第一节 色彩的性质

一、色彩的产生

色彩的产生是一个由光照射物体，物体对光产生吸收或反射，反射的光刺激人眼，并通过视神经传递到大脑，最终产生对色彩的感受过程。在这一过程中，光、物、眼是三个基本因素。

1.关于光

在物理学上，光是属于一定波长范围内的一种电磁辐射，它与宇宙射线、γ射线、X射线、紫外线、红外线、雷达、无线电波、交流电等并存于宇宙中。光用波长来表示。电磁辐射的波长范围很广，最短的如宇宙射线，最长的如交流电。在电磁辐射中只有从380～780mn波长的电磁辐射能够被人的视觉接收，此范围称为可见光（图2-1）。

图2-1 可见光

对于波长是780nm的光线，人的感觉是红色，380nm的光线感觉是紫色，居中的580nm的光线感觉是黄色。波长大于780nm时是红外线，以及应用于收音机的无线电波；相反，小于380nm时是紫外线，以及应用于医疗的X射线。波长和色彩的关系如下：

红色——780～610nm　　绿色——570～500nm

橙色——610～590nm　　蓝色——500～450nm

黄色——590～570nm　　紫色——450～380nm

如果将一束白光（阳光）从细缝引入暗室，遇到三棱镜，光的传播方向即发生变化，这一现象称为折射。当折射的光碰到白色的屏幕时，在那里将显现出虹一样美丽的色带，称为光谱（图2-2）。光谱色以红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色的顺序排列着。如果将这个图像用聚光透镜加以聚合，这些色彩的汇集就会重新变为白色。

图2-2 牛顿的三棱镜实验

由此可见，阳光（白光）是由一组色光混合而成的，通过三棱镜时，各种色光由于折射率不同而使白光发生分解。色光对同一物体的折射率与其波长有关，如红光波长最长，但折射率最小，最接近直线传播；紫光则折射率最大。

2.色彩的产生与感受

从以上描述，我们了解了光的现象，那么具体到某一物体色或颜料色又是怎样产生的呢？从光源发出的光若碰到不透明的物体或颜料，在那里一部分被吸收，剩下的部分反射到眼睛中，这就是我们看到的色彩。例如，蓝色是将白色光中的其他成分吸收，而不吸收蓝色光，所以呈现出蓝色；红色是因为吸收了光的其他所有色彩，而仅仅反映红色；黑色是将六种色光都吸收了，不反射光，呈现黑色；白色是平均反射六种色光，故而呈现白色。

如果在一个反射蓝色光的物体前放置一个滤色镜，设法将蓝色光滤掉，则该物质不再反射任何光，变为黑色。同样，将一个白光下呈现绿色的物体移至仅有红灯的暗房中，因为红光不包含可反射的绿色，故该物体在暗房内变成黑色。从这个意义上讲，物体的色彩只是相对存在的，固有色是不存在的。

为什么在人们的意识中会产生固有色的概念呢？从色彩的角度看，物体都具有选择吸收光的能力，即它们固有某种反光能力。例如，树叶只反射绿色光，只要有绿色光照来，它就将绿色光反射出来；在红色光下，因无绿色光可反射才显得发黑。当每天都有阳光照射时，它每天都将阳光中的绿色光反射出来，使我们觉得叶子天天都是绿色的。色彩只有在这类相对条件下才会保持不变。由此可以表明，物体固有色的概念来源于物体固有的某种反光能力以及外界条件的相对稳定，像人的皮肤色、头发色、颜料色、被油漆刷过的物体色等。使用这一概念可使我们日常生活中描述事物更为简洁、方便和生动。

二、色的属性

1.有彩色与无彩色

色彩大致可划分为无彩色与有彩色两大类。黑色、白色、灰色属于无彩色，从物理学角度看，它们不包括在可见光谱中，不能称之为色彩。但在心理学上它们持有完整的色彩性质，在色彩体系中扮演着重要角色。对于颜料，无彩色也具有重要的任务。当一种颜料混入白色后，会显得比较明亮；相反，混合黑色后则比较深暗；而加入黑色与白色混合的灰色时，将失去原色彩的彩度。因此，黑色、白色、灰色不仅在心理上，而且在生理上、化学上都可称为色彩。

