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概述光色原理与色彩三原色及色彩混合 一、光与色觉（视觉） 1.色彩的存在条件——光、可见光、光谱色 2.光源色、环境色、固有色 二、色彩三原色与色彩混合 1.颜料三原色和色彩三原色色彩体系与应用 一、色彩的分类与属性 1.色彩分类 1、种类 2、色系 2.色彩三属性色相明度纯度色彩对比的基本类型 一、色相对比 1.零度对比 2.调和对比 3.强烈对比 二、冷暖对比立体色标 色彩的设计与应用 （1）色彩的装饰与美化 色彩设计和印刷概述 光色原理与色彩三原色及色彩混合 一、光与色觉（视觉） 1.色彩的存在条件——光、可见光、光谱色 2.光源色、环境色、固有色 二、色彩三原色与色彩混合 1.颜料三原色和色彩三原色色彩体系与应用 一、色彩的分类与属性 1.色彩分类 1、种类 2、色系 2.色彩三属性 色相 明度 纯度色彩对比的基本类型 一、色相对比 1.零度对比 2.调和对比 3.强烈对比 二、冷暖对比立体色标 色彩的设计与应用 （1）色彩的装饰与美化 色彩设计和印刷绚烂的色彩世界
概述在人类物质生活和精神生活发展的过程中，色彩始终焕发着神奇的魅力。人们不仅发现、观察、创造、欣赏着绚丽缤纷的色彩世界，还通过日久天长的时代变迁不断深化着对色彩的认识和运用。人们对色彩的认识、运用过程是从感性升华到理性的过程。所谓理性色彩,就是借助人所独具的判断、推理、演绎等抽象思维能力，将从大自然中直接感受到的纷繁复杂的色彩印象予以规律性的揭示，从而形成色彩的理论和法则，并运用于色彩实践。
光色原理与色彩三原色及色彩混合对于色彩的研究，千余年前的中外先驱者们就已有所关注，但自17世纪的科学家牛顿真正给予科学揭示后，色彩才成为一门独立的学科。色彩是一种涉及光、物与视觉的综合现象，“色彩的由来”自然成为第一命题。
所谓色彩术语，即色彩的专用名词。了解这些名词的含义，一方面是基本知识的组成部分，另一方面也是阐述色彩原理与规律的必要的中介语言，所以应在开始就作为讲解的内容。一、光与色觉（视觉）经验证明，人类对色彩的认识与应用是通过发现差异，并寻找它们彼此的内在联系来实现的。因此，人类最基本的视觉经验得出了一个最朴素也是最重要的结论：没有光就没有色。白天使人们能看到五色的物体，但在漆黑无光的夜晚就什么也看不见了。倘若有灯光照明，则光照到哪里，便又可看到物像及其色彩了。
真正揭开光色之谜的是英国科学家牛顿。17世纪后半期，为改进刚发明不久的望远镜的清晰度，牛顿从光线通过玻璃镜的现象开始研究。1666年，牛顿进行了著名的色散实验。他将一房间关得漆黑，只在窗户上开一条窄缝，让太阳光射进来并通过一个三角形挂体的玻璃三棱镜。结果出现了意外的奇迹：在对面墙上出现了一条七色组成的光带，而不是一片白光，七色按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序一色紧挨一色地排列着，极像雨过天晴时出现的彩虹。同时，七色光束如果再通过一个三棱镜还能还原成白光。这条七色光带就是太阳光谱。
牛顿之后大量的科学研究成果进一步告诉我们，色彩是以色光为主体的客观存在，对于人则是一种视象感觉，产生这种感觉基于三种因素:一是光；二是物体对光的反射；三是人的视觉器官——眼。即不同波长的可见光投射到物体上，有一部分波长的光被吸收，一部分波长的光被反射出来刺激人的眼睛，经过视神经传递到大脑，形成对物体的色彩信息，即人的色彩感觉。
