色彩學(xué)
百科名片
色彩學(xué)（color science）研究色彩產(chǎn)生、接受及其應(yīng)用規(guī)律的科學(xué)。因形、色為物象與美術(shù)形象的兩大要素，故色彩學(xué)為美術(shù)理論的首要的、基本的課題。它以光學(xué)為基礎(chǔ)，并涉及心理物理學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)與藝術(shù)理論等學(xué)科。色彩應(yīng)用史上，裝飾功能先于再現(xiàn)功能而出現(xiàn)。色彩學(xué)的研究在19世紀(jì)才開始，它以光學(xué)的發(fā)展為基礎(chǔ)，牛頓的日光—棱鏡折射實(shí)驗(yàn)和開普勒奠定的近代實(shí)驗(yàn)光學(xué)為色彩學(xué)提供了科學(xué)依據(jù)，而心理物理學(xué)解決了視覺(jué)機(jī)制對(duì)光的反映問(wèn)題。

 

簡(jiǎn)介
　　色彩學(xué) color science 研究色彩產(chǎn)生、接受及其應(yīng)用規(guī)律的科學(xué)。因形、色為物象與美術(shù)形象的兩大要素，故色彩學(xué)為美術(shù)理論的首要的、基本的課題。它以光學(xué)為基礎(chǔ)，并涉及心理物理學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)與藝術(shù)理論等學(xué)科。色彩應(yīng)用史上，裝飾功能先于再現(xiàn)功能而出現(xiàn)。人類制作顏料是從炙烤動(dòng)物流出的油與某些泥土的偶然混合開始的，后逐漸以蛋清、蠟、亞麻油、樹膠、酪素和丙烯聚合劑等作顏料結(jié)合劑。在古代中國(guó)、印度、埃及、美索不達(dá)米亞，顏料多用在家具、建筑內(nèi)部、服裝、雕像等裝飾上。文藝復(fù)興時(shí)代開始，新的色彩不斷出現(xiàn)，油畫的產(chǎn)生使色彩越發(fā)豐富了繪畫的表現(xiàn)手段。色彩學(xué)的研究在近代才開始，它以光學(xué)的發(fā)展為基礎(chǔ)，牛頓的日光—棱鏡折射實(shí)驗(yàn)和開普勒奠定的近代實(shí)驗(yàn)光學(xué)為色彩學(xué)提供了科學(xué)依據(jù)，而心理物理學(xué)解決了視覺(jué)機(jī)制對(duì)光的反映問(wèn)題。印象主義出現(xiàn)后，色彩并置對(duì)比、互補(bǔ)色等問(wèn)題，促使理論家、藝術(shù)家運(yùn)用科學(xué)方法探討色彩產(chǎn)生、接受及應(yīng)用的規(guī)律。19世紀(jì)下半葉，出現(xiàn)了許多色彩學(xué)研究的專門著作。
編輯本段學(xué)科基礎(chǔ)
　　色彩學(xué)是指建立在二十世紀(jì)表色體系和定量的色彩調(diào)和理論上的一套色彩理論,是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一。其  色彩學(xué)
理論奠立者是德國(guó)化學(xué)家W·奧斯特瓦爾德(1855～1932)和美國(guó)畫家Ａ·H·孟塞爾(1855～1918)。色彩學(xué)是研究色彩產(chǎn)生、接受及其應(yīng)用規(guī)律的科學(xué)。它與透視學(xué)、藝術(shù)解剖學(xué)一起成為美術(shù)的基礎(chǔ)理論。由于形與色是物象與美術(shù)形象的兩個(gè)基本外貌要素，因此，色彩學(xué)的研究及應(yīng)用便成為美術(shù)理論首要的、基本的課題。作為色彩學(xué)研究基礎(chǔ)的主要是光學(xué)，其次涉及心理物理學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)與藝術(shù)理論等多門學(xué)科。因此它的產(chǎn)生與發(fā)展有賴于這些學(xué)科（尤其是光學(xué)）的長(zhǎng)足進(jìn)展，而色彩學(xué)研究的成果又為這些學(xué)科提供材料，推動(dòng)它們的深入。 　　色彩應(yīng)用史上，裝飾功能先于再現(xiàn)功能而出現(xiàn)。人類制作顏料是從炙烤動(dòng)物流出的油與某些泥土的偶然混合開始的，后逐漸以蛋清、蠟、亞麻油、樹膠、酪素和丙烯聚合劑等作顏料結(jié)合劑。在古代中國(guó)、印度、埃及、美索不達(dá)米亞，顏料多用在家具、建筑內(nèi)部、服裝、雕像等裝飾上。文藝復(fù)興時(shí)代開始，新的色彩不斷出現(xiàn)，油畫的產(chǎn)生使色彩越發(fā)豐富了繪畫的表現(xiàn)手段。
