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色彩产生的原理色彩是我们日常生活中不可或缺的一部分，它给我们的生活增添了无限的乐趣和美感。
而色彩产生的原理，是一个深奥而又有趣的话题。
在我们的日常生活中，我们可以看到各种各样的色彩，比如红色的苹果、蓝色的天空、黄色的向日葵等等。
那么，这些色彩是如何产生的呢？接下来，我们将一起来探讨色彩产生的原理。
首先，我们要了解的是，色彩是由光产生的。
光是一种电磁波，它具有波长和频率。
而不同波长的光就会呈现出不同的颜色。
比如，波长较短的光会呈现出蓝色，而波长较长的光则会呈现出红色。
这就是色彩产生的基本原理。
其次，我们要了解的是，色彩的产生与物体的表面特性有关。
当光线照射到物体表面时，会发生折射、反射和吸收。
这些光线与物体表面的相互作用，会导致不同的颜色产生。
比如，当白色的阳光照射到蓝色的物体表面时，蓝色的物体会吸收其他颜色的光线，只反射蓝色的光线，所以我们看到的就是蓝色。
而当白色的阳光照射到红色的物体表面时，红色的物体会吸收其他颜色的光线，只反射红色的光线，所以我们看到的就是红色。
此外，色彩的产生还与光的三原色有关。
在光的世界里，红、绿、蓝被称为三原色。
这三种颜色可以混合出任何其他颜色。
比如，当红光和绿光混合时，我们会看到黄色；当红光和蓝光混合时，我们会看到品红色；当绿光和蓝光混合时，我们会看到青色。
这就是色彩混合的原理。
最后，我们还要了解到，色彩的产生还与人眼的视觉系统有关。
人眼中有许多感光细胞，它们能够感知光线的波长和频率。
当光线照射到人眼中时，感光细胞就会传递信号给大脑，大脑根据接收到的信号来识别颜色。
所以，色彩的产生不仅仅是光线的物理性质，还与人眼的生物学特性有关。
综上所述，色彩产生的原理是一个涉及光学、物理学和生物学的复杂问题。
通过对色彩产生的原理的了解，我们可以更好地欣赏和理解身边丰富多彩的世界。
希望本文能够帮助大家更深入地了解色彩的奥秘。
⾊彩构成知识⾊彩构成知识⾊彩构成知识⼀、⾊彩与视觉的原理1.光与⾊光⾊并存，有光才有⾊。
⾊彩感觉离不开光。
（1）光与可见光谱。
光在物理学上是⼀种电磁波。
从0.39微⽶到0.77微⽶波长之间的电磁波，才能引起⼈们的⾊彩视觉感觉受。
此范围称为可见光谱。
波长⼤于0.77微⽶称红外线，波长⼩于0.39称紫外线。
（2）光的传播。
光是以波动的形式进⾏直线传播的，具有波长和振幅两个因素。
不同的波长长短产⽣⾊相差别。
不同的振幅强弱⼤⼩产⽣同⼀⾊相的明暗差别。
光在传播时有直射、反射、透射、漫射、折射等多种形式。
光直射时直接传⼊⼈眼，视觉感受到的是光源⾊。
当光源照射物体时，光从物体表⾯反射出来，⼈眼感受到的是物体表⾯⾊彩。
当光照射时，如遇玻璃之类的透明物体，⼈眼看到是透过物体的穿透⾊。
光在传播过程中，受到物体的⼲涉时，则产⽣漫射，对物体的表⾯⾊有⼀定影响。
如通过不同物体时产⽣⽅向变化，称为折射，反映⾄⼈眼的⾊光与物体⾊相同。
2.物体⾊⾃然界的物体五花⼋门、变化万千，它们本⾝虽然⼤都不会发光，但都具有选择性地吸收、反射、透射⾊光的特性。
当然，任何物体对⾊光不可能全部吸收或反射，因此，实际上不存在绝对的⿊⾊或⽩⾊。
常见的⿊、⽩、灰物体⾊中，⽩⾊的反射率是64％-92.3％；灰⾊的反射率是10％-64％；⿊⾊的吸收率是90％以上。
物体对⾊光的吸收、反射或透射能⼒，很受物体表⾯肌理状态的影响，表⾯光滑、平整、细腻的物体，对⾊光的反射较强，如镜⼦、磨光⽯⾯、丝绸织物等。
表⾯粗糙、凹凸、疏松的物体，易使光线产⽣漫射现象，故对⾊光的反射较弱，如⽑玻璃、呢绒、海绵等。
但是，物体对⾊光的吸收与反射能⼒虽是固定不变的，⽽物体的表⾯⾊却会随着光源⾊的不同⽽改变，有时甚⾄失去其原有的⾊相感觉。
所谓的物体“固有⾊”，实际上不过是常光下⼈们对此的习惯⽽已。
如在闪烁、强烈的各⾊霓虹灯光下，所有建筑及⼈物的服⾊⼏乎都失去了原有本⾊⽽显得奇异莫测。
第一章色彩产生的原理学习目标：通过了解色彩产生的原理，对色彩有科学的认识。
掌握色彩的基本属性和特征、色彩在设计中的应用。
