色彩三屬性

  • 色彩三屬性,指的是色相、明度和純度這三種基本屬性,又稱為“色彩三要素”。
  • 色相、明度和純度——這三種基本屬性的變化和組合,可以客觀地描述任何顏色。例如,一條“粉紅色”的裙子,通過色彩三屬性,可以將它描述為:一條色相為紅色、明度高、純度低的裙子。
  • 辨識物體顏色時,依據的是色彩三屬性:首先,判定它的色相;其次,判定它的明度;最後,判定它的純度。
  • 調色時,要想調配出和觀察到的顏色一致的色彩,依據的是色彩三屬性。
  • 色彩三屬性之間,相對獨立又互相關聯、互相制約,共同形成色彩的調和感覺和不同心理效應。
  • 色彩三屬性中的任何一個屬性發生變化,都會改變色彩的面貌和個性。
  • 色相、明度和純度這三種基本屬性特別適用於描述被認為屬於物體的顏色,而不是光的顏色;光的顏色可以用色相、亮度和飽和度(或彩度)來描述。
  • 色相、明度和純度——這三種基本屬性,適用於在自然界中看到的物體的顏色,也適用於在圖像中描述的物體的顏色,以及圖像本身的顏色——無論圖像表面是反射光(如照片、繪畫或投影儀屏幕)、透射光(如彩色玻璃窗)還是發射光(如電腦屏幕或電視屏幕),情況都是如此;但是,物體顏色所占據的視野區域也可以被看作是光,因此,亮度、飽和度和彩度這三種屬性不僅適用於主光源,而且也適用於非發光物體反射到我們眼睛中的光線。
  • 圖像中的顏色,如果將其視為物體顏色來看,可以用明度和純度來描述;如果將其視為來自圖像的光來看,也可以用亮度、飽和度和彩度來描述。
  • 亮度、飽和度和彩度這三種屬性與物體的不同部分到達我們眼睛的光線有關,而不是與被視為屬於物體本身的顏色有關;因此,雖然視覺感知到的物體顏色可以用色相、明度和純度這三種屬性來描述,但視覺感知到的光的顏色則用色相、亮度和飽和度(或彩度)這三種不同的屬性來描述。
  • 在色彩教育中,色彩通常被描述為具有三種屬性——色相、明度和純度,如果我們隻考慮顏色外觀的單一模式,例如,物體的顏色,那麼隻需這三種屬性就足以描述顏色;但當我們還必須考慮光的顏色時,其他屬性就開始發揮作用。CIE 定義瞭感知顏色的六種屬性,它們的定義在《國際照明詞匯表》中基本上是穩定的。但是,盡管標準科學術語有如此長一段時間的穩定性,我觀察到,即使是非常有經驗的色彩教育工作者,對這六個 CIE 定義的屬性之間的區別也往往理解不深。

立方體

  • 這個立方體被感知為具有統一的橙色,就好像它被塗上相同的油漆一樣,而被認為屬於諸如此類物體的感知顏色被稱為物體顏色。這種顏色可以用 CIE 術語描述為具有統一的色相、明度和純度。雖然這隻是我們的一種感覺,但這種統一的物體顏色似乎位於我們之外的物體本身,位於一個物理上不存在的立方體上。在有利的觀察條件下,物體顏色的屬性作為物體固有光譜反射率不同方面的一般指標是可靠的,包括其長、中、短波長分量之間不平衡的總體方向(其色相),這種不平衡的總量(其純度),以及反射光的總比例(其明度)。

立方體

  • 現在請註意到,這個立方體的左側、右側和頂部平面逐漸變得更加明亮和多彩。同樣,盡管地板上顏色較淺的區域都被認為是具有相同明度的物體顏色的方塊(也就是說,是白色的東西),但這些白色方塊在地板的某些區域比其他區域顯得更亮。這些亮度和彩度的顏色屬性與從物體的不同區域到達眼睛的光線的外觀有關,而不是被視為屬於物體本身的顏色。

