别为明度渐变的中性灰;纵断面为菱形,中心轴将菱形分割成两个对称的互为补色关系的色三角形;色三角形又分割成28个小菱形,分别由ca、ea、ga、ia、la、na、pa、ec、gc、ic、lc、nc、pc、ge、ie、le、ne、pe、ig、lg、ng、pg、li、ni、pi、nl、pl、pn 28个符号表示,第一个字母代表该色标中的含白量,第二个字母代表该色标中的含黑量,色三角形的顶点为纯色,由符号C表示。例如某纯色色标为nc,n是含白量5.6%,c是含黑量44%,则其中所包含的纯色量为:100-(5.6+44)=50.4%,再如纯色色标为pa,p含白量为3.5%,a含黑量11%,所以含纯色量为:100-(3.5+11)=85.5%。

奥氏色彩体系中每一个色标都用色相号/含白量/含黑量表示,如8ga表示:8号色为红色相,g为含白量22,a为含黑量11,那么此色为高明度的浅红色。1926_12

奥氏色彩体系通俗易懂,它给调配使用色彩的人提供了有益的指示。在做色彩构成练习中的纯度推移时,其色相三角形不啻可以视为一种配方的指导,此外,色相三角形的统一性也为色彩搭配特性显示了清晰的规律性变化。

该色系的缺陷在于等色相三角形的建立限制了颜色的数量,如果又发现了新的、更饱和的颜色,则在图上就难以表现出来。另外,等色相三角形上的颜色都是某一饱和色与黑和白的混合色,黑和白的色度坐标在理论上应该是不变的。则同一等色相三角形上的颜色都有相同的主波长,而只是饱和度不同而已,这与心理颜色是不符的。目前采用混色盘来配制同色相三角形,以弥补这一缺陷。

5、CIE标准色度体系

CIE(国际照明委员会,法文全称为“Commission International d’Eclairage”)体系是1931年建立的一种色彩测量国际标准,当中规定700nm的红、546.1nm的绿和435.8nm的蓝为色光的三原色。由此衍生出来的1931CIE-XYZ系统。其中X代表红原色、Y代表绿原色、Z代表蓝原色。由X、Y、Z所形成的三角形包含了整个光谱轨迹,使得光谱轨迹上和轨迹之内的色度坐标都成为正值。

1931CIE-XYZ色度图1926_13

964CIE补充色度学系统。如果被观察或测定的颜色是大面积,视场角大于4度时,由于网膜黄斑以外的杆型细胞参与了刺激作用,颜色视觉将会发生一定的变化,使得所观察的颜色饱和度降低,颜色视场出现不均匀的现象。故为适合10度大视场的色度测量系统。

1976年修正为CIEL*a*b*。此体系用三个参数,一个是亮度L(luminance),另两个是颜色分量,分别为a,代表从绿(green)到红(red);另一个是b,代表从蓝(blue)到黄(yellow)。

加色法混色理论

加色法混色指的是各色光的混合,其光亮度是各色光亮度的总和,随各色光混合量的增加,色光明度逐步提高,最后会产生白光。根据物理光学实验中得出光的三原色的红(700nm)、绿(546.1nm)、蓝(435.8nm)是不能通过其他光混合出来的,是加色比较理想的三原色,通过三原色可以混合出几乎所有的颜色。1927_14

从加色法混色规律图可以得出:

红光+绿光=黄光

红光+蓝光=品红光

蓝光+绿光=青光

红光+绿光+蓝光=白光

只要改变三原色光的混合比例就可得到不同色光。如:红光与绿光通过不同比例可以得到橙、黄、黄绿等。

减色法混色理论

减色法混色指的是色料(着色剂)的混合,也就是颜料的混色。色料指的就是对不同波长的可见光进行了选择性吸收后,呈现各种不同色彩的颜料或染料等有色物质。颜料的混色会变深变暗最后变为黑色,这称之为减色法混色。理论上讲颜料的三原色为红、黄、青混合可以得出所有颜色,将两种不同原色混合成为间色,将间色与原色混合或间色与间色混合称为复色。如下图减色法混合。1927_15

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