光、眼、物三者之间的关系，构成了色彩研究和色彩学的基本内容，同时亦是色彩实践的理论基础与依据。1.色彩的存在条件——光、可见光、光谱色要了解牛顿发现的光色散现象的产生原因，还须从光的本质中寻找答案。光谱所谓光，就其物理属性而言是一种电磁波，其中的一部分可以为人的视觉器官——眼所接受，并作出反应，通常被称为可见光。因此，色彩应是可见光的作用所导致的视觉现象，可见光刺激眼睛后可引起视觉反应，使人感觉到色彩和知觉空间环境。可见光很普通，凡视觉正常的人都可感觉到它。可见光又神秘莫测和千变万化，因为除了看见之外，没有别的办法加以接触、稳定和认识。因此古今中外的许多科学家、艺术家、思想家都曾观察、研究和思考它，但几乎都没有找到令人信服的答案。尽管牛顿把光作了分解，然而有人把这说成是“破碎了的光”。
很显然，可见光不是固体、液体、气体之类的东西，不是细胞、分子、原子，也不是热能、电能、化学能。
随着科学的日益发展，对光的研究逐渐接触到本质。仍然是牛顿，在1672年首先提出，光是物体射出的一种微粒，称为光粒，它以极大的速度由发光体四向射出，达到人眼就产生光的感觉，被称为微粒说。
1678年海根斯等认为，宇宙间弥漫着一种稀薄而具有弹性的介质叫以太。物质发光，则其电子振动，经周围的以太依次传递到远方，成为一种横波，横波进入人眼引起光感，被称为波动说。
1864年麦克斯韦认为，光并不是以太自身的运动，而是以太之中的电磁变化而引起的传播，以太波即电波的一种，被称为电磁说。
现代科学证实，光是一种以电磁波形式存在的辐射能。它具有波动性，又具有粒子性。光具有的这两种性质，在光学上称为“二象性”。
阳光通过三棱镜时随着波长的不同，行进的线路也不相同：紫色光波长最短，行进速度最慢，曲折最大（折射角度最大），红色光波长最长，折射角度最小，其余各色光依次排列，才形成七色光谱。光照射到不透明物体的表面时产生粒子“碰撞”，部分反射、部分被吸收，这种反射光作用于视觉器官，形成物体色的概念。这些便是光的色散现象和物体色彩本质性科学解答。
在整个电磁波范围内，并不是所有的光都有色彩。电磁波包括宇宙射线、X射线、紫外线、红外线、无线电波和可见光等，它们都各有不同的波长和振动频率。只有从380毫微米到780毫微米波长之间的电磁波才能引起人的色觉，这段波长叫可见光谱，即常称的光。
其余波长的电磁波都是人眼所看不见的，通称不可见光，实际上是不同的射线或电波。波长长于80毫微米的电磁波称为红外线，短于380毫微米的电磁波叫紫外线。各种光具有不同的波长，其大小仍用毫微米来计量。
由三棱镜分解出来的色光，如果用光度计来测定，就可得出各色光的波长。因此，色的概念实际上是不同波长的光刺激人的眼睛所产生的视觉反映。
光的物理性质由光波的振幅和波长两个因素决定。波长的长度差别决定色相的差别。波长相同而振幅不同，则决定色相明暗的差别，即明度差别。
有光才会有色，光产生于光源。光源有自然的和人造的两类。现在我们知道，被认为是白色（或无色）的阳光，和所有的灯光都是由各种波长与频率的色光组成的，这些色光依次排列，即所谓“光谱”。不同光谱的灯如白炽灯、荧光灯等所发出的光，其色彩感觉也不同。
太阳光的光谱开始被认为是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色组成，后来有人提出由红、橙、黄、绿、蓝、紫六色组成，理由是青和蓝色光始终未能测定其确切的波长界限差值。关于7色和6色光谱的观点，在色彩学中似乎至今未有定论，其原因是多方面的（不过现在大多数色彩学家、科学家、艺术家以及学者都认同六色观点，而大多数色彩专业书籍都采用6色的观点，原因主要是以六色排出的色表与色环便于色彩原理的阐述）。