色彩设计基础讲义2版Word格式文档下载.docx
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光源的辐射能和物体的反射是属于物理学范畴的,而大脑和眼睛却是生理学研究的内容,但是色彩永远是以物理学为基础的,而色彩感觉总包含着色彩的心理和生理作用的反映,使人产生一系列的对比与联想。
美国光学学会(OpticalSocietyofAmerica)的色度学委员会曾经把颜色定义为:
颜色是除了空间的和时间的不均匀性以外的光的一种特性,即光的辐射能刺激视网膜而引起观察者通过视觉而获得的景象。
在我国国家标准GB5698-85中,颜色的定义为:
色是光作用于人眼引起除形象以外的视觉特性。
根据这一定义,色是一种物理刺激作用于人眼的视觉特性,而人的视觉特性是受大脑支配的,也是一种心理反映。
所以,色彩感觉不仅与物体本来的颜色特性有关,而且还受时间、空间、外表状态以及该物体的周围环境的影响,同时还受各人的经历、记忆力、看法和视觉灵敏度等各种因素的影响。
第二章色彩的形成原理
第一节色彩现象的心理性质
不同波长的光作用与人的视觉器官以后,大脑必然导致对不同的色彩产生某种情感活动,不同的色彩会影响人们的情绪、性情和行动,这是色彩的心理性质。
几种常用色彩的情感功能
红色:
兴奋、激动、欢乐、危险、紧张、恐怖等
橙色:
渴望、健康、跃动、成熟、向上、等
黄色:
光明、轻快、丰硕、温暖、轻薄、颓废等
绿色:
生命、青春、成长、安静、满足等
蓝色:
深远、纯洁、冷静、沉静、悲痛、压抑等
紫色:
庄严、幽静、伤痛、神秘等
黑色:
深沉、庄严、阴森、沉默、凄凉等
白色:
纯洁、朴素、轻盈、单薄、哀伤等
灰色:
平淡、沉闷、寂寞、含蓄、高雅、安适等
1.红色
红色是热烈、冲动、强有力的色彩,它能使肌肉的机能和血液循环加快。
由于红色是可见光波最长的波长这一特性,所以它及易引起注意,它常传达有活力,积极,热诚,温暖的表情,对于人的心理产生巨大的鼓舞作用。
纯色的心理特性:
热情、活泼、引入注目,热闹、、革命,同时也给人以恐怖的心理。
2.橙色
橙色的刺激作用虽然没有红色大,但它的视认性注目性也很高,即有红色的热情又有黄色的光明,活泼的性格,是人们普遍喜爱的色彩。
它使人联想到金色的秋天,丰硕的果实,是一种富足、快乐而幸福的颜色。
3.黄色
黄色是最为光亮的色彩,在有彩色的纯色中明度最高,给人以光明、迅速、活泼、轻快的感觉。
它的明视度很高,注目性高,比较温和。
4.绿色
绿色为植物的色彩,明视度不高,刺激性不大,对生理作用和心理作用都极为温和,因此入对绿色的嗜好范围很大,给人以宁静、休息、安静等。
5.蓝色
蓝色是博大、深远的色彩。
蓝色的注目性和视认性都不太高,但在自然界如天空、海洋均为蓝色,所占面积相当大,蓝色给人冷静、智慧、深远的感觉。
天空、水面、太空、寒冷、遥远、无限、永恒、透明、沉静、理智,高深、冷酷、沉思、简朴、忧郁。
6.紫色
紫色因与夜空、阴影相联系,所以富有神秘感。
紫色易引起心理上的忧郁和不安,但紫色又给人以高贵、庄严之感,所以女性对紫色的嗜好性很高。
朝霞、紫云、优美、忧雅、高贵、娇媚,温柔、昂贵、自傲、虚幻、魅力、虔诚。
纯色加白(明清色):
给人以女性化、清雅、含蓄、清秀、娇气、羞涩的心理感觉。
7.灰色
是彻底的中性色,依靠邻近的色彩获得生命。
灰色意味着一切色彩对比的消失,是视觉最安稳的休息点。
所以给人以平淡、沉闷、寂寞之感。
灰色的视认性、注目性都很低。
又给人以高雅、含蓄的印象。
8.白色/黑色
白色为不含纯度的色,除因明度高而感觉冷外基本为中性色,明视度及注目性都相当高。
白色的心理特性:
洁白、明快、清白、纯粹、真理、神圣、正义感等
