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色采学原理第一节色采的形成一、光与色采光是自然界的一种物理现象。
对于地球来说，最大的光源就是太阳。
太阳给地球带来生命，同时也赋予世界奼紫嫣红的色采。
我们习惯上认为太阳光是白色的，但实际上，它包含了彩虹的全部色采一一红....橙….黄….绿….青….蓝….紫，这就是光谱的颜色，是人类肉眼可感知的可见光颜色。
在牛顿的光学色采理论里，光与色采是密不可分的，有光才会有色采，人们之所以能够感知色采，是因为有光照（发射光和反射光）的结果。
我们把人眼所能见到的颜色，由它们的光学性质分为两大类别，一是"发射光"，二是"反射光"。
"发射光"就是光源发出的光，如阳光、灯光、计算机显示器、数码相机显示屏等，它是数字色采得以存在的前提条件。
严格意义上的数字色采的颜色，都是发射光形成的颜色。
"反射光''是从物体表面反射出去的光，我们能用肉眼看到的一切非发光体的颜色，都属于反射光，如山川、天空、建造、园林、花草、服装、家具.........等等。
从物体表面反射出去的“反射光”，其颜色可以由物体表面材质的不同而发生改变。
因为光源照射在物体上的光，有一部份被物体吸收，有一部份被物体反射，惟独那些被反射出来的光才干被人眼所接受，这就是人眼能感知不发光物体颜色的缘故。
二、光的色散我们让阳光或者灯泡发出的白光（发射光）透过三棱镜，把它折射到白色的屏幕上，就可以看见白色光分解成彩色光（图1-1 ）o光谱颜色是一条从红色到紫色柔和过渡的彩色光带, 它不是仅有七种生硬的颜色（图1-2）,我们平时所说的七色光，只是一种高度的语言概括。
"发射光”可以是全色光（白光），也可以是任何几种光的组合，或者仅仅是一种单色的光。
发射光经由光源直射人们的眼睛时，便可以看见带色光源发出的颜色。
不同的色光有不同的波长，在可见光范围内，红色的波长最长，蓝紫色的波长最短。
色彩科学的基本原理和应用色色彩科学的基本原理和应用色彩是一种视觉现象，人类眼睛接收到的光线信号被大脑重组成视觉感受，这种感受就是我们所称的色彩。
色彩是我们生活中不可或缺的元素，无论是画作、服装、室内装饰还是广告宣传，色彩都有重要的作用。
而色彩科学就是一门研究色彩产生、识别、对比和应用原理的学科。
本文将深入探讨色彩科学的基本原理和应用。
一、色彩的原理色彩存在于我们日常生活中的各个方面，包括光源、物体、人眼等。
从光源的角度来看，色彩可以分为三个基本属性：亮度、色相和饱和度。
亮度是指光源的明暗程度，色相是指光的颜色种类，饱和度是指颜色的纯度。
从物体的角度来看，色彩可以分为三种基本类型：发光体的色彩、反射体的色彩和透射体的色彩。
发光体的色彩是由于自身的物质结构和物质内部存在的原子、离子、分子等产生的；反射体的色彩是由于光线反射和吸收产生的；透射体的颜色是由于光线透过物体并被吸收或折射后产生的。
从人眼的角度来看，色彩可以分为三个基本特性：感觉性色彩、颜色匹配性色彩和因果性色彩。
感觉性色彩是指在一定的光照条件下经眼睛直接感受得到的色彩，受到眼睛解剖结构的影响；颜色匹配性色彩是指在一定的光照条件下，两种颜色在视网膜或者荧光屏幕上，按照一定的比例混合可以形成感觉性色彩；因果性色彩是指人眼所产生的误感，比如当白光照射在红色物体上，我们会说这个物体是红色的，这是因为人眼对白光不同波长的反应的结果。
二、色彩应用在生活中，色彩常用于室内装饰、服装设计、产品设计、广告设计等方面。
1. 室内装饰对于室内设计来说，色彩的应用有很重要的作用。
不同的色彩可以影响装修的感觉和氛围，比如用金色可以使室内看起来更加豪华，用蓝色可以营造纯净清爽的感觉。
此外，在室内设计中还需要考虑光线的角度、色彩搭配和与周围环境的协调性等因素。
2. 服装设计服装是色彩运用的重要领域之一。
色彩的恰当运用可以丰富服装的表现力和吸引力，比如用明亮的黄色和紫色可以让裙子显得更加夏日的气息，用暖色调可以让人感到温暖和亲近。
色彩科学的原理和应用色彩是我们日常生活中不可或缺的元素之一。
从图画、绘画到电视、广告，色彩的运用占据着重要的位置。
然而，色彩不仅仅是我们看到的颜色那么简单，科学告诉我们，色彩背后有着深刻的原理和应用。
本文将介绍色彩科学的原理和应用。
一、色彩的基本原理色彩的三个基本元素是色调、饱和度和亮度。
色调是指光的波长，表现为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色。
饱和度是指颜色的纯度和明暗度。
亮度是指颜色的明暗程度。
这三个元素相互结合，形成了我们眼中所见的各种颜色。
色彩的三原色是红、绿、蓝。
在计算机显示中，通过控制这三种颜色的亮暗和比例，就可以得到我们所需的颜色。
