颜色怎么分类?颜色有哪三个特性,什么关系?

颜色怎么分类?颜色分为彩色和非彩色两大类,非彩色又称无彩色,有些领域又称消色,是指白色、各种深浅不同的中性灰色和黑色;彩色又称有彩色,除了上述非彩色外的所有颜色都属于彩色。不论是彩色还是非彩色,都具有三个特征。本文对颜色的三个特性及它们之间的关系进行介绍。

色彩图

颜色的分类:

自然界中有千千万万种颜色,自然界中如此众多的颜色可分为两大类,一类为无彩色,它包括从白到黑以及无数介于白黑之间的灰色。在色度学中,理想白色和绝对黑体也都被归类于无彩色之列。对于这两种颜色,可以用分光反射率曲线的特征来粗略的区分。所谓分光反射率曲线,就是描绘物体对可见光中,各个不同波长的光的吸收和散射特征的曲线。从无彩色分光反射率曲线的特点可以发现,这一类颜色,对可见光各个波长的吸收,都没有明显的选择性。一般来说,对可见光380~780nm各个波长的光,反射率都在80%以上的表面色,常常表现为白色。而各个波长的反射率都在4%以下的表面色,常常表现为黑色。当然,这种区分只是粗略的、近似的区分。事实上,在各个不同行业中以及人的不同习惯,对黑白的认识是有很大差别的,很难用一个统一的界线来划分。实际上所谓的白色、黑色与灰色之间的界线是不存在的。

所以,也可以把无彩色看成是在整个可见光范围内,对任意一个波长的光都没有明显选择吸收的颜色。人们也常把它们称之为消色。

物体的另外一类颜色称为有彩色。有彩色也可以理解成是除去无彩色以外的所有颜色。

实际上,有彩色和无彩色之间,也像白色、灰色、黑色一样,同样没有明确的界线。从有彩色物体的光学特征来看,其分光反射率曲线,与非彩色的分光反射率曲线的根本差异在于:所有的有彩色都对可见光范围内的某一部分波长有比较明显的吸收。例如,黄色物体,对400~420nm波长的光有比较强的吸收,而对其余波长的光则吸收较少;红色对490~520nm波长的光,有较强的吸收,而对520nm以上的长波吸收较少,而蓝色则吸收590~620nm波长的光,对短波一侧和长波一侧的可见光的吸收都较少。由此可见,我们可以利用分光反射率曲线,对物体的颜色特征进行准确的描述。实际上一个物体,只对应着唯一一条分光反射率曲线。因此,也有人把物体的分光反射率曲线称为物体颜色特征的“指纹”。


颜色的三个特性:

人对物体的颜色感觉是个非常复杂的过程,包含着很复杂的因素。例如,物体的形状、大小、性质乃至用途,都会对颜色的感觉产生影响。因此,人们为了研究方便,排除周围环境的干扰,而提出了所谓的绝对色概念。即在黑纸上开个小孔,观察各种颜色,此时,周围的颜色、物体的形状和其他因素都不会对颜色观察产生干扰。用分光光度计对颜色的测量,基本上属于这种情况。大家比较熟悉的孟塞尔色卡集,则是在规定的观察条件和特定的背景下,以视觉对色卡进行观察的结果。这就是通常所说的相对色。因此,它和分光光度计的测量结果之间,有着完全不同的含义。

人们通过对颜色的深入研究发现,自然界中的所有颜色,都可以用明度(亮度)、色相和彩度(饱和度)三个属性来描述。

1.明度(亮度)

明度是表示物体颜色明亮程度的一种属性,是一个与颜色的浓淡相关的量。在自然界存在的大量的颜色中,无彩色中的白色是最明亮的颜色,而最暗的颜色则为无彩色中的黑色。也就是说,一系列的灰色和大量有彩色的明度,都是比黑色明度高,而比白色明度低的一系列颜色。

2.色相

色相是彩色彼此互相区分的特性,是描述颜色色相属性的量。在可见光谱中,不同波长的辐射表现为视觉上的各种色相,如红、橙、黄、绿、蓝、紫等。物体表面色的色相,决定于三个方面。其一是照亮物体的光源的光谱组成;其二是物体对光的吸收和散射特性;其三就是不同的观察个体和观测条件。后者是一个容易被忽略而又不容易察觉的因素,因为在一般条件下,很难发现人与人之间的视觉差别以及在不同观察条件下颜色视觉上的差异。

3.彩度(饱和度)

彩度是颜色中一定色相表现的强弱程度,或彩色与同明度无彩色的差别程度。在可见光范围内,不同波长的光谱色,其饱和度都是100%,即饱和度最高。从理想白色到绝对黑体,所代表的一系列无彩色的饱和度最低,都等于零。饱和度的高低,可以从光谱色与白光的混合来理解。任意一个颜色,都可以看成是白光与光谱色混合后得到的,此时白光占的比例越大,饱和度越低,白光占的比例越小,饱和度越高。

一般来说,明度决定于有色物质的浓淡,色相决定于有色物质的颜色,饱和度则和颜色的鲜艳度有关。但是,这种关系往往都不是简单的线性关系。例如,饱和度和鲜艳度之间的关系就很复杂,影响因素很多。这主要是因为饱和度是一个色度学概念,而鲜艳度则受相当大的心理因素的影响。在实际的颜色评价中,色相、饱和度、明度都不是孤立的,互不干扰的,其相互之间有着重要的影响。对于颜色的这三个特征,人们常常用三维空间的类似球体的模型来表示,如下图所示。图中纵坐标表示明度,围绕纵轴的圆环则表示色相,离开纵轴的距离表示饱和度。

色立体图

色相、明度、彩度的关系:

色调、明度和彩度是颜色的三个独立特性,但它们也有一定的关系。为了便于理解颜色三特征的相互关系,可用三维空间的立体来表示色相、明度和饱和度,如下图所示。

色相、明度、彩度的关系

垂直轴表示黑、白系列明度的变化,上端是白色,下端是黑色,中间是过渡的各种灰色。色相用水平面的圆圈表示。圆圈上的各点代表可见光谱中各种不同的色相(红、橙、黄、绿、青、蓝和紫),圆形中心是灰色,其明度和圆圈上的各种色相的明度相同。从圆心向外颜色的饱和度逐渐增加。在圆圈上的各种颜色饱和度最大,由圆圈向上(白)或向下(黑)的方向变化时,颜色的饱和度也降低。在颜色立体的同一水平面上颜色的色相和饱和度的改变,不影响颜色的明度。


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