立方體

  • 因此,在這張立方體圖像中,我們可以感知到一系列橙色、黑色和白色的物體顏色(如右下圖所示),但在同一張圖內,我們也可以感知到一種照明模式,包括光和影的區域(如右上圖所示)。照明的顏色,以及自發光物體的顏色,都可以用色相、亮度和飽和度(或彩度)這三種屬性來描述。但這裡的照明被認為是無彩的,僅在亮度上有所變化。請註意,我們體驗到物體顏色和照明的這些感知疊加在同一張圖中,就好像物體的顏色是通過照明看到的,而且這些感知的產生不需要有意識的分析:我們自動地、即時地、似乎毫不費力地將照明的場景分解為對固有光譜反射率(作為物體顏色)和照明的感知。正是由於我們視覺系統的這種非凡能力,我們才會認為物體具有相對恒定的、似乎是固有的明度和純度,而不隻是不斷變化的亮度和彩度。
  • 我們看到的物體或光的特定顏色屬性不是純粹的物理屬性,而是心理物理屬性,它涉及感知和特定的刺激。
  • 色相、明度、純度、亮度、飽和度和彩度——這六種屬性是在感知上定義的,也就是說,是視覺感知的屬性,而不是光或物體的物理屬性,盡管每種屬性都可以被描述為我們感知這些物理屬性的某個方面的方式。
  • 通過這六種屬性來描述的色彩被稱為“視覺感知色彩”。這些屬性中的每一個都可以被視為感知色彩空間中的一個維度。例如,色相、明度和純度(物體顏色)或色相、亮度和飽和度/彩度(光的顏色)。

色相(Hue)

  • 色相,即色彩的“相貌”。
  • 色相,可用於區分不同類別的顏色。
  • 憑借色相,人們可以區分各種不同的顏色。
  • 在日常生活中,人們往往會忽視明度和純度,對色彩最直接的印象就是它們各自呈現出的“相貌”。
  • 色彩的相貌稱謂,被稱為“色相名”;色相名的存在,大大方便瞭人們對色彩的記憶和使用。
  • 從光學的角度來說,色相是指不同波長的光給人的不同的色彩感受,可以被描述為與紅、橙、黃、綠、藍、紫的刺激相似或不同的程度。
  • 色相是由波長決定的。波長相同,色相就相同;波長不同,色相就有差別。
  • 在光譜中,紅、橙、黃、綠、藍、紫——由於它們每個都有著不同的波長,帶給我們不同的色彩感受,所以它們是最基本的色相;它們之間的差別就屬於色相差別。
  • 對於同一色相中明度、純度不同的顏色,它們之間的差別就不屬於色相差別。例如,將紅色加黑、加白或加灰混合出的一些暗紅、粉紅或灰紅色,它們還是紅色,色相並未改變,隻是明度、純度不同而已。
  • 通常情況下,具有相同色相的顏色是用指代其明度或純度的形容詞來區分的。例如,淺藍、深藍、粉藍。
  • 對於大多數數字色彩空間(例如,HSL/HSV、CIELUV 或 CIECAM02),色相通常對應於該空間的 H 坐標,或色輪上圍繞中心點或中性軸的角度位置,可以用一個數字來定量表示。例如,作為慣例,紅色的色相被設定為 0°。
  • 對於大多數基於物體顏色的色彩體系(例如,Munsell 顏色系統、NCS 和 Pantone 匹配系統),色相通常使用字母數字符號表示。
  • 任何有彩色都具有色相的屬性;無彩色黑、白、灰沒有色相屬性。
  • 色相對於色彩是最直接的代表,是色彩的靈魂。
  • 為瞭便於觀察和瞭解色彩,色彩學傢們設計瞭專門的色相環,以清晰、漸變的視覺秩序,引導人們正確地看待色彩。
  • 色相環是最高純度的色相依次漸變的組合,體現著不同色相的色彩美妙的轉變關系。
  • 將紅、橙、黃、綠、藍、紫等純色以順時針的環狀形式排列,是最簡單的色相環;以這六種色彩為基礎,進而求出它們之間的中間色,可以得到十二色相環;再以這十二種色彩為基礎,再求出它們之間的中間色,可以得到二十四色相環。
  • 在色相環中,各色相按不同角度排列。十二色相環每一色相間距為 30°;二十四色相環每一色相間距為 15°。
  • 在 RGB 色環中,原色具有 120° 的顏色范圍(顏色的色相每一側為 60°),並且任何顏色都必須在該范圍內才能被視為該顏色的變體。間色的顏色范圍為 60°(30°),復色的顏色范圍為 30°(15°),二次復色的顏色范圍為 15°(7.5°),三次復色的顏色范圍為 7.5° (3.75°),依此類推。例如,由於復色春綠色位於 150° 的色相角,所以它的顏色范圍是 135° ~ 165° ,任何超出這個范圍的顏色都比春綠色更接近綠色或青色。