通过色彩规律的认识，培养学生对色彩的感知、理解和运用能力。
重点难点：重点：理解色彩的物理性质，掌握色彩的基本特征。
难点：色立体以及色彩体系的应用。
1 1.1 色彩的物理理论 1.1.1 光与色光是色彩的重要来源，没有光就没有色彩。
在原始社会时期，由于知识的局限，人们误以为世界是五彩缤纷的，与光没什么关系。
然而，当黑夜降临的时候，人们发现五彩缤纷的世界在我们的视线中消失了。
随着时代的发展，人们的认识能力进步了，后来发现世界本是无色的，由于有了光的照射才能显现出五彩缤纷的世界。
因此，我们要从科学的角度来认识色彩，世界万物的色彩是由光的刺激所引起的，是从光→物体→眼睛→大脑的整体过程。
色彩是光刺激眼睛再传入到大脑的视觉中枢产生的感觉。
明确地讲，是人的眼睛起了重要作用并赋予了色彩最终的效果。
色彩是人的一种感觉，是人的大脑和思想赋予了它最终的意义，没有光、物体、眼睛、大脑，就没有色彩，没有五彩缤纷的世界。
所以，光，物体，正常的视觉是产生色彩的必要条件。
1.1.2 光谱1666年，英国物理学家牛顿利用三棱镜科学地证明了自然光包涵了所有的光谱色，而物体色是对太阳光的反射形成的。
这一发现也使色彩研究走上了科学的轨道（如图1-1所示）。
三棱镜实验证明白色的太阳光被分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
其中宽窄不一的颜色以固定顺序构成一条美丽的色带，这图1-1 就是光谱（如图1-2和图1-3所示）。
图1-2 图1-3 1.1.3 色彩的可知性我们感受到的白色光实际上是由七种色光混合而成的，当白光通过三棱镜时，各种色光由于波长不同，有着不同的折射率。
其中，红色波长最长，折射率最小；而紫色波长最短，折射率最大。
不同的色相表明了不同的电磁辐射工作范围，不同的电磁2 辐射的范围有不同的宽窄。
在电磁辐射中只有波长为380nm～780nm之间的电磁辐射能被我们视觉感受到，这就是可见光的范围，只占光谱中的很小一部分。
色彩变化的规律光色是一种物理现象。
我们知道，是英国科学家牛顿用三棱镜把光分离成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色彩光谱，并把阳光分解成光谱的现象称之为光的色散。
现代科学证实，光是一种以电磁波形式存在的辐射能，具有波动性及粒子性。
色彩世界的本质是一种光波运动，缤纷的色彩是光线辐射的结果，而不同物体对吸收和反射光波的情况是有差异的，如我们看到的绿色树叶，它是吸收了光线中的其他色彩，从而将绿色的光波反射出来。
黄色、红色、蓝色的色彩显现也都是基于同样的道理。
至于白色，则是反射了所有的光线，而黑色则把光线全部吸收了。
我们在进行色彩写生之前一定要先了解色彩是如何变化的,受那些因素影响,这样才能做到心中有数,准确表现.色彩作品不外孚这么几大类:写生色彩/装饰色彩/表现色彩,后面两种色彩表现形式都是较为主观地表现作者对色彩的独特感受和表达,这里我们暂不作讨论,下面我们主要就写生色彩进行研究.写生色彩是按照色光变化的科学原理进行的,首先必需要在光源固定、物体固定、环境固定这三个基本前提下才能进行，否则画面的色彩关系将是杂乱无章的。
前一节我们已经把这几个概念给大家解释了,相信大家都理解了吧!比较一下下面两面两张不同光源色下的同一物体吧!光源色影响物体亮部的色彩(光源色对物体的冷暖产生决定性影响),环境色影响物体暗部的色彩,在光线间间接照射部份以物体的固有色为主.下面先分析光源色:在一定的光源下，物体的色彩在特定的环境中会发生哪些变化呢？我们知道，一个物体在阳光的照射下，受光部会产生暖的感觉，而阴影部就会产生冷的色彩感觉，这种经验几乎每个人都有直观的体会。
如强烈的阳光照射在白色墙面上，受光照射的白色墙面会产生暖黄的色彩，背光的墙面阴影处或树干、枝叶留在白墙上的投影则会产生一种偏浅紫蓝灰的冷色彩。
如果再细细地观察这些阴影的色彩，我们又会发现墙的上方阴影偏蓝灰色，接近地面的阴影则给人以蓝中带些黄的色彩感觉。
这是环境色对投影进行反射的结果。
色彩的物理理论——色彩原理1．光与色没有光源便没有色彩感觉，人们凭借光才能看见物体的形状、色彩，从而认识客观世界。