編輯本段理論知識(shí)
　　色彩的錯(cuò)視與幻覺(jué) 當(dāng)外界物體的視覺(jué)刺激作用停止以后，在眼睛視網(wǎng)膜上的影像感覺(jué)并不會(huì)立刻消失，這種視覺(jué)現(xiàn)象叫做視覺(jué)后像。視覺(jué)后像的發(fā)生，是由于神經(jīng)興奮所留下的痕跡作用，也稱為視覺(jué)殘像。如果眼睛連續(xù)視覺(jué)兩個(gè)景物，即先看一個(gè)后再看另一個(gè)時(shí)，視覺(jué)產(chǎn)生相繼對(duì)比，因此又稱為連續(xù)對(duì)比。視覺(jué)后像有兩種：當(dāng)視覺(jué)神經(jīng)興奮尚未達(dá)到高峰，由于視覺(jué)慣性作用殘留的后像叫正后像；由于視覺(jué)神經(jīng)興奮過(guò)度而產(chǎn)生疲勞并誘導(dǎo)出相反的結(jié)果叫負(fù)后像。無(wú)論是正后像還是負(fù)后像均是發(fā)生在眼睛視覺(jué)過(guò)程中的感覺(jué)，都不是客觀存在的真實(shí)景像。 　　正后像 　　節(jié)日之夜的煙花，常?？吹綏l條連續(xù)不斷的各種造型的亮線。其實(shí)，任意一瞬間，煙火無(wú)論在任何位置上只能是一個(gè)亮點(diǎn)，然而由于視覺(jué)殘留的特性，前后的亮點(diǎn)卻在視網(wǎng)膜上引成線狀。再如你在電燈前閉眼三分鐘，突然睜開注視電燈兩三秒鐘，然后再閉上眼睛，那么在暗的背景上將出現(xiàn)電燈光的影像。以上現(xiàn)象叫正后像。電視機(jī)、日光燈的燈光實(shí)際上都是閃動(dòng)的，因?yàn)樗W動(dòng)的頻率很高，大約100次／秒上，由于正后像作用，我們的眼睛并沒(méi)有觀察到。電影技術(shù)也是利用這個(gè)原理發(fā)明的，在電影膠卷上，當(dāng)一連串個(gè)別動(dòng)作以16圖形／秒以上的速度移動(dòng)的時(shí)候，人們?cè)阢y幕上感覺(jué)到的是連續(xù)的動(dòng)作?，F(xiàn)代動(dòng)畫片制作根據(jù)以上原理，把動(dòng)作分解繪制成個(gè)別動(dòng)作，再把個(gè)別動(dòng)作續(xù)起來(lái)放映，即復(fù)原成連續(xù)的動(dòng)作。 　　負(fù)后像 　　正后像是神經(jīng)正在興奮而尚未完成時(shí)引起的，負(fù)后像則是經(jīng)興奮疲勞過(guò)度所引起的，因此它的反映與正后像相反。例如：當(dāng)你長(zhǎng)時(shí)間（兩分鐘以上）的凝視一個(gè)紅色方塊后，再把目光迅速轉(zhuǎn)移到一張灰白紙上時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)青色方塊。這種現(xiàn)象在生理學(xué)上可解釋為：含紅色素的視錐細(xì)胞，長(zhǎng)時(shí)間的興奮引起疲勞，相應(yīng)的感覺(jué)靈敏度也因此而降低，當(dāng)視線轉(zhuǎn)移到白紙上時(shí)，就相當(dāng)于白光中減去紅光，出現(xiàn)青光，所以引起青色覺(jué)。由此推理，當(dāng)你長(zhǎng)時(shí)間凝視一個(gè)紅色方塊后，再將視線移向黃色背景，那么，黃色就必然帶有綠味（紅視覺(jué)后像為青，青＋黃＝綠，參見(jiàn)下表）。 　　又例如：在一白色和灰色背景上，長(zhǎng)時(shí)間地（兩分鐘以上）注視一紅色方塊，然后迅速抽去色塊，繼續(xù)注視背景的同一地方，背景上就會(huì)呈現(xiàn)青色方塊。這一誘導(dǎo)出的補(bǔ)色時(shí)隱時(shí)現(xiàn)多次復(fù)現(xiàn)，直至視覺(jué)的疲勞恢復(fù)以后才完全消失。這種現(xiàn)象也是負(fù)后像。明度對(duì)比也會(huì)產(chǎn)生負(fù)后像。
