沈帅印刷色彩学基本知识1.色彩的意义印刷色彩基本知识 2.色彩的感觉3.包装印刷色彩学研究的内容二.色彩的物理理论1.光源3.彩色物体2.色彩混合4.密度一.色彩概论1.颜色立体2.蒙赛尔色彩系统表示法3.CIE标准色度学系统4.数字图像中的几种色彩模式三.色彩描述理论四.色彩管理1.颜色的意义一.色彩概论色彩是一种视觉感受，客观世界通过人的视觉器官形成信息，使人们对它产生认识。所以，视觉 是人类认识世界的开端。根据现代科学研究的资料表明，一个正常人从外界接受的信息，百分之九 十以上是由视觉器官输入大脑的。来自外界的一切视觉形象，如物体的形状、空间、位置以及它们 的界限和区别都由色彩和明暗关系来反映。因此，色彩在人们的社会活动中具有十分重要的意义。人类长期生活在色彩环境中，逐步对色彩发生兴趣，并产生了对色彩的审美意识。因此，有 史以来人们就以美术、宗教、文学、哲学、音乐以及诗歌等形式，用直接或间接的方法来赞美色 彩，称颂色彩的美感以及色彩的哲理作用。在建筑、雕塑、绘画、工艺领域都能直观地表现出色 彩的美感，是人们欣赏色彩美的直接手段，其中尤以美术及宗教的方法最为普遍，使色彩美学广 泛流传到世界各地。色彩通过文学、哲学、音乐、诗歌等形式的传播也是相当广泛的，是人们间 接欣赏色彩美感的主要方法，音韵可以促进通感作用，深入体验色彩的意境，使人们陶醉在美丽 的世界里；诗文能使人产生联想，享受色彩的各种感受，沉浸在统一的感情境界中。例如，“日 出江花红胜火，春来江水绿如蓝“、“两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天“、“日色冷青松，空翠湿 人衣”;等等诗句所表现的意境，都是作者运用了色彩视觉的特殊作用，以及它们的审美特征，使 诗句更能表达出作者的思想感情，也更有助于人们对诗意的理解和分析。 色彩既是一种感受，又是一种信息。在我们生活的这个多姿多彩的世界里，所有的物体 都具有自己的色彩，尤其树木和花草，色彩随四季变化。因此，春秋的更换及寒暑的不同， 除皮肤可感觉外，自然界还会用美丽的色彩来告诉人们。2.色彩的感觉一.色彩概论感觉是认识的开端。客观世界的光和声作用于感觉器官，通过神经系统和大脑的活动，我们 就有了感觉，就对外界事物与现象有了认识。色彩是与人的感觉（外界的刺激）和人的知觉（记忆、联想、对比）联系在一起的。色彩 感觉总是存在于色彩知觉之中，很少有孤立的色彩感觉存在。人的色彩感觉信息传输途径是光源、彩色物体、眼睛和大脑，也就是人们色彩感觉形成的四 大要素。这四个要素不仅使人产生色彩感觉，而且也是人能正确判断色彩的条件。在这四个要素 中，如果有一个不确实或者在观察中有变化，就不能正确地判断颜色及颜色产生的效果。光源的辐射能和物体的反射是属于物理学范畴的，而大脑和眼睛却是生理学研究的内容，但 是色彩永远是以物理学为基础的，而色彩感觉总包含着色彩的心理和生理作用的反映，使人产生 一系列的对比与联想。在人类发展的漫长岁月里，人们无时无刻不与色彩打交道。色彩作为自然界的客观存在， 本身是不体现思想感情的。但是，在人类对客观世界的认识和改造过程中，自然景物的色彩却 逐步给人造成了一定的心理影响，产生了冷暖、软硬、远近、轻重等感受，以及由色彩所产生 的种种联想。例如，从红色联想到火焰，蓝色联想到大海，这种联想便产生了明确的概念，使 人对不同的色彩产生不同的感觉。总之，我们看到的色彩，是光线的一部分经有色物体反射刺 激我们的眼睛，在头脑中所产生的一种反映。 3.印刷色彩学研究的内容一.色彩概论包装色彩学是研究并阐明自然色彩现象的基本规律、色彩美的规律以及色彩在人们生理和心理上所 产生的视觉效果的科学。同时还是研究色彩设计方法、色彩描述理论和色彩复制技术的科学。纯粹色彩科学称为色彩工程学，包括表色法、测色法、色彩计划设计、色彩调节、色彩管理等。 