而在印刷和绘画中，通过另外一个三原色模型——青、洋红、黄，也可以得到各种颜色。
二、色彩和心理学色彩和心理学存在密切的联系。
很多研究表明，不同颜色的光线会引发不同的人的情绪和反应。
比如红色代表激情和紧张，蓝色代表平静和冷静，黄色代表明快和轻松等等。
很多公司的标志和广告也都会运用到心理学的原理，来达到特定的效果。
三、色彩和色彩盲色彩盲是指某些人眼睛中的视网膜上的感光细胞受到损害或缺乏，导致对某些颜色无法区分或无法辨认。
色彩盲常见的有红绿色盲和蓝黄色盲。
为了确保他们的生活和工作不会受到过多影响，我们应该在设计和使用书面信息时尽量使用易于感知的颜色。
四、色彩在商业和设计中的应用色彩也是商业和设计中非常重要的元素。
有很多公司都有自己的标志和设计风格，并且运用到了特定的颜色。
比如红色代表动感和活力，被运用到许多食品和服装牌子上；蓝色代表专业和可信，被用于科技和金融领域。
除此之外，在图案设计中，色彩的运用也具有非常重要的意义。
不同的颜色可以传递出不同的感觉和意义，甚至可以影响到整个设计的效果。
因此，设计师们需要深入了解色彩的原理和不同的组合方式，才能制作出高质量和差异化的设计作品。
在总结完以上的条目后，从我的NLP角度，我还可以提供一些额外的见解。
色彩带给我们生活和工作的不仅仅是藏在视线中的简单的彩虹，还有复杂的科学和理论。
色彩变化的原理色彩变化的原理是指颜色在光线、物质或视觉系统的影响下发生改变的过程和机制。
我们能够感知到多彩的世界，很大程度上是因为物体的色彩发生了变化。
首先，色彩变化与物体的光学性质有关。
物体的颜色是由光的反射或吸收而产生的。
当光线照射到物体上时，物体表面的分子或原子会吸收或反射一部分光线，我们所看到的颜色就是被反射的光线所决定的。
不同的物质对光线的吸收和反射有不同的特性，导致物体呈现不同的颜色。
例如，一张红色的纸能够吸收其他颜色的光，只反射红色的光，所以我们看到的就是红色；而草坪呈现绿色，则是因为草的叶子吸收了红色和蓝色的光，只反射绿色的光。
其次，色彩变化与光源的变化有关。
不同的光源会发出不同颜色和强度的光。
例如，自然光是由太阳光等多种波长的光混合而成的，而白炽灯则主要是红、黄两种光的混合。
当物体被不同的光源照射时，其反射的光的波长和强度也会发生变化，使我们感知到的颜色也发生变化。
这是为什么同一个物体在不同光源下看起来颜色不同的原因。
此外，色彩变化还与人眼的视觉系统有关。
人眼对不同波长的光有不同的敏感度，这也是我们能够看到不同颜色的原因。
人眼中的视锥细胞和视杆细胞对于不同波长的光有不同的感应能力，从而形成我们对不同颜色的感知。
视锥细胞主要负责对彩色的、高亮度的物体的感知，而视杆细胞主要负责对黑白的、低亮度的物体的感知。
不同的视锥细胞会对不同波长的光有不同的感应，从而使我们能够看到丰富多样的颜色，并感知到颜色的变化。
此外，色彩变化也与心理因素有关。
人们的心理状态和情绪会影响对颜色的感知和认知。
例如，当人们感到愉快和放松时，他们往往对鲜艳的颜色有更积极的反应；而当人们感到紧张和焦虑时，他们对冷色调和暗淡的颜色更感兴趣。
因此，在设计和艺术创作中，艺术家可以利用颜色的心理效应来引起观众的情绪共鸣。
综上所述，色彩变化的原理是多方面因素共同作用的结果，包括物体的光学性质、光源的变化、人眼视觉系统的感知能力以及心理因素等。
色 彩 學色彩產生的要素：光源、被照射物體、眼睛、大腦 光（能量）－＞物體－＞眼睛－＞腦－＞視覺形成 1.1 光 1666年牛頓(Issac Newton 1643~1727)以三稜鏡分解太陽光， 發現其由許多不同色光諸如紅、橙、黃、綠、藍、靛 (indigo)、紫等等所組成。
圖1.1-1 牛頓 (Sir Issac Newton 1643~1727)圖1.1-2 可見光譜 380nm以下：紫外線 (Ultraviolet) 380nm~450nm：紫 (Violet) 450nm~490nm：藍 (Blue) 490nm~560nm：綠 (Green) 560nm~590nm：黃 (Yellow) 590nm~630nm：橙 (orange) 630nm~780nm：紅 (red) 780nm以上：紅外線(Infrared) --R. W. G. Hunt, Measuring Colour, 2d, Ellis Horwood, London, p. 22, (1992). Nm: nanometer，百萬分之一公釐(a millionth of a millimeter)或 10-9 公尺。
振幅：光波之高低起伏，影響彩量。
波長：兩個振幅間之距離，影響色相。