光谱中的全部色都属于有彩色。有彩色是无数的，它以红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色为基本色，基本色之间不同量的混合，以及基本色与黑色、白色、灰色之间不同量的混合，将产生出成千上万种有彩色。

2.色的三属性

所谓色的三属性是指其明度、色相、彩度。它们是色彩中最重要的三个要素。三者之间既相互独立，又相互关联、相互制约。

（1）明度（Value）：简写为“V”，指色的明暗程度，也可称为色的亮度、深浅。若把无彩色系的黑色、白色作为两个极端，在中间根据明度的顺序，等间隔地排列若干个灰色，就成为有关明度阶段的系列，即明度系列。靠近白色一端为高明度色，靠近黑色一端为低明度色，中间部分为中明度色。

由于有彩色系中不同的色彩在可见光谱上的位置不同，所以被眼睛知觉的程度也不同。黄色处于可见光谱的中心位置，眼睛的知觉度高，色彩的明度也高。紫色处于可见光谱的边缘，知觉度低，故色彩的明度就低。橙色、绿色、红色、蓝色的明度居于黄色、紫色之间，这些色彩依次排列，很自然地显现出明度的秩序。当一种有彩色加白色时会提高它的明度，加黑色则会降低明度，所混合出的各色可构成一个颜色的明度系列。

（2）色相（Hue）：简写为“H”，指色彩不同的相貌。不同波长的光波给人特定的感受是不同的，将这种感受赋予一个名称，有的称为红色，有的称为黄色，就像每个人都有自己的名字一样。光谱色中的红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色为基本色相，而像玫红色、大红色、朱红色、橘红色则各代表一个特定的色相，它们之间的差别属色相差别。一种颜色加白色、加黑色后所形成的浅红色、深红色，属明度差别。色彩学家们把红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色等色相以环状排列形式体现，如果再加上光谱中没有的红紫色，则可以形成一个封闭的环状循环，构成色相环（亦称色轮）。色相环中要尽量把色相距离分割均等，一般可以在主要色相的基础上确定各中间色，可分别做成10色、12色、18色、24色色相环等。色相环一般均用纯色表示。

（3）彩度（Chroma）：简写为“C”，指波长的单纯程度，也就是色彩的鲜艳度，亦称艳度、纯度或饱和度。一个颜色掺进了其他成分，彩度将变低。凡有彩度的色必有相应的色相感，有彩度感的色都称为有彩色。有彩色的彩度划分方法如下：选出一个彩度较高的色相，如大红色，再找一个明度与之相等的中性灰色（灰色是由白色与黑色混合出来的），然后将大红色与灰色直接混合，混出从大红色到灰色的彩度依次递减的彩度序列，得出高彩度色、中彩度色、低彩度色。色彩中，红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色等基本色相的彩度最高。无彩色没有色相，故彩度为零。

除波长的单纯程度影响彩度之外，眼睛对不同波长的光辐射的敏感度也影响着色彩的彩度。视觉对红色光波的感觉最敏锐，因此彩度显得特别高；而对绿色光波的感觉相对迟钝，所以绿色的彩度就相对较低。值得强调的是：一个颜色的彩度高并不等于明度就高，即色相的彩度、明度不成正比。这是由有彩色视觉的生理条件所决定的。按照美国色彩学家孟塞尔（A.H.Munsell）色立体的规定，色相的明度、彩度关系如表2-1、图2-3所示。

表2-1 色相的明度、彩度关系

图2-3 无彩色明度色阶与有彩色的明度值

三、色的表达方式

色彩作为一种语言总是需要交流和传达的。如前所述，色的三要素是可以连续变化的，其细微变化可谓仅在毫发之间。一个具有正常色感的人在适当条件下可识别高达1000万种色彩。怎样区别而有效地传达这成千上万种色彩，使色彩运用起来更方便、更准确呢？这要看我们干什么，是普通的交谈、是文学中的修饰，还是设计中的色彩标准？这里介绍三类不同的色彩表达方法：“固有色”色名、一般色名和符号色名。它们各有千秋，在不同的场合发挥着各自的作用，它们是不可互代的。

