第五章 色彩的显色系统表示法

❖ 表示方法：光反射比/率 ❖ 不同色相的颜色具有其各自的明
度特征。
第二节 颜色的三属性
非彩色明度示意图 同色相明度示意图
第二节 颜色的三属性
紫 蓝 青 绿 黄橙 红
可见光谱明度示意图
第二节 颜色的三属性
❖ 明度不等于亮度。根据光度学的概念，亮度是 可以用光度计测量的、与人视觉无关的客观数值， 而明度则是颜色的亮度在人们视觉上的反映，明 度是从感觉上来说明颜色性质的。
各色调的最大彩度值不等
三．孟塞尔色调(Hue,记为H)
孟塞尔色调是以围 绕色立体中央轴的角 位置来代表的，以符 号H表示。
孟塞尔色立体水平剖 面上以中央轴为中心， 将圆周等分为10个部 分，排列着10种基本 色调组成色调环。
色调环上的10种基 本色调中，有五个 主要色调：
红(R)
5RP 5P
❖ 环境色——将被观察物体周围邻近物体的颜色 称为环境色。
第一节 颜色的分类
1. 光源色对物体色的影响
彩色光照射非彩色物体：产生非选择性吸收，呈现 与入射光相同的颜色。
彩色光照射彩色物体：产生选择性吸收，原来的颜 色将被改变，甚至变为无彩色。
2. 环境色对物体色的影响
颜色鲜艳或面积大的邻近物体所产生的环境色影响 较大；
完整色序系统通常具备的三个条件：
• 按一定的规则和顺序排列颜色； • 每一种颜色应有特定的标号加以识别； • 有与CIE色度系统对应的关系，以便于
测量。
色序系统的类型：
等差别系统 — 按颜色变化量在视觉感觉 上均匀等间隔变化的原则进行排列。
这类色序系统以美国的孟塞尔颜色系统最 为著名。
类似度系统 — 以颜色感觉在明度、色调、 饱和度三方面与标准颜色的类似程度编排 的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第二章 颜色视觉
第二章 颜色视觉
概念：
颜色的视觉三属性 彩色和非彩色 色立体
分析题：
1.颜色的三属性与其色光的光谱特性有 怎样的关联？
2.色立体是如何描述颜色的三属性的?
第五章 色序系统
5.1 孟塞尔颜色系统 5.2 自然色系统(NCS) 5.3 中国颜色系统 5.4 印刷使用的颜色系统
第五章 色序系统
第五章 色彩的显色系统表示法
第一节 颜色的分类
❖1. 减色混合其本质也是色光的加色混合。
1. 写出下列色光混合的结果：M+C=？ G+Y+R=？ R+Y+B=？
2. 什么是减色法代替律？橄榄色除了 “Y+M+2C”这种组合方式外，还能采 用什么组合方式？
3. 色料混合与色光混合有什么不同？
4. 补色的含义是什么？
在这种情况下只用五种主要色调 和五种中间色调中的一种而不再 细致区分。
5.2 自然色系统(NCS)
• 自然色系统(Natural Color System， 简称NCS)；
• 瑞典科学家于1964年提出的，已成为瑞 典及北欧一些国家的颜色标准；
• 1979年出版了NCS颜色图谱。 • NCS起源于赫林的四色理论
第二原色 第二原色的比例 第一原色
四、NCS绝对颜色判断方法
绝对颜色判断方法：与具体的观察条件无 关，仅反应当前条件下的颜色感觉
（1）确定颜色的色调，即颜色感觉中含 有四个彩色纯色的比例
如：30％的黄与70％的红，记做Y70R
（2）判别该颜色中含彩色(C)和非彩色感 觉的比例，
如80％的彩色，20％非彩色的感觉
色调值10等于下一 个色调的0
表示100个色 调
四．孟塞尔颜色标号
• 彩色标号 HV/C = 色调 明度值/彩度 • 非彩色的中性色 用N表示
NV/ = 中性色 明度值/
如： 5R 4/10
红色调 明度值为4 彩度值为10
• 如果需要对彩度低于/0.3的中性色作精确的 标定，一般采用下面的书写方式： NV/(H,C)= 中性色 明度值/(色调，彩度）
第一节 颜色的分类
1. 彩色与非彩色
❖ 分类标准——根据物体对不同波长光的吸 收情况，将颜色分为彩色与非彩色。
❖ 非彩色：黑、白以及从黑到白的各种灰色， 称为非彩色；只能反映明暗的变化。
❖ 彩色：黑白系列以外的各种颜色都称为彩 色。有三种特性：明度、色相、饱和度。
