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2021.02
视觉与色彩的原理(1)

1.光与色
光色并存,有光才有色。色彩感觉离不开光。
(1)光与可见光谱。光在物理学上是一种电磁波。从0.39微米到0.77微米波长之间的电磁波,才能引起人们的色彩视觉感觉受。此范围称为可见光谱 。波长大于0.77微米称红外线,波长小于0.39称紫外线。
(2)光的传播。光是以波动的形式进行直线传播的,具有波长和振幅两个因素。不同的波长长短产生色相差别。不同的振幅强弱大小产生同一色相的明暗差别。光在传播时有直射、反射、透射、漫射、折射等多种形式。光直射时直接传入人眼,视觉感受到的是光源色。当光源照射物体时,光从物体表面反射出来,人眼感受到的是物体表面色彩。当光照射时,如遇玻璃之类的透明物体,人眼看到是透过物体的穿透色。光在传播过程中,受到物体的干涉时,则产生漫射,对物体的表面色有一定影响。如通过不同物体时产生方向变化,称为折射,反映至人眼的色光与物体色相同。
2.物体色
自然界的物体五花八门、变化万千,它们本身虽然大都不会发光,但都具有选择性地吸收、反射、透射色光的特 性。当然,任何物体对色光不可能全部吸收或反射,因此,实际上不存在绝对的黑色或白色。
常见的黑、白、灰物体色中,白色的反射率是64%-92.3%;灰色的反射率是10%-64%;黑色的吸收率是90%以上。
物体对色光的吸收、反射或透射能力,很受物体表面肌理状态的影响,表面光滑、平整、细腻的物体,对色光的反射较强,如镜子、磨光石面、丝绸织物等。表面粗糙、凹凸、疏松的物体,易使光线产生漫射现象,故对色光的反射较弱,如毛玻璃、呢绒、海绵等。
但是,物体对色光的吸收与反射能力虽是固定不变的,而物体的表面色却会随着光源色的不同而改变,有时甚至失去其原有的色相感觉。所谓的物体“固有色”,实际上不过是常光下人们对此的习惯而已。如在闪烁、强烈的各色霓虹灯光下,所有建筑及人物的服色几乎都失去了原有本色而显得奇异莫测。
另外,光照的强度及角度对物体色也有影响。
二、 色立体及表色系
1.色立体
色立体是依据色彩的色相、明度、纯度变化关系,借助三维空间,用旋围直角坐标的方法,组成一个类似 球体的立体模型。它的结构经了比地球仪的形状,北极为白色,南极为黑色,连接南北两极贯穿中心的轴为明度标轴,北半球是明色系,南北半球是深色系。色相环的位置则赤道线上,球面一点到中心轴的重直线,表示纯度系列标准,越近中心,纯度越低,球中心为正灰。
色立体有多种,主要有美国蒙赛尔色立体、德国奥斯特瓦尔德色立体、日本色研色立体等。
三、色彩三要素及色彩对比
<一>.色相对比的基本类型
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)越小对比越强,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同很有价值。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)同种色相对比 一种色相的不同明度或不同纯度变化的对比,俗称姐妹色组合。如蓝与浅蓝(蓝+白)色对比,橙与咖啡(橙+灰)或绿与粉绿(绿+白)与墨绿(绿+黑)色等对比。对比效果感觉统一、文静、雅致、含蓄、稳重,但也易产生单调、呆板的弊病。
(4)无彩色与同种色相比 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)邻接色相对比 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)中差色相对比 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>明度对比的基本类型
两种以上色相组合后,由于明度不同而形成的色彩对比效果称为明度 对比。它是色彩对比的一个重要方面,是决定色彩方案感觉明快、清晰、沉闷、柔和、强烈、朦胧与否的关键。
其对比强决于色彩在明度等差色级数,通常把1——3划为低明度区,8——10划为高明度区,4——7划为中明度区。(图)在选择色彩进行组合时,当基调色与对比色间隔距离在5级以上时,称为长(强)对比,3——5级时称为中对比,1——2级时称为短(弱)对比。据此可划分为九种明度对比基本类型。(图)
 
   (1)高长调 如10:8:1等,其中10为浅基调色,面积应大,8为浅配合色,面积也较大,1 为深对比色,面积应小。该调明暗反差大,感觉刺激、明快、积极、活泼、强烈。
 
   (2)高中调 如10:8:5等,该调明暗反差适中,感觉明亮、愉快、清晰、鲜明、安定。
 
   (3)高短调 如10:8:7等,该调明暗反差微弱,形象不分辩,感觉优雅、少淡、柔和、高贵、软弱、朦胧、女性化。
 
   (4)中长调 如4:6:10或7:6:1等,该调以中明度色作基调、配合色,用浅色或深色进行对比,感觉强 硬 、稳重中显生动、男性化。
 
   (5)中中调 如4:6:8或7:6:3等,该调为中对比,感觉较丰富。
 
   (6)中短调 如4:5:6等,该调为中明度弱对比,感觉含蓄、平板、模糊。
 
   (7)低长调 如1:3:10等,该调深暗而对比强烈,感觉雄伟、深沉、警惕、有爆发力。
 
   (8)低中调 如1:3:6等,该调深暗而对比适中,感觉保守、厚重、朴实、男性化。
 
   (9)低短调 如1:3:4等,该调深暗而对比微弱,感觉沉闷、忧郁、神秘、孤寂、恐怖。
另外,还有一种最强对比的1:10最长调,感觉强烈、单纯、生硬、锐利、眩目等。 
                        

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