1.“固有色”色名

“固有色”色名是指人们习惯使用的各种物体的固有色的色名，在有的书中被称为“惯用色名”。在色彩的实际运用中，这种方法最大众化，也最生动。有时抽象的符号表示虽然精确，但却很难给人留下对色彩的感性认识。假如采用传统的比较形象的语言文字来表示，如葡萄紫色、宝石蓝色等，一看色名，立刻就能反应和感受到此色的面貌，从而引发观者的共鸣与联想。这种生活给予的经验色和印象色非常富有人情味，即使对色彩知识较少的非专业人员，理解起来也不至于出现大的偏差。如果大家关注流行色的话，从中会发现，在流行色的发布中，80%～90%的色名采用的都是“固有色”色名。这些色名可以分为以下几类。

（1）以动物色比喻的色名：肉粉红色、肤色、猩红色、鸡血红色、珊瑚红色、肉色、鹅黄色、蛙绿色、鹦鹉绿色、孔雀绿色、孔雀蓝色、驼色、鹿皮棕色、乳白色、象牙色、鱼肚白色、鼠灰色、珠母灰色、蟹壳灰色、企鹅灰色等。

（2）以植物色比喻的色名：凤仙粉色、海棠花红色、桃红色、玫瑰红色、石榴红色、辣椒红色、樱桃红色、小豆红色、枣红色、番茄红色、橘色、南瓜黄色、柠檬黄色、香蕉黄色、米黄色、杏黄色、葵黄色、藤黄色、姜黄色、槐黄色、枯草色、小麦色、秋香色、苹果绿色、芽黄绿色、嫩叶绿色、麦苗绿色、杨桃色、豌豆绿色、苦瓜绿色、草绿色、葱绿色、油绿色、橄榄绿色、苔色、茶色、竹青色、藕荷色、丁香色、紫罗兰色、薰衣草紫色、丁香紫色、茄紫色、洋葱紫色、葡萄紫色、牵牛紫色、梅紫色、咖啡色、棕色、树皮色、柚木色、花梨木色、木色、古藤色、蘑菇色、板栗色、肉桂褐色、罗汉果褐色、烟叶棕色、稻草色、亚麻色、桦木白色、米白色、米灰色、乌檀木黑色等。

（3）以大自然比喻的色名：土红色、曙红色、熔岩红色、泥土色、沙漠色、砂岩色、土黄色、天蓝色、水色、海蓝色、海洋绿色、湖蓝色、月白色、雪白色、雾灰色等。

（4）以金属色、矿物色比喻的色名：铁锈红色、朱砂红色、熔岩红色、硫黄色、黄铜色、铬黄色、古铜色、青铜色、琥珀色、翡翠绿色、松石绿色、宝石蓝色、钴蓝色、石青色、紫晶色、金色、银色、水银色、银白色、铝白色、白玉色、铅色、铁灰色、煤黑色等。

（5）以食物色比喻的色名：蛋壳色、酱色、蛋黄色、干酪黄色、芥末绿色、蛋青色、豆沙色、奶咖色、奶油色等。

（6）以人造物体色比喻的色名：砖红色、胭脂色、酒红色、饼干色、牛皮纸色、巧克力色、军绿色、墨绿色、警蓝色、海军蓝色、玻璃色、石膏白色、烟灰色、法兰绒灰色、瓦灰色、混凝土灰色、沥青灰色、焦炭黑色、墨汁黑色等。

2.一般色名

一般色名是指依照日本工业规格JISZ 8102制定的，由基本色名加上特定的修饰语组合而成的色名。有彩色的基本色名有：红色、橙色、黄色、黄绿色、绿色、蓝绿色、蓝色、蓝紫色、紫色、红紫色；无彩色的基本色名有：白色、明灰色、灰色、暗灰色、黑色。修饰语对于有彩色有：最淡的、亮灰的、灰的、暗灰的、最暗的、淡的、不强烈的（浊的）、暗的、鲜艳的、深的、鲜明的（纯的）。如表2-2所示，在它们的后面附上色名可构成一个富有装饰意味的色名，如红色，可称为最淡的红色（亦可简化为淡红色、浅红色）、亮灰红色、灰红色……纯红色。像红味的、黄味的、绿味的……这些形容词对有彩色和无彩色都适用，如红味的紫色、黄味的绿色、蓝味的灰色、绿味的暗灰色等。