因为光谱色的名称不仅为科学家和艺术家们所关心，语言学家和文学家也极为关注，出自他们各自的着眼点，对名称含义的理解存在差异亦在所难免。例如橙色以色彩学论实为红黄的间色，也有叫桔黄色的，现实中橙色的果实其色彩有很大的差别，就是橙子本身的色彩也有深浅差别，所以橙色只是所有橙子色彩的一个总概念，很难以某一个具体的果子为标准。由此可见，色彩的名称本身实际上就存在着不确切性。又如青色，有人认为来源于蓝晶石，因此应该蓝绿色，而蓝才是正色，所以光谱色中应该去青存蓝。在日本，青天的青实际上是我们认为的天蓝，所以在日本的光谱中习惯于去蓝存青。此外，还有认为光谱只有红、黄、绿、蓝、紫五色组成的观点。总之，有关7色、6色、5色的观点可以说至今尚未定论，很难确认某种说法而否定另两种说法，在阅读不同的色彩理论书时，经常会出现说法不一的现象，原因已如上所述。
用颜料配出和色光标准色相一致的六种色，定为颜料的标准色，即为红、橙、黄、绿、蓝、紫。太阳光谱光谱光谱2.光源色、物体色、固有色物体色的呈现是与照射物体的光源色、物体的物理特性有关的。
同一物体在不同的光源下将呈现不同的色彩：在白光照射下的白纸呈白色，在红光照射下的白纸成红色，在绿光照射下的白纸呈绿色。因此，光源色光谱成分的变化，必然对物体色产生影响。电灯光下的物体带黄，日光灯下的物体偏青，电焊光下的物体偏浅青紫，晨曦与夕阳下的景物呈桔红、桔黄色，白昼阳光下的景物带浅黄色，月光下的景物偏青绿色等。光源色的光亮强度也会对照射物体产生影响，强光下的物体色会变淡，弱光下的物本色会变得模糊晦暗，只有在中等光线强度下的物体色最清晰可见。
物理学家发现光线照射到物体上以后，会产生吸收、反射、透射等现象。而且，各种物体都具有选择性地吸收、反射、透射色光的特性。以物体对光的作用而言，大体可分为不透光和透光两类，通常称为不透明体和透明体。对于不透明物体，它们的颜色取决于对波长不同的各种色光的反射和吸收情况。如果一个物体几乎能反射阳光中的所有色光，那么该物体就是白色的。反之，如果一个物体几乎能吸收阳光中的所有色光，那么该物体就呈黑色。如果一个物体只反射波长为700毫微米左右的光，而吸收其它各种波长的光，那么这个物体看上去则是红色的。可见，不透明物体的颜色是由它所反射的色光决定的，实质上是指物体反射某些色光并吸收某些色光的特性。透明物体的颜色是由它所透过的色光决定的。红色的玻璃所以呈红色，是因为它只透过红光，吸收其它色光的缘故。照相机镜头上用的滤色镜，不是指将镜头所呈颜色的光滤去，实际上是让这种颜色的光通过，而把其它颜色的光滤去。由于每一种物体对各种波长的光都具有选择性的吸收与反射、透射的特殊功能，所以它们在相同条件下（如：光源、距离、环境等因素），就具有相对不变的色彩差别。人们习惯把白色阳光下物体呈现的色彩效果，称之为物体的“固有色”。如白光下的红花绿叶绝不会在红光下仍然呈现红花绿叶，红花可显得更红些，而绿光并不具备反射红光的特性，相反它吸收红光，因此绿叶在红光下就呈现黑色了。此时，感觉为黑色叶子的黑色仍可认为是绿叶在红光下的物体色，而绿叶之所以为绿叶，是因为常态光源（阳光）下呈绿色，绿色就约定俗成地被认为是绿叶的固有色。严格地说，所谓的固有色应是指“物体固有的物理属性”在常态光源下产生的色彩。
光的作用与物体的特征，是构成物体色的两个不可缺少的条件，它们互相依存又互相制约。只强调物体的特征而否定光源色的作用，物体色就变成无水之源；只强调光源色的作用不承认物体的固有特性，也就否定了物体色的存在。同时，在使用“固有色”一词时，需要特别提醒的是切勿误解为某物体的颜色是固定不变的，这种偏见就是在研究光色关系和作色彩写生必克服的“固有色观念”。二、色彩三原色与色彩混合1.颜料三原色和色彩三原色与牛顿同时代的英国科学家布鲁斯特发现，利用红、黄、青三种颜料，可以混合出橙、绿、蓝、紫四种颜料，还可以混合出其它更多的颜料，布鲁斯特指出红、黄、青是颜料三原色，即是别的颜料混合不出来的颜料。