黑色在心理上是一个很特殊的色,它本身无刺激性,但是与其它色配合能增加刺激,黑色是消极色.所以单独时嗜好率低,可是与其它色彩配合均能取得很好的效果。
黑色的心理特性:
黑夜、深沉、庄严、阴森、沉默、凄凉、严肃、死亡、恐怖等
第二节色彩现象的物理性质
色彩是我们日常生活中最熟悉、最亲近的一种生活中的喜、怒、哀、乐。
直到17世纪中叶牛顿进行了一系列科学实验,人们才将色彩界定于“实验的”科学理论范畴,色彩和光产生了关系。
一、光的性质
人们对光的本质的认识,最早可以追溯到十七世纪。
从牛顿的微粒说到惠更斯的弹性波动说,从麦克斯韦的电磁理论,到爱因斯坦的光量子学说,以至现代的波粒二象性理论。
光按其传播方式和具有反射、干涉、衍射和偏振等性质来看,有波的特征;
但许多现象又表明它是有能量的光量子组成的,如放射、吸收等。
在这两点的基础上,发展了现代的波粒二象性理论。
光的物理性质由它的波长和能量来决定。
波长决定了光的颜色,能量决定了光的强度。
光映像到我们的眼睛时,波长不同决定了光的色相不同。
波长相同能量不同,则决定了色彩明暗的不同。
在电磁波辐射范围内,只有波长380nm到780nm(1nm=10-6mm)的辐射能引起人们的视感觉,这段光波叫做可见光。
───┬─────────┬─┬───┬───┬──┬─────
红外线│红│橙│黄│绿│青蓝│紫│紫外光
─────┼───────┴─┴─┴─────┴──┴──┼─────
不可见光谱┤←────可见光谱─────→├不可见光谱
在这段可见光谱内,不同波长的辐射引起人们的不同色彩感觉。
英国科学家牛顿在1666年发现,把太阳光经过三棱镜折射,然后投射到白色屏幕上,会显出一条象彩虹一样美丽的色光带谱,从红开始,依次接临的是橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。
在可见光中:
红光波长最长,紫光最短,黄光适中。
这条依次排列的彩色光带称为光谱。
这种被分解过的色光,即使再一次通过三棱镜也不会再分解为其它的色光。
我们把光谱中不能再分解的色光叫做单色光。
由单色光混合而成的光叫做复色光,自然界的太阳光,白炽灯和日光灯发出的光都是复色光。
光与色的关系
色彩现象是一种视觉的现象,产生视觉的主要条件是光线,物体是受到光线的照射,才产生形与色彩。
眼睛所以能看见色彩,是因为有光线的作用,才得以看清四周的景物。
所以,色彩是光线产生的现象,没有光就没有色,光是人们感知色彩的必要条件,色来源于光。
所以说:
光是色的源泉,色是光的表现。
光是人们感觉所有物体形态和颜色的唯一物质
色是由物体的化学结构所决定的一种光学特性, 是光作用于人眼引起除形象以外的视觉特性。
第三节 色彩现象的生理性质
光还必须作用与人的健康的视觉器官——眼睛。
色光(包括光源或物体反射光)射向我们的健康的眼睛并通过视觉神经传到支配大脑的视觉中枢,才能使人产生色彩的感觉。
这就是色彩现象的生理性质。
一、眼睛的光学系统
人之所以能够感知到光线并产生形状与色彩的反应,是因为眼睛的视觉作用,才产生的。
人眼的构造和照相机的构造一样,分为眼帘(镜头盖)、虹膜、瞳孔(光圈)、角膜、晶状体(透镜)、视网膜(底片)、视觉神经细胞底层(包括锥体、杆体细胞,即等于底片上的感光药膜)等,只要具有正常视觉功能的眼睛,光线一旦进入后,瞳孔就发挥对光量的控制作用,使形象经过角膜的水晶体和玻璃体到达视网膜上,便产生形状和色彩。
二、视觉的两重功能
眼睛是一种视觉装置,它不但能对物体感应,也能对某些波长作迅速的响应,眼球内主要含有锥体及杆杆二类感光细胞。
其中锥体细胞是感觉动作并对明暗之间的差别特别敏感,当亮度减弱时,杆体细胞便会发挥功能,但看不见色彩。