表2-2 关于明度和彩度的修饰语

一般色名将色彩系统地命名显得很方便，实际使用也很多，但要想表达得很精确是不大可能的，因为人与人对色的认识、印象都不尽相同。如果让两个人同画一个黄味的绿色，结果可能就会出现两个不同程度的黄绿色。

3.符号色名（色立体）

此方法是依色立体的表色法来表示的，很定量，也很严谨。色立体指色彩按照三属性的关系，有秩序、有系统地排列与组合，所构成的具有三维立体的色彩体系。它可使我们更清楚、更标准地理解色彩，更确切地把握色彩的分类和组织，也是研究色彩调和的基础。

图2-4所示为一个色立体的示意图。以无彩色为中心轴，顶端为白，底端为黑，之间分布着不同明度渐次变化的灰色；色相环水平地包围着中轴，呈圆形；这上面的各色与无彩色轴连接，表示彩度。靠近无彩色轴处彩度低，距无彩色轴越远彩度越高。由于各色相的彩度不相等，明度也不相等，它们相连接并非正圆形，所以此图只是一个示意图，以便于理解。

图2-4 色立体示意图

若把色立体通过无彩色轴纵切时，在此纵断面所表现的色相是互为补色的两个色相，外侧为清色，内侧为浊色。纵断面的上部分别排有高明度色，下部分别排有低明度色（图2-5）。若用垂直于中轴的平面横断的话，则表现为等明度面。

现在世界范围内用得较多的有4种色立体：美国孟塞尔色立体，德国奥斯特瓦尔德色立体，日本色研色立体，瑞典NCS自然色彩系统。其中，孟塞尔色立体的表示方法更为科学、精确，使用起来也方便，便于理解，故有较强的实用价值。

图2-5 色立体纵断面

孟塞尔色立体的色相环（图2-6）是以红色（R）、黄色（Y）、绿色（G）、蓝色（B）、紫色（P）为基础，再加上它们的中间色黄红色（YR）、黄绿色（YG）、蓝绿色（BG）、蓝紫色（BP）、红紫色（RP），作为10个主要色相。每一种色相还可以细分为10等份，如此共得到100个色相。各色相的第5号，即5R、5RY、5Y等为该色相的代表色相。分置于直径两端的色相，呈现补色关系。

图2-6 孟塞尔色立体的色相环

孟塞尔色立体的中心轴，自白色到黑色分为11个阶段，白色定为10，黑色定为0，从9到1为灰色系列。明度用1/，2/，3/……的符号表示（图2-7）。

图2-7 孟塞尔色立体纵断面

彩度阶段以无彩色定为0，色度以等间隔增加，用/0，/1，/2……数字符号来表示，数字越增加越接近纯色。孟塞尔的10种主要色相中，以红色（5R）的彩度最高，彩度阶段有14个色；而蓝绿色的彩度阶段只有6个色。由于彩度阶段长短不一，其复杂的外形使人联想到树，故被称为色树（Color Tree）（图2-8）。

图2-8 孟塞尔色立体（Color Tree）

孟塞尔色立体的表示符号为HV/C（色相、明度/彩度），如“5R4/14”，分别表示第5号红色相，明度位于中心轴第4阶段的水平线上，彩度位于距离中心轴第14阶段。孟塞尔色立体10个主要色相的纯色符号表示为：R4/14（红色）、YR6/12（黄红色）、Y8/12（黄色）、YG7/10（黄绿色）、G5/8（绿色）、BG5/6（蓝绿色）、B4/8（蓝色）、BP3/12（蓝紫色）、P4/12（紫色）、RP4/12（红紫色）。