紅色的顏色范圍

明度(Lightness)

  • 明度,是指色彩的明暗程度。
  • 明度,在感知上被定義為:相對於日光(或白色)來判斷一個物體的顏色的明暗程度。
  • 明度,在技術上被定義為:與完美的白色物體相比,一個物體的可感知亮度。
  • 明度,是相對於被感知為白色的明確上限來判斷的,能被比較為較淺或較深的灰色,能被說出具有相同的灰度值。
  • 明度,是相對於物體色來說的。
  • 明度,具體指的是物體的顏色,而不是作為光源的顏色。
  • 明度,是指我們感知到的一個物體的漫反射率的方式。
  • 明度,最常用於反射光線的物體顏色,盡管明度的標準定義也允許透光的物體。
  • 明度,又稱為“Lightness”、“Value”、“Greyscale value”或“Tone”,這些術語在含義上是密切相關或相同的。
  • 明度,與黑色和白色有關。
  • 明度,是指從黑到白的各種灰階刻度。
  • 任何色彩都具有一定的明度。
  • 在色彩三屬性中,明度是無彩色與有彩色共有的屬性。
  • 明度最高的顏色是白色,明度最低的顏色是黑色。
  • 白色為明度的最高極限,黑色為明度的最低極限。
  • 將白色和黑色作為兩極,在兩者之間作從深到淺的灰色漸變,可以得到一個單純的明度系列。
  • 從近乎白色的淺灰色開始,到近乎黑色的深灰色為止,就是明度的規模,我們稱它為“Value”(翻譯成中文就是“明度軸”、“灰度尺”、“灰度值”、“灰階值”或“孟塞爾值”)。
  • 試將純黑色逐漸加白,使其由純黑直到純白,分為 11 個階梯(分別用數字 0 ~ 10 表示),做成一把簡易的明度標尺,簡稱“明度尺”。如下圖所示,該尺可用於簡單測量色彩的明暗程度(將有彩色與明度尺中的灰階相比較,可以得出它的大致明度)。

明度尺

  • 色彩的明度可以用“高”、“中”、“低”三種明度感覺來概括。
  • 色彩中,比較淺、比較亮的,用“高明度”稱呼;比較深、比較暗的,用“低明度”稱呼;介於兩者之間的,用“中明度”稱呼。
  • 如果用明度尺來進行衡量,則明度介於 0 ~ 3 之間的稱為“低明度”,介於 4 ~ 6 之間的稱為“中明度”,介於 7 ~ 10 之間的稱為“高明度”。