19世纪初，英国生理学家杨赫在研究人类颜色视觉的生理理论时，建立了自己的三基本色光论。后由德国物理学家赫姆霍兹发展了这一学说，被称为杨赫学说，或“三联学说”，并为当今新的科研成果所不断证实和完善。
色彩体系与应用一、色彩的分类与属性1.色彩分类在千变万化的色彩世界中，人们视觉感受到的色彩非常丰富，按种类分为原色，间色和复色，但就色彩的系别而言，则可分为无彩色系和有彩色系两大类。1、种类1.原色：色彩中不能再分解的基本色称为原色。原色能合成出其它色，而其他色不能还原出本来的颜色。原色只有三种，色光三原色为红、绿、蓝，颜料三原色为品红（明亮的玫红）、黄、青（湖蓝）。色光三原色可以合成出所有色彩，同时相加得白色光。颜料三原色从理论上来讲可以调配出其他任何色彩，同色相加得黑色，因为常用的颜料中除了色素外还含有其它化学成分，所以两种以上的颜料相调和，纯度就受影响，调和的色种越多就越不纯，也越不鲜明，颜料三元色相加只能得到一种黑浊色，而不是纯黑色。
2.间色：由两个原色混合得间色。间色也只有三种：色光三间为品红、黄、青（湖蓝），有些彩色摄影书上称为“补色”，是指色环上的互补关系。颜料三原色即橙、绿、紫，也称第二次色。必须指出的是色光三间色恰好是颜料的三原色。这种交错关系构成了色光、颜料与色彩视觉的复杂联系，也构成了色彩原理与规律的丰富内容。
3.复色：颜料的两个间色或一种原色和其对应的间色（红与绿、黄与紫、蓝与橙）相混合得复色，亦称第三次色。复色中包含了所有的原色成分，只是各原色间的比例不等，从而形成了不同的红灰、黄灰、绿灰等(此处表示列举省略）灰调色。
由于色光三原色相加得白色光，这样便产生两个后果：一是色光中没有复色，二是色光中没有灰调色,如两色光间色相加，只会产生一种淡的原色光，以黄色光加青色光为例：
黄色光+青色光=红色光+绿色光+绿色光+蓝色光=绿色光+白色光=亮绿色光2、色系1.有彩色系：指包括在可见光谱中的全部色彩，它以红、橙、黄、绿、蓝、紫等为基本色。基本色之间不同量的混合、基本色与无彩色之间不同量的混合说产生的千千万万种色彩都属于有彩色系。有彩色系是由光的波长和振幅决定的，波长决定色相，振幅决定色调。
有彩色系中的任何一种颜色都具有三大属性，即色相、明度和纯度。也就是说一种颜色只要具有以上三种属性都属于有彩色系。
2.无彩色系：指由黑色、白色及黑白两色相融而成的各种深浅不同的灰色系列。从物理学的角度看，它们不包括在可见光谱之中，故不能称之为色彩。但是从视觉生理学和心理学上来说，它们具有完整的色彩性，应该包括在色彩体系之中。
五彩色系按照一定的变化规律，由白色渐变到浅灰、中灰、深灰直至黑色，色彩学上称为黑白系列。黑白系列中由白到黑的变化，可以用一条垂直轴表示，一端为白，一端为黑，中间有各种过渡的灰色。纯白是理想的完全反射物体，纯黑是理想的完全吸收物体。可是在现实生活中并不存在纯白和纯黑的物体，颜料中采用的锌白和铅白只能接近纯白，煤黑只能接近纯黑。