包装色彩学是色彩工程学在包装色彩设计与色彩复制等方面的具体应用，是自然色彩、社会色彩 和艺术色彩的有机统一。包装色彩学从包装色彩出发，系统地反映色彩形成与表述、色彩设计与 再现的现象与规律，是色彩构成、色度学及印刷色彩学等有关内容的有机结合，是对包装色彩感 性认识和理性分析的有机结合。 1.光源二.色彩的物理理论一、 色与光的关系我们生活在一个多彩的世界里。白天，在阳光的照耀下，各种色彩争奇斗艳，并随着照射光的 改变而变化无穷。但是，每当黄昏，大地上的景物，无论多么鲜艳，都将被夜幕缓缓吞没。在漆黑 的夜晚，我们不但看不见物体的颜色，甚至连物体的外形也分辨不清。同样，在暗室里，我们什么 色彩也感觉不到。这些事实告诉我们：没有光就没有色，光是人们感知色彩的必要条件，色来源于 光。所以说：光是色的源泉，色是光的表现。 为了了解色彩产生的原因，首先必须对光作进一步的了解。二、光的本质光的物理性质由它的波长和能量来决定。波长决定了光的颜色，能量决定了光的强度。光映 射到我们的眼睛时，波长不同决定了光的色相不同。波长相同能量不同，则决定了色彩明暗的不 同。在电磁波辐射范围内，只有波长380nm到780nm（1nm=10-6mm）的辐射能引起人们的视感 觉，这段光波叫做可见光。如图2-1所示。在这段可见光谱内，不同波长的辐射引起人们的不同 色彩感觉。英国科学家牛顿在1666年发现，把太阳光经过三棱镜折射，然后投射到白色屏幕上， 会显出一条象彩虹一样美丽的色光带谱，从红开始，依次接临的是橙、黄、绿、青、蓝、紫七色 。如图2-2所示。这是因为日光中包含有不同波长的辐射能，在它们分别刺激我们的眼睛时，会 产生不同的色光，而它们混合在一起并同时刺激我们的眼睛时，则是白光，我们感觉不出它们各 自的颜色。但是，当白光经过三棱镜时，由于不同波长的折射系数不同，折射后投影在屏上的位 置也不同，所以一束白光通过三棱镜便分解为上述七种不同的颜色，这种现象称为色散。从图2- 2中可以看到红色的折射率最小，紫色最大。这条依次排列的彩色光带称为光谱。这种被分解过 的色光，即使再一次通过三棱镜也不会再分解为其它的色光。我们把光谱中不能再分解的色光叫 做单色光。由单色光混合而成的光叫做复色光，自然界的太阳光，白炽灯和日光灯发出的光都是 复色光。色散所产生的各种色光的波长如表2-1所示。 二.色彩的物理理论图 2-1电磁波及可见光波长范围图 2-2色散现象光色波长（nm)代表波长 红（Red）780630 700 橙（Orange）630600 620 黄（Yellow）600570 580 绿（Green）570500 550 青（Cyan）500470 500 蓝（Blue）470420 470 紫（Violet）420380 420二.色彩的物理理论三. 光源色温能自行发光的物体叫做光源。光源的种类繁多，形状千差万别，但大体上可分为自然光源和人 造光源。自然光源受自然气候条件的限制，光色瞬息万变，不易稳定，如最大的自然光源太阳。人 造光源有各种电光源和热辐射光源，如电灯光源等。不同的光源，由于发光物质不同，其光谱能量分布也不相同。一定的光谱能量分布表现为一定 的光色，对光源的光色变化，我们用色温来描述。根据能量守恒定律：物体吸收的能量越多，加热时它辐射的本领愈大。黑色物体对光能具有较 大的吸收能力。如果一个物体能够在任何温度下全部吸收任何波长的辐射，那么这个物体称为绝对 黑体。绝对黑体的吸收本领是一切物体中最大的，加热时它辐射本领也最大。天然的、理想的绝对 黑体是不存在的。人造黑体是用耐火金属制成的具有小孔的空心容器，如图2-3所示，进入小孔的光 ，将在空腔内发生多次反射，每次反射都被容器的内表面吸收一部分能量，直到全部能量被吸收为 止，这种容器的小孔就是绝对黑体。图 2-3绝对黑体示意图 二.色彩的物理理论四.光源三刺激值在定量研究中我们发现，某种光源所发出的光，可以通过红、绿、蓝三种单色光按不同比例 混合匹配产生。