三、颜色属性
自然界的颜色非常丰富,人们一般把可见光分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色,但实际上颜色的种类远不止这些。可见光谱是连续的,它的颜色也是从红到紫逐渐过渡的,而每一光谱又有从明到暗、由浅到深的差别,这给人们衡量颜色带来了一定的困难。
在视觉上,色彩是无法用一般的量值来衡量的,日常生活中人们通常从色彩的外观、深浅程度和鲜艳程度三个方面来讨论颜色,如鲜艳的红、淡淡的绿等,我们将这三个特征以色相、明度和饱和度来命名,也称为色彩的三个属性。
大多数色彩都同时具有这三个属性,两个不同的彩色至少有一个属性不同,只有三个特征量全部相同的色彩才是完全一致的。
1.色相
色相(Hue,简称为H),又名色调、色别,指的是色彩的外观相貌,如红色、绿色、蓝色等,都是指色相。色相是色与色之间相区别的最主要的特征。一种色相,对应着一个波长的单色光,但这一颜色也可以由不同波长的光混合得到,这一单色光的波长称为同一颜色混合光的主波长,所以一个色相对应着一个主波长。
所有色彩的色相并不是杂乱无章的,它们之间有着内在的联系。为了直观地表示色相,可将光谱色的色带作弧状弯曲,加上不存在于光谱中的品红色,形成一个色相循环渐变的封闭圈,称为色相环。色相环能够非常直接地反映出不同色相之间的这种千丝万缕的联系,如图1-6所示。可以看出,色环上不同的色相之间存在着连续的变化,不存在明显的分界,如果按逆时针排序,这些颜色由红→橙→黄→绿→青→蓝→紫→品红→红依次变化。在色环上,橙色处于红色与黄色之间,说明橙色与黄色和红色非常接近;而黄色与蓝色距离非常远,说明黄色与蓝色差异非常大。两种色相在色环圆周上相邻距离的远近便直观地表示出这两种色相的差异程度。如图1-7所示简化的十二色相环。
图1-6 色相环
图1-7 十二色相环
色相环直观地将颜色用图形表示,并体现了颜色的互补关系,对设计和颜色处理都是非常有意义的。在包装设计中,常将颜色分为三部分,一部分是长波长光,包括红、橙、黄等色相,称为暖色;一部分是短波长光,包括青、蓝、紫等色相,称为冷色;一部分是中波长光,即绿色光,称为中性色。在色相环上,通过中心点的两个对称的颜色就是互补色。
实验测定,人眼对490nm附近的青绿色光和590nm附近的橙黄色光特别敏感,只要波长有1~2nm的变化,具有正常彩色视觉的人就能分辨;对绿色光谱段需要波长有3~4nm的变化才能区别;而对光谱两端的红光谱段和蓝紫光谱段,波长变化的反应能力非常迟钝,特别是从波长655nm到光谱红色末端,以及从430nm到光谱紫色末端,人眼几乎无法区分颜色上的差别。
一般人眼在正常条件下可以分辨的光谱色色相为150多种,谱外色约30种。而作为一个色彩设计、色彩复制的工作者,在经过不断地色彩实践锻炼,其对色相的辨认能力也会不断提高而大于180种。
2.明度
明度(Value,简写为V),也称为亮度(Brightness或Lightness)。一般地说,色彩的明度是人眼所感受到色彩的明暗程度。人眼对明暗的改变很敏感。反射光很小的变化,甚至小于1%的变化,人眼也能感觉出来。
通常,各种色彩的明度取决于人眼所感受的辐射能的量。由于它们反射或透射光量的不同,就会产生明暗强弱的差异,可用反射率或透射率来表示。相同彩色物体或消色物体表面的反射率越高,它的明度就越高。也就是指各个彩色物体在明亮程度上越接近白色则明度越大,越接近黑色则明度越小。不同色相的色彩,明度本来就可能不同,同一色相的色彩,也存在着明度的差异,如同一种绿色可以分为明绿、淡绿、暗绿等。正是色彩有明暗差别,画面才能显示出层次,才有立体感。图1-8所示为明度变化图。
图1-8 明度变化
自然界的色彩大致可以分为两大类:一类是彩色,另一类是非彩色,也称消色。非彩色是指白色、黑色及灰色。对非彩色而言,明度就是它们最突出的特征。明度最高的是白色,明度最低的是黑色,中间是各种深浅不同的灰色。
人眼能够比较准确地判断颜色的明暗对比。研究证明,人眼能分辨明暗层次的数目约600种。但是,由于光适应作用,要准确判断某一颜色的绝对明度并不容易。此外,人眼分辨明度差别的精确性还决定于景物总的亮度水平。亮度太大或太小时人眼分辨明度差别的灵敏度就会降低,只有在亮度适中时人眼对明度的分辨力才能达到最佳。图1-9所示为人眼在不同亮度下辨别明度的能力。
图1-9 人眼对不同亮度的辨认阈限
3.饱和度
饱和度(Chroma或Saturation,简写为C或S),也称为纯度或彩度,是指反射或透射光线接近光谱色的程度,或者可以表示为离开相同明度中性灰色的程度。色彩越鲜艳,饱和度就越高,而黑、白、灰等非彩色则没有饱和度及色相的区别,只有明度区别。
如果在任何一种纯色中,不断地加入黑、白、灰等消色,就会降低该颜色的饱和度。所以饱和度可理解为含颜色多少的程度,也可说是含“灰”的程度。具体地说,饱和度的高低是纯色与非纯色混合比例高低的结果。若饱和度高,则含中性灰色量少;若饱和度低,则含中性灰色量多。图1-10表示了色彩饱和度的变化。
图1-10 饱和度的变化
色相、明度和饱和度是色彩最重要的三个参数,它们从不同的侧面反映着色彩的特征,它们组合出成千上万种色彩。在概念上它们各自独立,但事实上它们之间又相互制约,相互影响。当其中一个属性发生变化时,其中另外两种属性可能会随之而变化。例如:某种颜色中加白可提高其明度,加黑会降低其明度。而随着白和黑的增加,在颜色明度改变的同时,其饱和度也会变化,白量和黑量越多饱和度越小。
如果我们将色彩的三个属性作为色彩的三个参数,那么所有的色彩都可以用假想的几何模型来表示。图1-11所示为双锥色彩立体模型。在这个立体模型中,中央纵轴表示色彩的明度,也称明度轴、灰度轴,上白下黑中间分为不同的明度等级;横轴表示饱和度,分为若干等级,中央纵轴为消色轴,由中央轴向外,颜色饱和度逐渐增大。在此颜色立体模型中,任何一个颜色,都可以根据其三属性,找到其对应的空间位置。
图1-11 色彩立体模型