編輯本段基本內(nèi)容
　　色彩學(xué)大體可按色彩與光、眼睛、感知個(gè)體、應(yīng)用的關(guān)系分為4個(gè)主要部分：
色彩與光的關(guān)系涉及物理學(xué)
　　主要是光學(xué)。 　　  色彩學(xué)
色彩從根本上說(shuō)是光的一種表現(xiàn)形式。光一般指能引起視覺(jué)的電磁波，即所謂“可見(jiàn)光”，它的波長(zhǎng)范圍約在紅光的0.77微米到紫光的0.39微米之間。在這個(gè)范圍內(nèi)，不同波長(zhǎng)的光可以引起人眼不同的顏色感覺(jué),因此,不同的光源便有不同的顏色；而受光體則根據(jù)對(duì)光的吸收和反射能力呈現(xiàn)千差萬(wàn)別的顏色。由色彩的這個(gè)光學(xué)本質(zhì)引發(fā)出色彩學(xué)這部分內(nèi)容的一系列問(wèn)題：顏色的分類（彩色與非色兩大類）、特性（色相、純度、明度）、混合（光色混合，即加色混合；色光三原色，即紅、綠、藍(lán)；混合的三定律，即補(bǔ)色律、中間色律、代替律）等。孟賽爾綜合了前人在這方面的研究成果，建立了“孟氏顏色系統(tǒng)”。
色彩感知的研究必須考察視覺(jué)器官
　　──眼睛對(duì)色彩的接受過(guò)程。 　　色彩學(xué)的這個(gè)部分涉及生理學(xué)、感知心理學(xué)，并且大量運(yùn)用心理物理學(xué)的方法來(lái)研究。人眼主要由棒體和錐體感受器對(duì)光發(fā)生視覺(jué)反應(yīng)，一般認(rèn)為，顏色視覺(jué)是由錐體感受器作中介的，錐體感受器主要集中于視網(wǎng)膜的中央?yún)^(qū)，它含有光敏色素，在接受光的刺激后，形成神經(jīng)興奮，傳達(dá)到大腦皮質(zhì)中的視覺(jué)中樞而產(chǎn)生顏色視覺(jué)。由這個(gè)基本過(guò)程出發(fā)，色彩學(xué)還研究接受過(guò)程即顏色視覺(jué)中的對(duì)比（色相、明度的同時(shí)對(duì)比與連續(xù)對(duì)比），常性、辨色能力（也包括色盲、色弱等）等問(wèn)題。關(guān)于顏色的視覺(jué)機(jī)制及過(guò)程的具體研究，20世紀(jì)以前主要有“三色說(shuō)”和“四色說(shuō)”，現(xiàn)代生理學(xué)與心理學(xué)的研究分別支持了這兩種學(xué)說(shuō)，并試圖以“階段說(shuō)”的假說(shuō)來(lái)統(tǒng)一二者。此外，為了對(duì)顏色特征進(jìn)行量的分析，20世紀(jì)產(chǎn)生了以研究顏色標(biāo)定和測(cè)量的色度學(xué)，它在理論上和應(yīng)用上都具有十分重要的意義。
色彩學(xué)還考察色彩與感知個(gè)體的關(guān)系
　　色彩會(huì)因不同觀者、不同條件而有不同的感受，因此引發(fā)出色感（冷暖感、脹縮感、距離感、重量感、興  色彩學(xué)書籍
奮感等，由此可將色彩劃為積極的與消極的兩種傾向）、對(duì)色彩的好惡（包括對(duì)單色或復(fù)色、不同色調(diào)的好惡）、色彩的意義（象征性、表情性等）、色聽現(xiàn)象（即聯(lián)覺(jué)）等問(wèn)題。簡(jiǎn)言之，這部分主要研究在特定條件下色彩與觀者的感受、情感的關(guān)系。它以個(gè)性心理學(xué)的研究為基礎(chǔ)。
色彩學(xué)進(jìn)一步考察色彩在生活與藝術(shù)中的應(yīng)用