第一节 颜色的分类
非彩色色样 彩色色样
孟塞尔系统色立体
一．孟塞尔明度(Value，记为V)
孟塞尔颜色立体的中心轴代表由底部的黑色到顶 部白色的非彩色系列的明度值，称为孟塞尔明度， 以符号V表示。
定义：孟塞尔明度值由0至10共分为11个在 视觉上等距(等明度差)的等级。
理想黑色V=0，理想白色V=10。
实际应用中由于理想的白、黑色并不存在，所 以只用到1-9级。
第一节 颜色的分类
白光
反射红光
白光
反射蓝光
彩色与选择性吸收
第一节 颜色的分类
二、影响物体成色的主要因素
❖ 物体色——物体从入射光中选择性吸收一部分 光谱波长的色光，而反射或透射其余的色光所 呈现的颜色。
❖ 固有色——物体在标准日光下稳定呈现的颜色 称为物体的固有色。
❖ 光源色——指光源发射的光所呈现的颜色，由 自身辐射光的光谱成分所决定。
3个
5.3 中国颜色系统
• 1988年，王大衍，荆其诚 ； • 1994-1995年形成国家标准 40种色调的色卡
GSBA26003-1994《中国颜色体系样册》 GB/T 15608-1995《中国颜色体系》 • 与孟塞尔体系类似 差别在于所有颜色都是通过中国人的目视实 验得到的。
10BG 5BG 10G
第一节 颜色的分类
白光
白光
白光 反射白光
反射白光
非彩色与非选择性吸收
第一节 颜色的分类
3. 彩色与选择性吸收
❖ 选择性吸收：物体只吸收入射光中某些波长的 色光，而对其余波长的光吸收程度小或根本不 吸收，这种不等量吸收入射光的现象称为选择 性吸收。
❖ 彩色物体由于对白光的选择性吸收而呈现各种 不同的颜色；吸收补色光，反射本色光。
（3）规定白度(W)+黑度(S)+彩度＝100 因此白度为：100%-80％-10％＝10％
（4）最后得到颜色标号为：1080－Y70R 从标号可以立刻说出颜色的感觉特征
注意： NCS规定，任何一种颜色所含的
原色总量为100，即 白度(W)+黑度(S)+彩度＝100，
而 彩度＝Y+R+B+G 其中至少有两个原色为0
A、B颜色 各表示什 么色调？
第二节 颜色的三属性
❖ 从人的颜色视觉生理角度认识色相：是指人 眼的三种感色锥体细胞受不同刺激后引起的 不同颜色感觉。
❖ 因此，色相是表明不同波长的光刺激所引起 的不同颜色心理反应。
第二节 颜色的三属性
二、明度—L， Lightness
❖ 定义：表示颜色深浅明暗的特征 量，是非彩色最突出的特征。
• 任何颜色，只要有红色感觉就不可能有绿色感 觉；有黄色感觉就不会有蓝色感觉
• 也就是说，与红色相类似的颜色就不会与绿相 似；与黄色相类似的颜色就不会与蓝色相似
• 任一颜色中只可能包含黒、白、和一种或两种 彩色原色
NCS 色立体
NCS色调环与颜色三角形
三、NCS颜色标号
1080-Y70R
黑度 彩度
和。
第二节 颜色的三属性
光谱色示意图 饱和度大小示意图
饱和度的光谱示意
哪个 饱和度高？
白色
高纯度 色相
混入
黑色
明度升高 导致 饱和度降低
明度降低
2010.10
* 色立体（颜色的三维表示）
用一个三维空间柱 坐标系表示颜色的 三个感觉特征量— —明度、色调、饱 和度，称为色立体。
竖直轴：明度 极化角：色调 径向：饱和度
黄、蓝这六种原色有不同程度类似性的颜色。
1）白与黒原色是没有任何彩色感觉的最白 与最黒的颜色感觉
2）红原色是既不偏黄也不偏蓝的纯红色 3）黄原色是既不偏红也不偏绿的纯黄色 4）绿原色是既不偏黄也不偏蓝的纯绿色 5）蓝原色是既不偏红也不偏绿的纯蓝色
二、自然色系统的色调：
• 红(R)与绿(G)、黄(Y)与蓝(B)是相互对抗的两 对颜色
彩色的明度值： 在颜色立体中 以离开基底平 面的高度代表， 即同一水平面 上的所有颜色 的明度值相等 且等于该水平 面中央轴上非 彩色(灰色)的 明度值。
二．孟塞尔彩度(Chroma,记为C)
在孟塞尔色立体中， 颜色的饱和度以离开中 央轴的距离来表示，称 为孟塞尔彩度；
表示这一颜色与相同明 度值的非彩色之间的差 别程度，以符号C来表 示。
5B
10B
B
5P 10PB 5PB
PB
中国颜色体系的色调环
5GY 10Y 10GY