这种用来匹配某一特定光源所需要的红、绿、蓝三原色的量叫做该光源三刺 激值。光源的红、绿、蓝三刺激值分别用X0、Y0、Z0来表示。 五。 标准光源我们知道，照明光源对物体的颜色影响很大。不同的光源，有着各自的光谱 能量分布及颜色，在它们的照射下物体表面呈现的颜色也随之变化。为了统一对 颜色的认识，首先必须要规定标准的照明光源。 现在研制的三种模拟D65人造光源分别为：带滤光器的高压氙弧灯、带滤光器的 白炽灯和荧光灯。它们的相对光谱能量分布与D65有所符合，带滤光器的高压氙 弧灯提供了最好的模拟，带滤光器的白炽灯在紫外区的模拟尚不太理想，荧光灯 的模拟较差。为了满足精细辨色生产活动的需要，还有采用荧光灯和带滤器的白 炽灯组成的混光光源，称为D75光源。其色温可达7500K。主要运用在原棉评级 等精细辨色工作中。2. 色彩的混合二.色彩的物理理论一 色光加色法（一）、色光三原色的确定三原色的本质是三原色具有独立性，三原色中任何一色都不能用其余两种色彩合成。另外， 三原色具有最大的混合色域，其它色彩可由三原色按一定的比例混合出来，并且混合后得到的颜 色数目最多。在白光的色散试验中，我们可以观察到红、绿、蓝三色比较均匀地分布在整个可见光谱上， 而且占据较宽的区域。如果适当地转动三棱镜，使光谱有宽变窄，就会发现：其中色光所占据的 区域有所改变。在变窄的光谱上，红（R）、绿（G）、蓝（B）三色 光的颜色最显著，其余色光颜色逐渐减退，有的差不多已消失。得到的这三种色光的波长范围分 别为：R（600700nm），G（500570nm），B（400470nm）。在色彩学中，一般将整个可 见光谱分成蓝光区，绿光区和红光区进行研究。当用红光、绿光、蓝光三色光进行混合时，可分别得到黄光、青光和品红光。从人的视觉生理特性来看，人眼的视网膜上有三种感色视锥细胞-感红细胞、感绿细胞、感 蓝细胞，这三种细胞分别对红光、绿光、蓝光敏感。当其中一种感色细胞受到较强的刺激，就会 引起该感色细胞的兴奋，则产生该色彩的感觉。人眼的三种感色细胞，具有合色的能力。当一复 色光刺激人眼时，人眼感色细胞可将其分解为红、绿、蓝三种单色光，然后混合成一种颜色。正 是由于这种合色能力，我们才能识别除红、绿、蓝三色之外的更大范围的颜色。 综上所述，我们可以确定：色光中存在三种最基本的色光，它们的颜色分别为红色、绿色和 蓝色。这三种色光既是白光分解后得到的主要色光，又是混合色光的主要成分，并且能与人眼视 网膜细胞的光谱响应区间相匹配，符合人眼的视觉生理效应。这三种色光以不同比例混合，几乎 可以得到自然界中的一切色光，混合色域最大；而且这三种色光具有独立性，其中一种原色不能 由另外的原色光混合而成，由此，我们称红、绿、蓝为色光三原色。为了统一认识，1931年国际 照明委员会（CIE）规定了三原色的波长R=700.0nm,G=546.1nm,B=435.8nm。在色彩学研究 中，为了便于定性分析，常将白光看成是由红、绿、蓝三原色等量相加而合成的。二.色彩的物理理论（二）色光加色法由两种或两种以上的色光相混合时，会同时或者在极短的时间内连续刺激人的视觉器官，使 人产生一种新的色彩感觉。我们称这种色光混合为加色混合。这种由两种以上色光相混合，呈现 另一种色光的方法，称为色光加色法。国际照明委员会（CIE）进行颜色匹配试验表明：当红、绿、蓝三原色的亮度比例为1.0000 ：4.5907：0.0601时，就能匹配出中性色的等能白光，尽管这时三原色的亮度值并不相等，但 CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待，所以色光加色法中红、绿、蓝三原色光等比例混 合得到白光。其表达式为（R）+（G）+（B）=（W）。红光和绿光等比例混合得到黄光，即（ R）+（G）=（Y）；红光和蓝光等比例混合得到品红光，即（R）+（B）=（M）；绿光和蓝光 等比例混合得到青光，即