明度尺

  • 有彩色的明度是根據無彩色黑、白、灰的明度等級標準而定的。
  • 由於明度是無彩色與有彩色共有的屬性,所以它在色彩中具有一定的獨立性、自由度和表現力。
  • 明度可以離開色相和純度單獨存在,而色相和純度總是伴隨著明度一起出現,所以明度是色彩的骨架。
  • 我們可以通過無彩色中的明度變化來描述或表現現實世界中的有彩色中的明度關系。
  • 我們可以把任何有彩色之間的關系概括為“黑白關系”,即單獨以明度來表現,或以明度關系來思考。例如,素描、黑白照片、黑白電視、黑白版畫等。
  • 任何有彩色都可以轉化或還原為無彩色中的明度關系。
  • 有彩色與無彩色之間的相互轉換,可以歸納為“灰度值(Value)”的轉換。
  • 從光學的角度來說,明度由振幅決定。
  • 振幅越寬,進光量越大,物體對光的反射率越高,則明度越高;振幅越窄,進光量越小,物體對光的反射率越低,則明度越低。
  • 物體的顏色會因為照射光線的強弱而產生明暗的變化,這種變化是由於物體對不同強度的光線的反射率不同造成的。例如,紅色物體會因其對光線反射的強弱而呈現出淺紅、深紅等明暗差別。
  • 每一種顏色在不同強弱的照明光線下都會產生明暗差別。
  • 同一物體由於照射在它表面的光的強度不同,反射出的光的強度也不相同,因此就產生瞭同一顏色的物體在不同強度的光線的照射下呈現出明暗的差別。
  • 從藝術的角度來說,明度,反映的是顏色的深淺變化;一種顏色與白色混合,可以提高其明度;與黑色混合,可以降低其明度。
  • 在繪畫中,白色顏料屬於高反射率物質,無論什麼顏料摻入白色顏料,都可以提高其明度(混入的白色顏料越多,明度提高得越多);黑色顏料屬於反射率極低的物質,無論什麼顏料摻入黑色顏料,都可以降低其明度(混入的黑色顏料越多,明度降低得越多)。
  • 色彩之間的明度差別,在有彩色中主要有兩種情況:1.同一色相之間的明度差異(例如,淺紅、大紅、深紅);2.不同色相之間的明度差異(例如,黃色最淺、紫色最深)。
  • 有彩色中各純色的明度各不相同。
  • 對於人的視覺感受來說,純色也有不同的明度,稱為“固有明度”。例如,將黃色和藍色進行對比,人的視覺一般感受為黃色明度較高而藍色明度較低。
  • 就常用的簡單色相環(例如,RGB 和 CMYK 色環)而言,各色相之間的明度也有所不同。例如,在 RGB 色環中,黃色明度最高,藍色明度最低。

純度(Chroma)