5Y 10YR
GY
Y
5G
G
YR
BG
R
N
P
10P
这类颜色系统以瑞典自然色系统(NCS)为代表。
5.1 孟塞尔颜色系统
• 美国画家孟塞尔(A.H.Munsell 1858-1918)创 立
• 用颜色立体模型表示表面色的三种视觉特征： 明度、色调、饱和度,称为孟塞尔色立体。
• 在立体模型中的每一部位各代表一个特定的颜 色，并给予一定的标号，各标号的颜色都用纸 片制成颜色样品卡片，按标号次序排列起来， 汇编成颜色图册。 图册分为光泽版与
• 确定颜色的方法是按照颜色外貌与六种 心理原色相类似的程度来分类和排列的
特点：为每一个具有正常色觉的人提供了 一种直接判定颜色的方法，不需借用仪器 与色样。
一、自然色系统六个心理原色：
* 白(W)、黑(S)、红(R)、绿(G)、黄(Y)、蓝(B) * 六种心理原色之间无任何类似性。 * 其它色调的颜色都可视作与白、黑、红、绿、
第一节 颜色的分类
2. 非彩色与非选择性吸收
❖ 非选择性吸收：物体对入射光中所有波长的光都 等量吸收。通过光反射率的大小表征物体的黑白 程度。
❖ 非彩色物体对光谱中各波长的光等量吸收，呈现 黑、白及不同程度的灰色。
➢ 光反射比=反射光通量/入射光通量 ➢ 反射比<10%的物体称为黑色 ➢ 反射比>75%的物体称为白色
无光泽版
图册：
图册：
孟塞尔系统的特点：
• 表色完全，编排合理 • 具有和CIE标准色度系统的换算关系 • 孟塞尔图册制作精良，便于携带、
保存与查阅。
主要作用：分类和标定物体表面色
孟塞尔系统
美国国家标准学会和颜料、油墨、 印刷等材料测试协会用其为标准
英国标准学会用其来标定颜料
中国颜色体系及日本颜色标准将其作为参考
黄(Y)
绿(G)
5PB
蓝(B)
紫(P)
5B
第五章 色序系统
5R 5YR 5Y
5GY 5G 5BG
五个中间色调： 黄红(YR) 绿黄(GY) 蓝绿(BG) 紫蓝(PB) 红紫(RP)
10个色调的正 色赋予数值5
5RP 5P
5PB 5B
5R 5YR 5Y
5GY 5G 5BG
10个色调与CIE色度系统对应
孟塞尔号 5R 5YR 5Y 5YG 5G 5BG 5B 5PB 5P 5RP
名称
红 橙 黄 黄绿 绿 蓝绿 蓝 青紫 紫 红紫
波长(nm) 660 588 578 565 505 493 482 472 -560 -510
每一种色调再细 分成10个等级，从 1到10，并规定每 种主要色调和中间 色调的标号均为5， 孟塞尔色调环共有 100个刻度(色调)
邻近物体与被观察物体的距离较近时产生的影响较 大；
被观察物体的表面越光滑受环境色影响也就越大。
第一节 颜色的分类
光源色对非彩色物体颜色的影响
第一节 颜色的分类
光源色对彩色物体颜色的影响
第一节 颜色的分类
红光
绿光
第一节 颜色的分类
环境影响示意图
第二章 颜色的基本性质
第二节 颜色的三属性
明度变化
例如，上例中的绿度和蓝度为0， 黄度Y＝80％×30％＝24％ 红度R＝80％×70％＝56％
例： 2030-Y90R
黑+白+彩=100
黑度：20%，彩度：30%
白度：100%-30%2红0度%：=5300%%×90%=27%
黄度：30%×10%=3% 绿度：0%
蓝度：0%
问题： NCS颜色系统中有多少个变量？
色 调 变 化
饱和度变化
第二节 颜色的三属性
一、色相—H，Hue
❖ 定义：是指颜色的色彩相貌。是颜色彼此 区别的最主要最基本的特征。
❖ 表示方法：主波长 ❖ 六色印刷色相环：红绿蓝，黄品青 ❖ 光谱色相：红橙黄绿青蓝紫
第二节 颜色的三属性 六色印刷色相环
第二节 颜色的三属性 可见光光谱色相
色调的光谱示意
❖ 明度是表示物体颜色深浅明暗的特征量，是颜色 的第二种属性。
明度： 明度的光谱示意
什么颜色？哪 个更明亮？
2010.10
第二节 颜色的三属性
三、饱和度—S，Saturation
❖ 定义：是指颜色的纯洁性、鲜艳程度。可 见光谱中的各种单色光是最饱和的彩色。
❖ 表示方法：颜色中所含纯色成分的比例数 ❖ 当光谱色加入白光成分时，就会变得不饱