什么是光呢？从广义上讲，光在物理学上是一种客观存在的物质（而不是物体），它是一种电磁波。
电磁波包括宇宙射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等。
它们都各有不同的波长和振动频率。
在整个电磁波范围内，并不是所有的光都有色彩，更确切地说，并不是所有的光的色彩我们肉眼都可以分辨。
只有波长在 380纳米至 780纳米之间的电磁波才能引起人的色知觉。
这段波长的电磁波叫可见光谱，或叫做光。
其余波长的电磁波，都是肉眼所看不见的，通称不可见光。
如：长于780纳米的电磁波叫红外线，短于380纳米的电磁波叫紫外线。
实际上，阳光的七色是由红、绿、紫三色不同的光波按不同比例混合而成，我们把这红、绿、紫三色光称为三原色光（目前彩色电视所采用的是红、绿、蓝，实际上混合不出所有自然界之色，只是方便而已，但光学一直采用红、绿、蓝为三原色，这里我们可以通过“色图”来表示），国际照明学会规定分别用x、y、z来表示它们之间的百分比。
由于是百分比，三者相加必须等于1，故色调在色图中只需用x、y两值即可。
将光谱色中各段波长所引起的色调感觉在x、y平面上做成图标时，即得色图（见图2）。
因白色感觉可用等量的红、绿、紫（蓝紫）三色混合而得，故图中愈接近中心的部分，表示愈接近于白色，也就是饱和度愈低；而在边缘曲线部分，则饱和度愈高。
因此，图中一定位置相当于物体色的一定色调和一定的饱和度。
1666年，英国物理学家牛顿做了一次非常著名的实验，他用三棱镜将太阳白光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的七色色带。
据牛顿推论：太阳的白光是由七色光混合而成，白光通过三棱镜的分解叫做色散，虹就是许多小水滴为太阳白光的色散，各色波长如下：单位：纳米可见光谱表：光的物理性质由光波的振幅和波长两个因素决定。
波长的长度差别决定色相的差别，波长相同，而振幅不同，则决定色相明暗的差别。
色彩学原理第一节色彩的形成一、光与色彩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，同时也赋予世界万紫千红的色彩。
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彩——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。
在牛顿的光学色彩理论里，光与色彩是密不可分的，有光才会有色彩，人们之所以能够感知色彩，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，它是数字色彩得以存在的前提条件。
严格意义上的数字色彩的颜色，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、建筑、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，有一部分被物体吸收，有一部分被物体反射，只有那些被反射出来的光才能被人眼所接受，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）。
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。
实际上，可见光谱的每一部分都有它自己唯一的值对应，我们可以从理论上把它们分成几百万甚至几千万种颜色。
从一种颜色转换到临近的另一种颜色，靠肉眼是很难区分的，人的眼睛最多只能区分二十八万二千多种颜色。
在千变万化的色彩世界中，人们视觉感受到的色彩非常丰富，按种类分为原色，间色和复色，但就色彩的系别而言，则可分为无彩色系和有彩色系两大类。
有彩色系中的任何一种颜色都具有三大属性，即色相、明度和饱和度。
也就是说一种颜色只要具有以上三种属性都属于有彩色系。
（下面我们主要以此为例进行分析）图1-1 光的色散图1-2 从红色到紫色柔和过渡的彩色光带三、色彩混合色彩与色彩之间可以混合。
