顏色立體模型和五行八卦

自然界的色彩是千差萬別的,人們之所以能對如此繁多的色彩加以區分,是因為每一種顏色都有自己的鮮明特征。


  日常生活中,人們觀察顏色,常常與具體事物聯系在一起。人們看到的不僅僅是色光本身,而是光和物體的統一體。當顏色與具體事物聯系在一起被人們感知時,在很大程度上受心理因素(如記憶,對比等)的影響,形成心理顏色。為了定性和定量地描述顏色,國際上統一規定了鑒別心理顏色的三個特征量即色相、明度和飽和度。

心理顏色的三個基本特征,又稱為心理三屬性,大致能與色度學的顏色三變數---主波長、亮度和純度相對應。色相對應于主波長,明度對應于亮度,飽和度對應于純度。這是顏色的心理感覺與色光的物理刺激之間存在的對應關系。每一特定的顏色,都同時具備這三個特征。色相不等于色調。色相是指顏色的基本相貌,它是顏色彼此區別的最主要最基本的特征,它表示顏色質的區別,從光的物理刺激角度認識色相:是指某些不同波長的光混合后,所呈現的不同色彩表象。從人的顏色視覺生理角度認識色相:是指人眼的三種感色視錐細胞受不同刺激后引起的不同顏色感覺。因此,色相是表明不同波長的光刺激所引起的不同顏色心理反應。例如紅、綠、黃、藍都是不同的色相。但是,由于觀察者的經驗不同會有不同的色覺。然而

每個觀察者幾乎總是按波長的次序,將光譜按順序分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫以及許多中間的過渡色。紅色一般指610nm以上,黃色為570~600nm,綠色為500~570nm,500nm以下是青以及藍,紫色在420nm附近,其余是介于他們之間的顏色。因此,色相決定于刺激人眼的光譜成分。對單色光來說,色相決定于該色光的波長;對復色光來說,色相決定于復色光中各波長色光的比例。

  在正常條件下,人眼能分辨光譜中的色相150多種,再加上譜外品紅色30余種,共約180種。為應用方便,就以光譜色序為色相的基本排序即紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。包裝印刷行業是以三原色油墨黃、品紅、青為主色(注:古代民間有紅、青、黃而標三陽紀的說法,這是有其起源的,與內求法體系中顏色的規律應該密切相關)加上其間色紅、綠、藍共六種基本色彩組成印刷色相環,如彩圖1所示。在色環中,相距90度以內的兩個顏色有共同的成份,稱之為類似色;位于90度---180度之間的兩個顏色由于它們的共同成分減少或消失,稱之為對比色;位于180度上的兩個顏色是互補色,在0度線上的所有顏色由于組成它們的是共同的色相和不同亮度,因此稱它們為同種色。在包裝設計中,常將顏色分為三部分,一部分是長波長光包括紅、橙、黃等色相,叫暖色;一部分是短波長光包括青、藍、紫等色相,叫冷色;一部分是中波長光即綠色光,叫中性色。為了便于理解顏色三特征的相互關系,可用三維空間的立體來表示色相、明度和飽和度。如圖2所示,垂直軸表示黑、白系列明度的變化,上端是白色,下端是黑色,中間是過渡的各種灰色。色相用水平面的圓圈表示。圓圈上的各點代表可見光譜中各種不同的色相(紅、橙、黃、綠、青、藍和紫),圓形中心是灰色,其明度和圓圈上的各種色相的明度相同。從圓心向外顏色的飽和度逐漸增加。在圓圈上的各種顏色飽和度最大,由圓圈向上(白)或向下(黑)的方向變化時,顏色的飽和度也降低(注:該圖和顏色立方體實際上在拓撲變換上等價,在立方體中沿棱邊正好是黑、品紅、紅、黃、綠、青、藍和白)。在顏色立體的同一水平面上顏色的色相和飽和度的改變,不影響顏色的明度。

為了使各種顏色能按照一定的排列次序并容納在一個空間內,將三維坐標軸與顏色的三個獨立參數對應起來,使每一個顏色都有一個對應的空間位置,反過來,在空間中的任何一點都代表一個特定的顏色,我們把這個空間稱為色彩空間。色彩空間是三維的,作為色彩空間三維坐標的三個獨立參數可以是色彩的心理三屬性:色相、明度、飽和度(圖2),也可以是其它三個參數如RGB、Lab或者CMY,只要描述色彩的三個參數相互獨立都可以作為色彩空間的三維坐標。例如,以色料三原色黃、品紅、青為基色,對應三維空間作色量的均勻變化,互相交織起來,組成一個理想的顏色立方體,如圖3所示。

  首先將兩個基色,利用x、y軸方向,交叉成一個平面,每個基色的色量作從0-100%的變化。然后再用第三個基色在z軸方向上也作色量從0-100%的變化,這樣就組成了一個理想的顏色立方體。在色立體中,8個頂點分別為黑、白、紅、綠、藍、黃、品紅、青,其中黑、白是兩個極點,它們的連線為一根中性灰線,如圖4所示。黃、品紅、青三點為三原色或稱第一次色,紅、綠、藍為三間色或稱第二次色。

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