  • 純度,是指色彩的鮮濁程度。
  • 越鮮艷的顏色,純度越高;越“渾濁”(例如,一汪清泉,可以透過它,清晰地看到下方呈現出的各種顏色,如果它被“攪渾”瞭,則透過它所看到的顏色就不那麼清晰瞭)或越“混濁”(例如,一種本來很純的顏色,純的就像初生的小孩子一樣,經過與其他顏色的混合,就顯得不那麼純瞭,越來越傾向於無彩色;大致可以表現為三種情況:淺濁、灰濁和暗濁)的顏色,純度越低。
  • 純度表示顏色中所含有色成分的比例,比例愈大,色彩愈純,比例愈小,則色彩的純度也愈低。
  • 純度,是指色相的色性強弱,色性弱的色相幾乎是無彩色或者是灰色,色性強的色相接近光譜色的鮮艷程度。
  • “純度”一詞是由 Munsell 引入的,作為他的色彩系統的一個維度;在該系統中,純度是由沿中心軸(Value)的徑向距離表示的,旨在使所有色相的感知統一。
  • 純度最高的顏色是純色;純色是最鮮艷、色相感最強的顏色;純色是完全不加黑、白、灰的顏色;無法使純色變得更鮮艷;純色代表著某一色相中最高純度的顏色,最為鮮艷。
  • 同一色相的色彩,不摻雜白色或者黑色,則被稱為純色。在純色中加入不同明度的無彩色,會出現不同的純度。以藍色為例,向純藍色中加入一點白色,純度下降而明度上升,變為淡藍色。繼續加入白色的量,顏色會越來越淡,純度下降,而明度持續上升。反之,加入黑色或灰色,則相應的純度和明度同時下降。
  • 純度最高的顏色是原色;因為所有色彩都是由三原色混合而成的,所以原色的純度最高。
  • 純度最高的顏色是黃色,純度最低的顏色是紫色和藍色。
  • 色料中,紅色顏料的純度最高,橙、黃、紫等的純度較高,藍、綠的純度較低。
  • 在色料中,代表色相的最高純度的每種顏料,似乎形成瞭一套統一的“純”的顏色;然而,實際上,它們隻是在可接受的不透光物質中為其色相提供瞭最高的純度;這些物質都沒有達到理論上可能的最高純度。
  • 光譜中,紅、橙、黃、綠、藍、紫是純度最高的顏色。
  • 純度最低的顏色是無彩色。
  • 純度降到最低,就失去瞭色相,變成無彩色黑、白、灰。
  • 純度是一個相對值,沒有絕對的純度。
  • 純度,是指距離無彩色的程度。
  • 任何一種有彩色,離無彩色越近(越接近無彩色),其純度越低,顯得越深、越淺或越灰濁;離無彩色的距離越遠(越遠離無彩色),其純度越高,顯得越鮮艷。
  • 任何一種有彩色與無彩色(包括黑色、白色和灰色)混合,都會降低其純度,但色相保持不變。
  • 任何一種有色顏料,通過加黑、加白、加灰,或添加它的補色,都會降低其純度,使其變深、變淺或變濁。
  • 任何一種具有色相的顏色,混白、混黑、混灰、混補色都會降低其純度,混入的越多,純度降低得越多。
  • 暗濁的色彩(Shades),指的是因為加入補色或黑色而變成較不鮮艷(純度較低)的色彩。
  • 任何一種純色,混入其他顏色,在改變其明度的同時,該顏色的純度也會隨之發生變化;但是,純度變化時,該顏色的明度卻並不一定隨之改變。例如,在任意一個有彩色中加入與其明度相同的灰色,純度雖然改變,明度卻沒有發生變化。
  • 在混色時,可以通過加入黑色、白色或互補色來降低顏色的純度,但它的明度也相應發生變化;可以通過加入與之明度相同的灰色來隻降低純度。
  • 純度較高的顏色,通過混黑或混白,可以降低其純度,但同時也會降低或提高其明度。
  • 純度較高的顏色,與不同明度的灰色混合,也會降低其純度,但同時也會使其明度向該灰色的明度靠攏。
  • 純度較高的顏色,如果與同明度的灰色混合,則可以構成同色相、同明度、不同純度的顏色序列。
  • 在繪畫中,當一種顏料混入與之明度相同的灰色時,則隻會降低該顏料的純度。
  • 在繪畫中,根據色環上的色相排列,相鄰兩色混合,純度基本不變(例如,紅黃相混合所得的橙色);對立兩色混合,最易降低純度,以至成為“泥漿”。
  • 純度,是指物體顏色的彩度,是指與具有相同明度的灰色的感知差異量。
  • 純度,是指感知到的物體顏色的強度,即與相同明度的灰色的視覺差異程度。
  • 純度,是指與相同值的灰色的視覺差異量。
  • 純度,即色彩相對於與該顏色相同明度的灰色的鮮濁程度。
  • 純度,指一種顏色與相同明度的灰色的偏差。
  • 以視覺觀察為基礎的色彩系統,把純度作為一個獨立的屬性,與明度無關。
  • 從視覺感知的角度來講,純度是指在日光或彩光下,物體顏色看起來與相同明度的灰色有多大的不同。