无彩色系的颜色只有明度上的变化，而不具备色相与纯度的性质，也就是说它们的色相和纯度在理论时等于零。二色彩的明度可以用黑白度来表示，愈接近白色，明度越高;越接近黑色，明度愈低。2.色彩三属性色相色相即每种色彩的相貌、名称，如红、桔红、翠绿、湖蓝，群青等。色相是区分色彩的主要依据，是色彩的最大特征。色相的称谓，即色彩与颜料的命名有多种类型与方法。色相环、明度轴和纯度图明度明度即色彩的明暗差别，也即深浅差别。色彩的明度差别包括两个方面：一是指某一色相的深浅变化，如粉红、大红、深红，都是红，但一种比一种深。二是指不同色相间存在的明度差别，如六标准色中黄最浅，紫最深，橙和绿、红和蓝处于相近的明度之间。纯度纯度即各色彩中包含的单种标准色成分的多少。纯的色色感强，即色度强，所以纯度亦是色彩感觉强弱的标志。物体表层结构的细密与平滑有助于提高物体色的的纯度，同样纯度油墨印在不同的白纸上，光结的纸印出的纯度高些，粗糙额纸印出的纯度低些，物体色纯度达到最高的包括丝绸、羊毛、尼龙塑料等。
不同色相所能达到的纯度是不同的，其中红色纯度最高，绿色纯度相对低些，其余色相居中，同时明度也不相同。
色彩对比的基本类型一、色相对比两种以上色彩组合后，由于色相差别而形成的色彩对比效果称为色相对比。它是色彩对比的一个根本方面，其对比强弱程度取决于色相之间在色相环上的距离（角度），距离（角度）越小对比越弱，反之则对比越强。1.零度对比（1）无彩色对比 无彩色对比虽然无色相，但它们的组合在实用方面很有价值。如黑与白 、黑与灰、中灰与浅灰，或黑与白与灰、黑与深灰与浅灰等。对比效果感觉大方、庄重、高雅而富有现代感，但也易产生过于素净的单调感。
（2）无彩色与有彩色对比 如黑与红、灰与紫，或黑与白与黄、白与灰与蓝等。对比效果感觉既大方 又活泼，无彩色面积大时，偏于高雅、庄重，有彩色面积大时活泼感加强。
（3）同类色相对比 一种色相的不同明度或不同纯度变化的对比，俗称同类色组合。如蓝与浅蓝（蓝+白）色对比，绿与粉绿（绿+白）与墨绿（绿+黑）色等对比。对比效果统一、文静、雅致、含蓄、稳重，但也易产生单调、呆板的弊病。
（4）无彩色与同类色相比 如白与深蓝与浅蓝、黑与桔与咖啡色等对比，其效果综合了（2）和（3）类型的优点。感觉既有一定层次，又显大方、活泼、稳定。2.调和对比（1）邻近色相对比 色相环上相邻的二至三色对比，色相距离大约30度左右，为弱对比类型。如红橙与橙与黄橙色对比等。效果感觉柔和、和谐、雅致、文静，但也感觉单调、模糊、乏味、无力，必须调节明度差来加强效果。
（2）类似色相对比 色相对比距离约60度左右，为较弱对比类型，如红与黄橙色对比等。效果较丰富、活泼，但又不失统一、雅致、和谐的感觉。
（3 ）中度色相对比 色相对比距离约90度左右，为中对比类型 ，如黄与绿色对比等，效果明快、活泼、饱满、使人兴奋，感觉有兴趣，对比既有相当力度，但又不失调和之感。3.强烈对比（1）对比色相对比 色相对比距离约120度左右，为强对比类型，如黄绿与红紫色对比等。效果强烈、醒目、有力、活泼、丰富，但也不易统一而感杂乱、刺激、造成视觉疲劳。一般需要采用多种调和手段来改善对比效果。
（2）补色对比 色相对比距离180度，为极端对比类型，如红与蓝绿、黄与蓝紫色对比等。效果强烈、眩目、响亮、极有力，但若处理不当，易产生幼稚 、原始、粗俗、不安定、不协调等不良感觉。二、冷暖对比冷暖对比是将色彩的色性倾向进行比较的色彩对比。冷暖本身是人皮肤对外界温度高低的条件感应，色彩的冷暖感主要来自人的生理与心理感受。
立体色标奥斯特华色标我们把以上在白光下混合所得的明度、色相和彩色组织起来，选由下而上，在每一横断面上的色标都相同，上横断面上的色标较下横断面上色标的明度高。再由黑、白、灰作为中心轴，中心而外，·使同一圆柱上，色标的纯度都相同，外圆柱上的比内圆柱上的纯度高。再队中心轴向外，每一纵断面上色标的色相都相同，使不同纵断面的色相不同的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色相自环中心轴依时针顺序而列，这样就把数以千计的色标严整地组织起来，成为立体色标。目前影响较大的立体色标是奥斯特华色标和门塞尔色标。