它可分为“加色法混合”（也称色光混合）、“减色法混合”（也称色料混合）和“中性混合”（也称空间混合）。
（一）加色法混合色光可以分解，也可以混合。
加色法混合就是把不同色彩的光混合投射在一起，生成新的色光，所以也称色光混合。
R、G、B三色是常见的光的三原色，红（Red，记为R）、绿（Green，记为G）、蓝（Blue，记为B）它们是计算机显示器及其它数字设备显示颜色的基础，这三种颜色由电子抢砰击或经其他物理方式叠加在一起，就能生成千万种色彩。
它属于加色法混合，是一种光源色的混合色彩模式。
R＋G=Y （红光＋绿光＝黄光）B＋R=C （蓝光＋红光＝青光）G＋B=M （绿光＋蓝光＝品红光）图1-3 两个光原色的加色混合R＋G＋B =W（红光＋绿光＋蓝光＝白光）图1-4 光的三原色的加色混合一对补色光相加，生成白光。
M＋G=W （品红光＋绿光＝白光）H＋B=W （黄光＋蓝光＝白光）C＋R=W （青光＋红光＝白光）图1-5 一对补色光相加生成白光，它属于加色混合（二）减色法混合减色法混合就是把不同色彩的色料（颜料）混合在一起，生成新的颜色，所以也称色料混合。
C、M、Y三色是常用的颜料的三原色。
青（Cyan, 记为C）、品红（Magenta，记为M）、黄（Yellow，记为Y），它们是打印机等硬拷贝设备使用的标准色彩，分别是红（R）、绿（R）、蓝（B）三基色的补色。
它属于减色法混合，是一种颜料色彩的混合模式。
M＋C = B （品红色＋青色＝蓝色）W－R－G = B （白光－红光－绿光＝蓝光）M＋Y = R （品红色＋黄色＝红色）W－G－B = R （白光－绿光－蓝光＝红光）C＋Y = G （青色＋黄色＝绿色）W－R－B = G （白光－红光－蓝光＝绿光）图1-6 两个色料原色的减色混合M＋Y＋C = K （品红色＋黄色＋青色＝黑色）W－R－B－G = K （白光－红光－蓝光－绿光＝黑）图1-7 色料的三原色的减色混合一对补色色料相混合，生成黑色。
M＋G = K （品红色＋绿色＝黑色）Y＋B = K （黄色＋蓝色＝黑色）C＋R = K （青色＋红色＝黑色）图1-8 一对补色色料相加生成黑色，它属于减色混合第二节显色系统经典艺术色彩学是一种以颜料色彩为载体、偏重色彩心理属性研究的色彩理论体系。
它的物理基础是一种是以颜料、涂料、染料等色料为基础的显色系统，其本质是反射光的色彩系统。
最常见的有蒙塞尔的色彩体系，它是经典艺术色彩的基础，我国艺术和设计界大都采用蒙塞尔色彩。
其他还有伊顿的12色色相环（图1-9）、奥斯特瓦德色彩体系、日本PCCS 色彩体系。
其中12色色相环是瑞士画家伊顿所设计的，它的构成原理是由红黄蓝三原色开始，两个原色相加出现间色，再由于一个间色加一个原色出现复色，最后形成色相环。
伊顿12色色相环一、理想状态的色立体色立体是一个假设的立体色彩模型，理想状态的色立体象一个地球仪（图1-10）。
在这个模型里，整个球体从内核到表面就是这个色彩系统所有的色彩。
球的中心是一条自上而下变化的灰度色彩中心轴，靠北极（上方）的一端是白色，靠南极（下方）的一端是黑色，用来表示色彩的明度。
其他彩色的明度也跟中心轴的变化相一致，越往北极的颜色明度越高，到达北极点就是纯白色；越往南极的颜色明度越低，到达南极点就是纯黑色。
最纯的颜色都附着在球的赤道表面，沿赤道作圆周运动，表示色彩的色相变化。
从球的表面向中心轴的水平方向运动，表示色彩的饱和度（彩度）变化。
简单的说，色立体的垂直方向表示色彩的明度变化，色立体从表面到中心轴的水平方向表示色彩的饱和度（彩度）变化，立体色的圆周方向表示色彩的色相变化。
图1-10 理想状态的色立体模型二、蒙塞尔色彩系统蒙塞尔显色系统着重研究颜色的分类与标定、色彩的逻辑心理与视觉特征等，为经典艺术色彩学奠定了基础，也是数字色彩理论参照的重要内容。
蒙塞尔色相环以红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P）5色为基础色相，中间加入黄红、黄绿、蓝绿、蓝紫、紫红5种过渡色相，构成了10种色的色相环（图1-11）。
这10种色相每种又细分为10个等级，共100个色相。