頻率=光速／波長 (frequency=velocity/wavelength)圖1.1-3 光波 光通過介質時其波長變短而光速(velocity)變慢，但頻率不變。
真空中之光速約為2.998X108 m/sec1.2 人眼 眼睛等於捕捉光線的攝影機，而大腦是組成影像的機構。
1.2.1 眼睛的構造 角膜 (cornea)：如同相機的濾鏡 虹彩 (iris)：控制瞳孔的縮放，如同相機的光圈。
水晶體 (lens)：如同相機的鏡片。
玻璃體 (vitreous humor) ：如同相機的暗箱 視網膜 (retina)：如同底片 視神經 (optic nerve)：將收集到的光線轉化為脈沖傳向大腦，如同光纖。
中心窩 (fovea)：視細胞最密集之處，為視線投影到網膜上的焦點。
盲點 (blind spot)：視神經與眼球的接點，該處無視細胞所以無法感光。
眼皮 (eyelid)：如同相機的快門圖1.2.1-1 人眼構造圖據波馬克與達特諾之研究，視細胞對光的敏感度在光譜上高低不一，呈曲線分布。
三種錐狀細胞：r, g, b r細胞或R細胞：最高感度點在紅(橙)色區564nm處 g細胞或G細胞：最高感度點在綠色區534nm處 b細胞或B細胞：最高感度點在藍色區420nm處 桿狀細胞：最高感度點在綠色區約500nm處圖1.2.1-2 柱狀細胞與錐狀細胞光譜敏感度曲線圖 (Bowmaker & Dartnall, 1980)2.1.1 Young-Helmholtz 三原色學說 (Trichromatic Theory 或 Three Component) 英國心理學家楊格(Thomas Young 1773-1829)於1802年提出三原色說。
他發現混合紅、綠、藍三色光可得到各種不同的色彩。
德國心理學家亨姆霍茲(Herman L. F. von Helmholtz1821-1894) 驗證其學說並發表於其＜生理光學＞(Physiological Optics 1866)一書中。
圖2.1.1-1亨姆霍茲(Herman L. F. von Helmholtz1821-1894)三原色學說假設在視網膜上有三種錐狀細胞，各自和腦皮層中的三種神經纖維連結。
各種細胞若受到刺激便產生各一種不同的色覺，分別為紅、綠、藍。
由於光波長有異， 三種細胞所受到刺激的比例不同，所總合得到的色彩便不相同。
例如：等量紅與綠刺激產生黃色覺，等量綠與藍刺激產生青色覺，等量藍與紅刺激產生紫紅色覺。
英國馬克斯威爾(James C. Maxwell)於1861年利用三原色光的混合法，製作出第一張彩色照片。
圖2.1.1-2馬克斯威爾(James Clerk Maxwell, 1831-1879) 亨姆霍茲並發現色光之加法混色與色料之減法混色的差異。
三原色學說的缺點是無法解釋色盲現象。
2.1.2 Hering 對立學說 (Opponent-Process Theory) 德國心理學家赫林(Edward Hering 1834-1918)以心理物理，研究刺激與感覺的關係)的方法進行研究， 發現視覺具有紅－綠，黃－藍，黑－白的對立關係。
人眼無法同時看到對立的色彩。
他認為此過程由同化作用(anabolic process與異化作用(katabolic process)引起。
異化作用所產生的神經刺激可導致上述三色對之紅、黃、白的色覺，而同化作用可引起綠、藍、黑色覺。
赫林的學說解釋了補色殘像與色盲的現象。
2.1.3 階段學說 (Zone Theory或Stages Theory) 階段學說由G. E. Miller (1930)及Deane B. Judd (1949, 1951)提出。
此學說認為色覺分為三階段形成： 第一階段：同Young-Helmholtz學說 第二階段：錐狀細胞受刺激後產生神經脈衝經由視神經傳向大腦。
第三階段：大腦皮層(cortex)的視覺中樞分析所收到的無彩色訊號Aa，及彩色訊號C1、C2、C3，作出色彩判斷。
無彩色訊號(achromatic signal) Aa：三種錐狀細胞之明度訊號總合 Aa=2Ra+Ga+Ba/20 （白－黑） 彩色訊號(chromatic signal) C1, C2, C3：三種色差訊號 C1=Ra-Ga （紅－綠） C2=Ga-Ba C3=Ba-Ra C２-C３=Ga-Ba-(Ba-Ra)=Ga-2Ba+Ra （黃－藍） 最後形成Aa, C1, C3-C2三個訊號，分別顯示灰階、紅或綠量、黃或藍量。
2.1.4 馬克斯威爾轉盤 牛頓於1670年代發現旋轉的色盤所生成的色彩融合現象，但直到1850年代馬克斯威爾(James Clerk Maxwell)闡明， 在上述方法中色彩之光學性融合現象符合色光混合的理論。