孟塞尔色立体是由美国教育家、色彩学家、美术家孟塞尔创立的色彩表示法。它的表示法是以色彩的三要素为基础。色相称为Hue，简写为H，明度叫做Value,简写为V，纯度为Chroma，简称C。色相环是以红R、黄Y、绿G、蓝B、紫P心理五原色为基础，再加上它们中间色相，橙YR、黄绿GY、蓝绿BG、蓝紫PB、红紫RP称为十色相，排列顺序为顺时针。再把每一个色相详细分为十等份，以各色相中央第5号为各色相得代表，色相总数为一百。
奥斯特瓦德色立体是由德国科学家，伟大的色彩学家，诺贝尔奖金获得者奥斯特瓦德创造的。奥斯特瓦德色立体的色相环，是以赫林德生理四原色黄、蓝、红、绿为基础，将四色分别放在圆周的四个等分点上，成为两组补色对。然后再在两色中间依次增加橙、蓝绿、紫、黄绿四色相，合计8色相，然后每一色相再分为三色相，成为24色相的色相环。取色相环上相对的两色在回旋板上回旋成为灰色，所以相对的两色为互补色。
色彩的设计与应用一、实用与审美的统一——色彩在设计中的双重作用（1）色彩的装饰与美化色彩在人们的社会生活、生产劳动以及日常生活衣、食、住、行中的重要作用是显而易见的，现代的科学研究资料表明，一个正常人从外界接受的信息百分之九十是以上是由视觉器官输入大脑的，来自外界的一切视觉形象，如物体的形状、空间、位置的界限和区别都是通过色彩区别和明暗关系得到反映的，而视觉的第一印象往往是对色彩的感觉。对色彩的兴趣导致了人们的色彩审美意识，成为人们学会员能够色彩装饰美化生活的前提因素，正如马克思所说“色彩的感觉是一般美感中最大众化的形式”。色彩设计和印刷色彩和印刷的关系极端亲密，可不幸的是设计师经常忘记了印刷。设计师和印刷师傅是一对欢喜冤家，他们擦出火花的场面司空见惯。设计师考虑了各方面的因素，千挑万选了几种颜色，但偏偏到印刷时就做不出预期的效果，印刷师傅心里也暗暗埋怨设计师天马行空，不管设计是否可行。蔡启仁先生对这一点有很深的体会，他觉得一个设计师一定要多了解印刷。很多设计师，特别是新入行的，他们不了解印刷的过程，於是到复印时便出现一些本来可避免的错误。
通常最易出问题的，是印刷品的印刷色彩，效果并不如设计师心中所想。这个失误的原因很多，而其中一个原因，很可能是跟印刷物料和印刷方法有关。同样的油墨以不同的物料、不同厚薄的纸张印刷，所得的色彩效果肯定不同；即使物料相同，但以不同的印刷方法去印刷，油墨的厚度会不同，例如以柯式印刷就比柔性印刷的油墨较薄，影响所及，色彩的明亮度亦不一样。一个有经验的设计师，事前会就承印物的特点、油墨的使用及印刷方法等各方面考虑，设计时尽可能配合客观条件；另一方面，设计师也应多与印刷师傅沟通，互相了解，才可尽量减低失误的程度。
蔡启仁先生相信，色彩的感染力是相当大，世界上无所谓好看的色彩或不好看的色彩，只在乎设计师如何运用。以他多年的经验总结，设计师要运用崭新的观念去表现色彩的特色，设计和组合上都要带给其他人清新的感觉，引导观众进一步发掘色彩背後的意义。另一方面，设计大多是为商品宣传服务，所以设计师要为客户打算，考虑有什么可运用的资源，客户预备在这个设计上投资多少等，当然最重要是这个色彩可否增加商品的吸引力。大自然无形之手给我们展示一个色彩缤纷的世界，千变万化的色彩配搭令人着迷；同样，一个成功的色彩设计，它拥有生命力，可以感染观众情绪。设计师对色彩运用多作深入的了解和研究，定可设计出更精彩的作品