这每10个等级中的第五级被定为这个色相的代表色样，如5R、5Y、5G、5B、5P等（图1-13、图1-14、图1-15、图1-16、图1-17）。
色相环中相差180度的颜色是互补色。
蒙塞尔色立体是一个偏心的类似球体（图1-12）。
由于各种色相本身具有不同的明度，各种色相的最高饱和色不可能象“理想状态的色立体”那样都处于球体的赤道上，它们是随着明度的高低从顶端（北极）或底端（南极）偏移。
纯黄色的明度最高，因此它最靠近顶端，紫色的明度最低，因此它最靠近底端。
蒙塞尔色彩认为各种色相的彩度等级也不同，各色相的最高饱和色离中心明度轴的远近距离也不等。
红色（5R）的彩度最高，共分为14个等级，它的最高饱和色离中心轴最远，而蓝绿色（5BG）的彩度最低，只有6个等级，它的最高饱和色离中心轴最近。
蒙塞尔色立体纵向的色彩明度色阶共分11级，中心轴的顶端为白色，底端为黑色。
图1-11 蒙塞尔10色色相环图1-12 蒙塞尔色立体示意图图1-13 蒙塞尔系统的色彩样本1 图1-14 蒙塞尔系统的色彩样本2图1-15 蒙塞尔系统的色彩样本3图1-16 蒙塞尔系统的色彩样本4 图1-17 蒙塞尔系统的色彩样本5三、奥斯特瓦德色彩系统奥斯特瓦德色彩系统是由科学家奥斯特瓦德1921年创立的，它以物理科学为依据，而不是象蒙塞尔系统那样重视心理逻辑和视觉特征。
它注重色彩的调和关系，主张调和就是秩序。
奥斯特瓦德色相环以24个色组成。
它以赫林的四色学说为依据，首先在一个圆形内以等间距安置了红、黄、绿、蓝4个主色，在此基础上在每两个颜色之间分别安插橙、黄绿、蓝绿、紫4个间色，扩展为红、橙、黄、黄绿、绿、蓝、蓝绿、紫8个基本色相环，然后再将这8个基本色相每种色分为3个等级，共编组成24色的色相环（图1-18）。
图1-18 奥斯特瓦德24色色相环奥斯特瓦德色彩系统认为没有纯的颜色存在，即使是纯白色也有11％的含黑量，纯黑色也有3.5％的含白量。
所有的色彩都由纯色加一定比例的黑色和白色混合而成。
在奥斯特瓦德色彩系统中，C代表纯色，W代表白色，B代表黑色。
这样，奥斯特瓦德引导出一个适用于任何颜色的公式：纯色量（C）＋白量（W）＋黑量（B）＝100（总色量）。
记号a c e g i l n p含白量89 56 35 22 14 8.9 5.6 3.5含黑量11 44 65 78 86 91.1 94.4 96.5奥斯特瓦德色立体就是依据这一理论创立的（图1-19）。
图1-19 奥斯特瓦德色立体示意图图1-20 奥斯特瓦德色立体模型四、日本PCCS色彩系统成为人类色觉基础的主要色相有红、黄、绿、蓝四种色相，又称心理四原色，它们是色彩领域的中心。
这四种色相的相对方向确立出四种心理补色色彩，在上述的8个色相中，等距离的插入4种色彩，成为12种色彩的划分。
在上述8个色相中，等距离地插入4种色相，成为12种色相。
再将这12种色相进一步分割，成为24个色相。
在这24个色相中包含了色光三原色，泛黄的红、绿、泛紫的蓝和色料三原色红紫、黄、蓝绿这些色相。
日本PCCS色彩系统是日本色彩研究所研制的，1965年正式发表。
它的色立体模型、色彩明度及纯度的表示方法与蒙塞尔色彩系相似，但分割的比例和级数不同；也吸收了奥斯特瓦德色彩体系的一些特点。
它的最大特点，是将色彩综合成色相与色调两种观念来构成各种不同的色调系列，便于色彩的各种搭配。
它注重色彩设计应用的方便，更多表现为一种实用的配色工具（图1-21、图1-22）。
日本PCCS的色相环由24个色相组成。
为了保持色相环上的色相差均匀，经过色相环直径两端相隔180度的色相并非绝对补色。
色相采用1—24的色相符号加上色相名称来表示。
把正色的色相名称用英文开头的大写字母表示，把带修饰语的色相名称用英语开头的小写字母表示。
例如：1pR、2R、3rR。
图1-21 日本PCCS色相环图1-22 日本PCCS色相环第三节数字色彩体系数字色彩体系由相关的计算机色彩模型构成。
计算机色彩成像的原理和其内部色彩的物理性质决定了它是一种光学色彩，但它又跟传统意义上的混色系统和显色系统存在明显的差别和有着不同程度的联系，正因为它的这种特殊性，使数字色彩形成了自己的显著特点而自成体系。
