色彩物理理論的認(rèn)識(shí)

　　為了讓你對(duì)色彩有一個(gè)更全面，更系統(tǒng)，更深刻的認(rèn)識(shí)，接下來就由學(xué)習(xí)啦小編來告訴你色彩的物理理論相關(guān)知識(shí)。一起來看看吧。

　　色彩的物理理論之色與光的關(guān)系

　　我們生活在一個(gè)多彩的世界里。白天，在陽光的照耀下，各種色彩爭(zhēng)奇斗艷，并隨著照射光的改變而變化無窮。但是，每當(dāng)黃昏，大地上的景物，無論多么鮮艷，都將被夜幕緩緩?fù)虥]。在漆黑的夜晚，我們不但看不見物體的顏色，甚至連物體的外形也分辨不清。同樣，在暗室里，我們什么色彩也感覺不到。這些事實(shí)告訴我們：沒有光就沒有色，光是人們感知色彩的必要條件，色來源于光。所以說：光是色的源泉，色是光的表現(xiàn)。 為了了解色彩產(chǎn)生的原因，首先必須對(duì)光作進(jìn)一步的了解。

　　色彩的物理理論之光的本質(zhì)

　　人們對(duì)光的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，最早可以追溯到十七世紀(jì)。從牛頓的微粒說到惠更斯的彈性波動(dòng)說，從麥克斯韋的電磁理論，到愛因斯坦的光量子學(xué)說，以至現(xiàn)代的波粒二象性理論。

　　光按其傳播方式和具有反射、干涉、衍射和偏振等性質(zhì)來看，有波的特征;但許多現(xiàn)象又表明它是有能量的光量子組成的，如放射、吸收等。在這兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上，發(fā)展了現(xiàn)代的波粒二象性理論。

　　光的物理性質(zhì)由它的波長(zhǎng)和能量來決定。波長(zhǎng)決定了光的顏色，能量決定了光的強(qiáng)度。光映射到我們的眼睛時(shí)，波長(zhǎng)不同決定了光的色相不同。波長(zhǎng)相同能量不同，則決定了色彩明暗的不同。

　　在電磁波輻射范圍內(nèi)，只有波長(zhǎng)380nm到780nm(1nm=10-6mm)的輻射能引起人們的視感覺，這段光波叫做可見光。如圖2-1所示。在這段可見光譜內(nèi)，不同波長(zhǎng)的輻射引起人們的不同色彩感覺。英國科學(xué)家牛頓在1666年發(fā)現(xiàn)，把太陽光經(jīng)過三棱鏡折射，然后投射到白色屏幕上，會(huì)顯出一條象彩虹一樣美麗的色光帶譜，從紅開始，依次接臨的是橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色。如圖2-2所示。這是因?yàn)槿展庵邪胁煌ㄩL(zhǎng)的輻射能，在它們分別刺激我們的眼睛時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同的色光，而它們混合在一起并同時(shí)刺激我們的眼睛時(shí)，則是白光，我們感覺不出它們各自的顏色。但是，當(dāng)白光經(jīng)過三棱鏡時(shí)，由于不同波長(zhǎng)的折射系數(shù)不同，折射后投影在屏上的位置也不同，所以一束白光通過三棱鏡便分解為上述七種不同的顏色，這種現(xiàn)象稱為色散。從圖2-2中可以看到紅色的折射率最小，紫色最大。這

　　條依次排列的彩色光帶稱為光譜。這種被分解過的色光，即使再一次通過三棱鏡也不會(huì)再分解為其它的色光。我們把光譜中不能再分解的色光叫做單色光。由單色光混合而成的光叫做復(fù)色光，自然界的太陽光，白熾燈和日光燈發(fā)出的光都是復(fù)色光。