而在较亮的情况下,视网膜中的三种锥体细胞始对长、中,短三种光域产生不同的视觉反应,便能让我们看见光谱中的红、绿、蓝三个主要色域来形成色彩。
明视觉:
锥细胞,能分辨物体的细节和颜色。
暗视觉:
杆细胞,只能分辨出物体的形状、明暗。
视网膜中有三种锥体细胞能分别由红、绿、蓝三种色光的刺激引起兴奋。
三种锥体不同的兴奋量在大脑皮质中综合,便有如颜料的调配一般,产生各种各样的色彩感觉。
三、颜色视觉
颜色视觉的生理结构特征,引起了一些特殊的色彩视觉现象。
1、颜色对比(同时对比与连续对比)
所谓同时对比,就是同时看到两种颜色所产生的对比现象。
当两种或两种以上颜色同时并放在一起,双方都会把对方推向自己的补色。
如:
红和绿放在一起,红的更红,绿的更绿;
黑和白方在一起,黑的更黑,白的更白,这种现象属于色彩的同时对比。
连续对比是先看某种颜色,然后又看到第二种颜色时所产生的对比现象。
连续对比现象与同时对比现象都是视觉生理条件的作用所造成的,它们出于一个原因,但发生在不同的时间条件。
同时对比主要指的是同一时间下颜色的对比效果,连续对比指的是不同时间的条件下,或者说在时间运动的过程中,不同颜色刺激之间的对比。
当我们长久的注视一块红颜色之后,看到周围的东西发绿;
当我们在暖色光的环境适应后,突然来到正常光线下,会觉得颜色发冷。
2、颜色适应:
人眼在颜色刺激作用下所造成的颜色视觉变化。
在日常生活中,我们经常可以碰到这样的现象。
当你从亮处走进暗室时(如迟到闯入电影院),开始什么也看不清,经过相当长时间后,又逐步开始恢复清晰的视觉,这种现象叫做暗适应;
反之,当我们从暗处走向亮处时(如电影院散场以后走出门外),在最初的一瞬间也会感到耀眼发眩,什么都看不清,但经过几秒钟后,视觉又恢复正常,这种现象叫明适应。
眼睛在暗适应过程中,瞳孔直径扩大,使进眼球的光线增加10-20倍,视网膜上的视杆细胞的感受性迅速兴奋,视敏度不断提高,从而获得清晰的视觉,完成视觉暗适应的过程大约需要40分钟。
明适应是视网膜在光刺激由弱到强的过程中,视锥细胞和视杆细胞的功能需要迅速转换,适应时间比暗适应短得多,大约只需要1分钟。
明适应受到较强光线的连续作用,引起视网膜对光刺激的敏感度下降。
暗适应从光亮的环境转到黑暗处,在黑暗中视觉的感受逐步递增的过程。
四、颜色视觉理论
1、扬·
赫姆霍尔兹的三色理论
1807年,英国医学物理学家扬(T.Young)和德国生理物理学家赫姆霍尔兹(H.LFvonHelmholtz)根据红、绿、蓝三原色光混合可以产生各种色的色光混合规律,假设在视网膜上有三种神经纤维,每种神经纤维的兴奋都会引起一种原色的感觉,分别对可见光谱中的红、绿、蓝最敏感。
如当一种神经纤维处于兴奋状态,那么就产生一种原色觉,如果两种或三种神经纤维都处于兴奋状态,那么就产生综合色觉。
当“红”神经纤维受到红光刺激而兴奋时,则产生红色觉;
当“红”、“绿”、“蓝”三种神经纤维同时受到红、绿、蓝三种色光的刺激而兴奋时,则产生白色觉。
三色学说的优缺点
优点:
a、能充分说明混色现象,为现代色度学奠定了理论基础;
b、在颜色测量和数值计算时,与试验理论符合;
c、现代的彩色印刷复制、摄影、照相分色、彩色电视都是建立在该基础上的。
缺点:
不能满意地解释色盲现象。
2、赫林的对立颜色学说
德国物理学家赫林的对立颜色学说也叫做四色学说。
1878年赫林观察到存在R、G、B、Y四种心理原色,并且颜色现象总是以红—蓝、黄—蓝、黑—白成对关系发生的,因而假设视网膜中有三对视素:
白—黑视素、红—绿视素、黄—蓝视素,这三对视素的代谢作用包括建设(同化)和破坏(异化)两种对立的过程,光刺激破坏白—黑视