四、色的混合

两种或两种以上的颜色混合在一起，构成与原色不同的新色的方法称为色彩混合。我们将其归纳为3大类：加色混合、减色混合、中性混合。

1.加色混合

加色混合也称色光混合，即将不同光源的辐射光投照到一起，合照出的新色光。其特点是把所混合的各种色的明度相加，混合的成分越多，混合的明度就越高。将朱红色、翠绿色、蓝紫色三种色光做适当比例的混合，大体上可以得到全部的色。而这三种色是其他色光无法混合出来的，所以被称为色光的三原色。朱红色和翠绿色混合成黄色，翠绿色与蓝紫色混合成蓝绿色，蓝紫色与朱红色混合成紫色。混合得出的黄色、蓝绿色、紫色为色光的三间色，它们再混合成白色光（图2-9）。当不同色相的两色光相混合成白色光时，相混合的双方可称为互补色光。

图2-9 加色混合

加色混合一般用于舞台照明和摄影工作方面。

2.减色混合

减色混合通常指物质的、吸收性色彩的混合。其特点正好与加色混合相反，混合后的色彩在明度、彩度上较之最初的任何一色都有所下降，混合的成分越多，混色就越暗、越浊。减色混合分颜料混合和叠色两种。

（1）颜料混合：将物体色品红色、柠檬黄色、蓝绿色三色做适当比例的混合，可以得到很多色。而这三种色是其他色混合不出来的，所以被称为物体色的三原色。橙色、黄绿色、紫色是物体色的三间色，它们再混合则成为灰黑色（图2-10）。当两种色彩混合产生出灰色时，这两种色彩互为补色关系。平时使用的颜料、染料、涂料的混色都属减色混合。在绘画、设计上或日常生活中碰到这类混合的机会比较多。

图2-10 减色混合

在此我们可以看到一个有趣的巧合现象，那就是色光的三原色正好相当于物体色的三间色，而物体色的三原色又相当于色光的三间色。

（2）叠色：指当透明物叠置时所得出新色的方法。特点是透明物每重叠一次，透明度就会下降一些，透过的光量会随之减少，叠出新色的明度也肯定降低。所得新色的色相介于相叠色之间，彩度有所下降。双方色相差别越大，彩度下降越多。但完全相同的色彩相叠，叠出色的彩度还有可能提高。

值得注意的是：两色相叠，必分底与面（或前与后），所得的新色相更接近于面色，并非两色的中间值。面色的透明度越差，这种倾向越明显。

3.中性混合

中性混合包括旋转混合与空间混合两种。中性混合属色光混合的一种，色相的变化同样是加色混合；彩度有所下降；明度不像加色混合那样越混越亮，也不像减色混合那样越混越暗，而是被混合色的平均明度。因此称为中性混合。

（1）旋转混合：在圆形转盘上贴上几块色纸并使之快速旋转，即可产生色混合现象，我们称之为旋转混合。例如，旋转红色和绿色的色纸，可以看到黄色。

（2）空间混合：将两种或两种以上的颜色并置在一起，通过一定的空间距离，在人视觉内达成的混合，称为空间混合，又称并置混合。这种混合与前两种混合的不同点在于其颜色本身并没有真正混合，但它必须借助一定的空间距离。

空间混合因是在人的视觉内完成，故也叫视觉调和。这种依视觉与空间距离造成的混合，能给人带来一定光刺激量的增加。因此，它与减色混合相比，明度显得要高，色彩显得丰富，效果明亮，更闪耀，有一种空间的流动感。例如，大红色与翠绿色颜料直接相混，得出黑灰色，而用空间混合法可获得一种中灰色；大红色与湖蓝色颜料混合得深灰紫色，用空间混合法则获得浅紫色。法国后期印象派画家的点彩风格，就是在色彩科学的启发下，以纯色小点并置的空间混合手法来表现，从而获得了一种新的视觉效果。

空间混合的效果取决于两个方面：一是色形状的肌理，即用来并置的基本形，如小色点（圆或方）、色线、网格、不规则形等。这种排列越有序，形越细、越小，混合的效果越单纯、越安静。否则，混合色会杂乱、眩目，没有形象感。二是观者距离的远近，同是一个物体，近看形象清晰，层次分明；远看往往是个大感觉，明暗处于一种中性状态。空间混合方法制作的画面，近看可能什么也不是，而在特定的距离以外才能获得清晰的视觉。用不同色经纬交织的面料也属并置混合，其远看有一种明度增加的混色效果。印刷上的网点制版印刷，用的也是此原理。