  • 當隻有純度發生變化時,更容易看到它是一種獨立於色相和明度之外的屬性。例如,當黃色的色階逐級由一種灰色變為鮮艷的黃色時,色相是恒定的,並沒有變成其他色相,明度是恒定的,色樣並沒有變淺或變深,隻有純度發生變化。
  • 在純色中逐漸加入與純色具有相等明度的灰色,直到完全的灰色,我們可以得到該色彩由最高純度到最底純度漸變的純度列。
  • 鮮艷的色彩純度高,渾濁的色彩純度低,這種衡量色彩純度的標尺,叫做“純度尺”。
  • 無論哪種顏色,純度越低就越接近與之明度相同的灰色。
  • 純度,是淺濁色(Tints)、灰濁色(Tones)和深濁色(Shades)的判斷標準。
  • 從光學的角度來講,物體所呈現出來的色彩純度,取決於該物體表面所反射的長、中、短波長之間的絕對偏差量。也就是說,一個物體,要呈現出高純度的色彩,它必須對長、中、短波長中的一個或兩個進行非常強烈的反射,而對另外一個或兩個的反射則非常微弱。如果一個物體對所有波長的反射大致相同——無論是反射率極高(白色物體),還是反射率極低(黑色物體),它的純度必然為零或極低。如果我們能讓一個反射率極高的物體(白色物體)開始吸收一部分波長,那麼它將不可避免地變暗;同樣,如果我們能讓一個反射率極低的物體(黑色物體)開始反射一部分波長,那麼它將不可避免地變亮。因此,純度的范圍,隨著我們遠離黑色和白色的極端以及明度的增加,取決於純度直到某個色相的灰度值的最大值。
  • 色彩的純度,取決於色光的單一程度。
  • 色彩中所含單色光成分的比例決定瞭色彩的純度。
  • 色彩的純度,取決於原色在色彩中所占的百分比。
  • 物體所呈現出來的色彩純度取決於該物體表面光譜色光反射的選擇性。例如,物體對某一較窄波段的色光有較強的反射率,而且對其他波長的色光基本不反射或反射較少,那麼此物體的純度就高。相反,如該物體表面能夠同時反射多種波段的色光,那麼該物體的純度就低。
  • 物體表面的結構與該物體所呈現色彩的純度有關,有明顯色彩傾向的物體,表面結構光滑的,則反射強烈的高光部分純度低而明度高,其他部分由於沒有多少白光反射,因此呈現的色彩純度相對較高。而表面粗糙的物體,漫反射所形成的白光沖淡瞭色彩的飽和度,呈現出來的色彩純度相對要低一些。
  • 低純度物質通常具有相對平坦的反射曲線,其中所有的波長都被反射到差不多的水平。與數字顏色一樣,位於下面的白色部分和上面的黑色部分之間。白色分量大意味著物體反射低飽和度的光;大的黑色分量意味著物體反射低亮度的光;這兩個因素結合起來會降低純度。
  • 相對純度的范圍被判斷為:1.被認為是某一特定色相的最大可能的純度比例;2.在同一明度下某一特定色相的最大可能的比例等,被包含在幾個早期的色序系統中,包括 19 世紀早期 Klotz 和 Gregoire 的系統。
  • 不同的色相,不僅明度不同,純度也不相同。
  • 不同色相的純色,不僅明度不同,純度也各不相同。這是由於眼睛對不同波長的光輻射的敏感度不同造成的。其中紅色純度最高,橙色、黃色純度較高,藍色、綠色純度最低。
  • 任何有彩色在純度最高時都有特定的明度,假如明度變瞭純度就會下降。
  • 在我們現實感受中的色彩,絕大部分非高純度色,變化微妙、色彩豐富。
  • 研究顯示,人類的視覺記憶最多隻能記住七個左右的純度階段。
  • 要獲得高純度,物體發出的光必須結合高飽和度和高亮度。數字顏色比油漆顏色更簡單,因為對於每個色相來說,都有一個特定的顏色,它結合瞭最大可能的 HSB 飽和度(S=100)和亮度(B=100),因此可以被稱為該色相的最高純度或“純色”代表。我們已經看到,這兩個條件分別要求 RGB 的一個分量為零,而另一個分量為最大值(即 255);第三個分量可以在兩者之間的任何地方。相比之下,低純度的數字顏色是三個 RGB 分量的加法混合,其相對亮度都很相似。

亮度(Brightness)

  • 亮度,是視覺感知屬性之一,根據這一屬性,一個區域似乎發出或反射更多或更少的光。
  • 亮度,是我們對光的強弱(可見光能量)的感知,無論是主光源,還是物體的反射光或透射光。
  • 亮度,是我們感知可見光的能量或光的強弱的方式。
  • 亮度,是我們對光的強弱的感知,取決於觀察者的亮度適應以及對比現象和同化效應。
  • 亮度,與物體的不同部分到達我們眼睛的光線有關,而不是與被視為屬於物體本身的顏色有關。

……未完待續!

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