何为颜色?及颜色的属性、交流等模型的需要

2011-05-23

                                              何为颜色?及颜色的属性、交流等模型的需要
   光的各种现象(例如红色、棕色、桃红色、灰色、绿色、蓝色和白色等),或使人们得以区分在大小、形状或结构等方面完全相同的物体的视觉或知觉现象
颜色的属性
   这种类型的颜色空间包含多种格式：L*C*H°、HSL、HSB和其它。虽然名称各异，概念相同。每个格式都将可见光谱区间弯曲成一个圆圈，这样紫色和红色首尾衔接。圆周是完全饱和的颜色彩虹。在圆圈中央是中性的，完全不饱和的灰色。从圆周移到中央，颜色彼此混合并逐渐失掉饱和度。颜色在颜色空间定位的第一个坐标是它在该圆圈中的色相角度，第二个坐标是它距离圆圈中心的距离(即为彩度值)。
在垂直轴上的第三点代表颜色的明度等级。每个明度等级是圆形色空间上的横截面。通过在顶上堆积所有明度等级-黑色在底部，中性灰在中间，白色在顶部-就形成一三维色空间。因为色度在中间点比较强，在白色和黑色处比较弱，整个色空间象一个球，明度等级由纵轴表示。正如你看到的，在颜色空间中定位指定颜色和用地图在城市里“旅游”很类似。例如，在L*C*H°“地图”上，你先要找到色相角度和饱和度距离相交的位置。然后，明度数值表明颜色在哪一“层”：从底端“黑”到中性灰到上端“白”。

颜色交流
    每个人根据他/她自己的视觉技巧和记忆感受不同的颜色。例如，一个人看起来亮红玫瑰在另一个人眼里是深红色的，甚至另外一个人可能认为它不过是“仅仅红色”而已。同样，不同光线条件在颜色显示上具有非常重要的影响。对于同一物体，颜色三要素中的光源和观察者是不断变化的。

颜色模型的需要
   在颜色相关产业，例如图像艺术、涂料、整形、纺织品和其它产业，颜色三要素的不同会引起设计者、客户、供应商、印刷商和其他制造商的颜色差异。为了帮助客户准确地交流颜色信息，我们提出多种颜色模型解决方案。颜色模型规定一些属性或原色，将颜色分解成不同属性的数字化组合。例如，要在评估两个非常匹配的“红色”时，我们可以通过数值比较它们在三维色空间的关系，而不是用“更红”或“更黑”之类的词。这些模型也帮助我们更好地描述颜色，代替“淡黄”或“金黄”之类含义模糊的词。
我们将在下面部分介绍一些颜色模型： RGB 颜色模型、CMY(K) 颜色模型、L*C*H°颜色模型、CIE颜色系统和反射光谱颜色模型。

RGB 颜色模型
    我们的眼睛集中在可见光谱的主要区域(红、绿和蓝，RGB)，每一秒钟都可处理大量颜色信息。颜色扫描仪、监视器和电视设备都采用这个颜色模型(也称为加色三原色或光原色)来组成不同颜色。

加色三原色
   理论上，将纯红色、纯绿色和纯蓝色按相等比重混合在一起产生白色；这三种颜色都没有的时候产生黑色。其中，改变光强度的组合会产生很大范围变化的不同的颜色(色域)。例如，100%红色，100%蓝色，没有绿色则生成品红色；100%蓝色和100%绿色，没有红色则产生青色；100%红色和绿色，没有蓝色则生成黄色。

   在理论上，我们可以在三维色空间内按锥形描述加色和减色三原色。每个原色位于它的互补色的对角：红色和青色相对，绿色和品红色相对，黄色和蓝色相对(当我们讨论“使用减色三原色再生颜色”时，你可以看到这些关系是如何被用于在纸上产生颜色的)。

使用加色三原色再生颜色
   你的显示器使用红、绿和蓝光的叠成效应生成颜色。显示器屏幕的内表面由微粒象素组成，每个微粒包括三个荧光点：红、绿、蓝。电子枪位于屏幕的后方，向屏幕上每个点发射电子束。计算机从图形应用程序或扫描仪发出数字信号到电子枪，这些信号控制电子枪设置的电压强度。不同RGB的强度组合将产生不同的颜色。电子枪由电磁石帮助瞄准以确保快速精确地屏幕刷新。

CMY 和 CMYK 颜色模型
   加色三原色是这样产生颜色的：由黑色开始(没有光)，然后增加不同比例的红、绿和蓝光来得到不同颜色。要产生纸上的颜色，你必须从白色开始，所以我们需要相反的方法：减少不同比例的红、绿和蓝光来得到不同的颜色。为此，我们混合青色、品红色和黄色油墨色素。这三种色素形成减色三原色，是红色、绿色和蓝色的互补色。

减色三原色
   两个减色原色以 100% 比例“重叠”产生一加色原色。理论上，以 100%比例混合青色、品红色和黄色则产生黑色(记住，我们得到的是白色的互补色)。然而实际中，这些油墨通常产生灰色。因此，纯黑色油墨( "K"是CMYK 里的 K)被作为第四种着色剂来产生深黑色。

L*C*h° 颜色模型
另一经常被用来描述颜色的方法是定义它的三个显著的属性：
它的明度(或亮度)： 颜色亮度的数量，从黑色到灰色到白色。
它的色度(或色饱和度)： 颜色有多明亮。
它的色相： 颜色位于可见光谱上的位置(红、绿、黄或蓝，等等)。

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