因此，若轉動一個半綠且半紫的圓盤會呈現藍色。
他也說明，在色盤上不同色彩因轉動而產生的混色現象僅為看起來混色，非生理上因不同色光之刺激而得的混色， 而是色盤表面反射的光之總合，所以其色的彩度無法如真正的加法混色所得色彩那樣高。
2.2 色彩三屬性 色彩三屬性為色相、明度、彩度2.2.1色相：Hue CIE定義色相(Hue)： Attribute of a visual sensation according to which an area appears to be similar to one, or to proportions of two, of the perceived colours, red, yellow, green, and blue. 七原色說：後人將牛頓舉例之紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等色誤以為他提出七原色。
六原色說：魏納(Verner)於牛頓七色中去靛而認為紅、橙、黃、綠、藍、紫為六原色。
瑞士色彩教育家伊登(Johannes Itten 1888-1967)依據P. O. Runge的取色料三原色加其中間之二次色， 成紅、橙、黃、綠、藍、紫六原色。
五原色說：古希腦人以白、黃、紅、藍、黑為五原色。
四原色說：由紅、黃、綠、藍四色組成紅、綠與黃、藍兩色對，赫林提出，NCS色彩體系採用此說。
三原色說：勒布朗(Jacob Christoph Le Blon 1667-1741) 的＜色彩論＞ (Traité du Coloris, 1756) 可能是最早提出三原色說的論著。
生理三原色紅、綠、紫， 色光三原色紅、綠、藍，色料三原色洋紅、黃、青藍。
2.2.2明度：Brightness、Lightness CIE定義明度： Brightness: Attribute of a visual perception according to which an area appears or exhibits to more or less light. Lightness: The brightness of an area judged relative to the brightness of a similarly illuminated area that appears to be white or highly transmitting.圖2.2.2 自左而右，由深而淡的灰階明度圖 圖2.2.2 自左而右，由深而淡的灰階明度圖2.2.3 彩 ： 度 Colourfulness、 Chrom (及 a Chrom aticness) CIE定 彩 ： 義 度 Colourfulness: Attribute of a visual sensation according to w the perceived colour of an area appears to exhibit m or less hue. hich ore Chrom The colourfulness of an area judged as a proportion of the brightness of a sim illum a: ilarly inated area that appears to be white or highly transm itting. 明 (tint colour)： 色 白 淡 色 純 加 變 暗 (dark colour)： 色 黑 暗 又 為 色(shadowcolour) 色 純 加 變 ， 稱 影 濁 (tonal colour)： 色 灰 中 色 色 純 加 成 間 清 (pure colour)： 色 暗 均 清 色 明 與 色 為 色 2.2.4 飽 度 Saturation 和 ： CIE定 飽 度 義 和 ： Saturation: The colourfulness of an area judged in proportion of its brightness.2.2.5 色彩屬性的絕對量與相對量圖2.2.5 絕對明度(Brightness)與相對明度(Lightness)的差別 絕對量：Brightness、Colourfulness 相對量：Lightness、Chroma 工業上的應用多採用相對量，例如印刷品以字黑為最黑，以紙白為最白（因為在紙上留白不印任何色彩）； 但與理想白與理想黑相比，一張微黃的紙張其Lightness 100可能僅為Brightness 90，而非如理想白一樣白； 其Lightness 0可能為Brightness 10，而非如理想黑一般黑。