　　色彩的物理理論之色彩的分類

　　在千變?nèi)f化的色彩世界中，人們視覺感受到的色彩非常豐富，按種類分為原色，間色和復(fù)色，但就色彩的系別而言，則可分為無彩色系和有彩色系兩大類。

　　種類

　　1.原色：色彩中不能再分解的基本色稱為原色。原色能合成出其它色，而其他色不能還原出本來的顏色。原色只有三種，色光三原色為紅、綠、藍(lán)，顏料三原色為品紅(明亮的玫紅)、黃、青(湖藍(lán))。色光三原色可以合成出所有色彩，同時(shí)相加得白色光。顏料三原色從理論上來講可以調(diào)配出其他任何色彩，同色相加得黑色，因?yàn)槌Ｓ玫念伭现谐松赝膺€含有其它化學(xué)成分，所以兩種以上的顏料相調(diào)和，純度就受影響，調(diào)和的色種越多就越不純，也越不鮮明，顏料三原色相加只能得到一種黑濁色，而不是純黑色。

　　2.間色：由兩個(gè)原色混合得間色。間色也只有三種：色光三間為品紅、黃、青(湖藍(lán))，有些彩色攝影書上稱為“補(bǔ)色”，是指色環(huán)上的互補(bǔ)關(guān)系。顏料三間色即橙、綠、紫，也稱第二次色。必須指出的是色光三間色恰好是顏料的三原色。這種交錯(cuò)關(guān)系構(gòu)成了色光、顏料與色彩視覺的復(fù)雜聯(lián)系，也構(gòu)成了色彩原理與規(guī)律的豐富內(nèi)容。

　　3.復(fù)色：顏料的兩個(gè)間色或一種原色和其對(duì)應(yīng)的間色(紅與青、黃與藍(lán)、綠與洋紅)相混合得復(fù)色，亦稱第三次色。復(fù)色中包含了所有的原色成分，只是各原色間的比例不等，從而形成了不同的紅灰、黃灰、綠灰等(此處表示列舉省略)灰調(diào)色。

　　由于色光三原色相加得白色光，這樣便產(chǎn)生兩個(gè)后果：一是色光中沒有復(fù)色，二是色光中沒有灰調(diào)色,如兩色光間色相加，只會(huì)產(chǎn)生一種淡的原色光，以黃色光加青色光為例：

　　黃色光+青色光=紅色光+綠色光+綠色光+藍(lán)色光=綠色光+白色光=亮綠色光

　　色系

　　1.有彩色系：指包括在可見光譜中的全部色彩，它以紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等為基本色?；旧g不同量的混合、基本色與無彩色之間不同量的混合說產(chǎn)生的千千萬萬種色彩都屬于有彩色系。有彩色系是由光的波長(zhǎng)和振幅決定的，波長(zhǎng)決定色相，振幅決定色調(diào)。

　　有彩色系中的任何一種顏色都具有三大屬性，即色相、明度和純度。也就是說一種顏色只要具有以上三種屬性都屬于有彩色系。

　　2.無彩色系：指由黑色、白色及黑白兩色相融而成的各種深淺不同的灰色系列。從物理學(xué)的角度看，它們不包括在可見光譜之中，故不能稱之為色彩。但是從視覺生理學(xué)和心理學(xué)上來說，它們具有完整的色彩性，應(yīng)該包括在色彩體系之中。

　　無彩色系按照一定的變化規(guī)律，由白色漸變到淺灰、中灰、深灰直至黑色，色彩學(xué)上稱為黑白系列。黑白系列中由白到黑的變化，可以用一條垂直軸表示，一端為白，一端為黑，中間有各種過渡的灰色。純白是理想的完全反射物體，純黑是理想的完全吸收物體?？墒窃诂F(xiàn)實(shí)生活中并不存在純白和純黑的物體，顏料中采用的鋅白和鉛白只能接近純白，煤黑只能接近純黑。

　　無彩色系的顏色只有明度上的變化，而不具備色相與純度的性質(zhì)，也就是說它們的色相和純度在理論時(shí)等于零。二色彩的明度可以用黑白度來表示，愈接近白色，明度越高;越接近黑色，明度愈低。