　　首先，它要研究物象的色彩(光源色、固有色與環(huán)境色)、色彩透視、色彩材料(歷史、分類、性能、調(diào)配規(guī)律等),進(jìn)而討論色彩的具體應(yīng)用，色彩在生活中的應(yīng)用主要包括服裝、化妝、室內(nèi)布置等。在藝術(shù)中的應(yīng)用則是色彩學(xué)研究最重要的方面，主要包括繪畫色彩（寫生色彩與裝飾色彩）、舞臺(tái)色彩（布景、道具、服裝、燈光等的色彩）、錄像、彩色攝影（也包括電影攝影）等。由于色彩滲透到人類生活的各個(gè)方面，因此可以說(shuō)到處都存在著色彩應(yīng)用的問(wèn)題。在現(xiàn)代視覺(jué)藝術(shù)中，色彩的地位日益突出，表現(xiàn)主義、奧普藝術(shù)、抽象主義等尤其將色彩作為主要的視覺(jué)藝術(shù)語(yǔ)言，色彩材料和表現(xiàn)手段的不斷更新、豐富，為色彩的應(yīng)用開辟了更為廣闊的天地,也向色彩學(xué)的研究提出了大量新的課題。
編輯本段歷史發(fā)展
　　人類對(duì)色彩的感知與人類自身的歷史一樣漫長(zhǎng)，而有意識(shí)地應(yīng)用色彩則是從原始人用固體或液體顏料涂抹面部與軀干開始的。在新石器時(shí)代的陶器上已可見(jiàn)到原始人對(duì)簡(jiǎn)單色彩的自覺(jué)運(yùn)用。在色彩的應(yīng)用史上，裝飾功能先于再現(xiàn)功能而出現(xiàn)。人類制作顏料是從炙烤動(dòng)物肉時(shí)流出的油與某些泥土的偶然混合開始的，逐漸發(fā)展為以蛋清、蠟、亞麻油、樹膠、酪素和丙烯聚合劑等作顏料結(jié)合劑。在古代中國(guó)、印度、埃及、美索不達(dá)米亞，顏料多用在家具、建筑內(nèi)部、服裝、雕像等的裝飾上。早期中國(guó)繪畫上的色彩主要是輪廓和形象的修飾手段，用色簡(jiǎn)練單純。古羅馬的墻面、地板鑲嵌上則已有豐富的色彩。從文藝復(fù)興時(shí)代開始，藝術(shù)家們不斷探索新的色彩材料，凡·愛(ài)克兄弟等人在“油-膠粉畫法”的基礎(chǔ)上改進(jìn)而形成了亞麻油等調(diào)制的油畫顏料，為油畫的產(chǎn)生提供了媒介材料。自此，繪畫上色彩表現(xiàn)的手段大為豐富。 盡管人類的色彩應(yīng)用已有幾千年的歷史，但獨(dú)立意義上的科學(xué)的色彩學(xué)研究卻晚于透視學(xué)、藝術(shù)解剖學(xué)而到近代才開始，這是因?yàn)樯蕦W(xué)的研究須以光學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展為基礎(chǔ)。文藝復(fù)興時(shí)代的畫家為了取得自然主義的表現(xiàn)效果，曾經(jīng)研究過(guò)光學(xué)問(wèn)題，注意到了色彩透視問(wèn)題。直到17世紀(jì)60年代，I.牛頓通過(guò)有名的“日光－棱鏡折射實(shí)驗(yàn)”得出白光是由不同顏色光線混合而成的結(jié)論之后，顏色的本質(zhì)才逐漸得到正確的解釋，由開普勒奠定的近代實(shí)驗(yàn)光學(xué)為色彩學(xué)的產(chǎn)生提供了科學(xué)基礎(chǔ)。 　　感知心理的研究為解決色彩視覺(jué)問(wèn)題，心理物理學(xué)的方法為解決視覺(jué)機(jī)制對(duì)光的反映的問(wèn)題，都提供了重要的前提條件。而視覺(jué)藝術(shù)所提出的色彩問(wèn)題，尤其是印象派出現(xiàn)之后遇到的外光描繪、色彩并置對(duì)比、互補(bǔ)色等問(wèn)題，促使理論家、藝術(shù)家運(yùn)用科學(xué)方法探討色彩產(chǎn)生、接受及應(yīng)用的規(guī)律。到19世紀(jì)下半葉，色彩學(xué)研究的專門著作開始出現(xiàn)，如薛夫魯爾的《色彩和諧與對(duì)比的原則》(1854)、貝佐爾德的《色彩理論》(1876)等。進(jìn)入20世紀(jì)，色彩學(xué)更在現(xiàn)代光學(xué)、心理物理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、藝術(shù)心理學(xué)等基礎(chǔ)上獲得了長(zhǎng)足進(jìn)展。而色彩學(xué)的發(fā)展又促進(jìn)了視覺(jué)藝術(shù)從19世紀(jì)向20世紀(jì)多元化時(shí)代的轉(zhuǎn)變。
編輯本段知識(shí)應(yīng)用
人眼接收色彩的方法：加法混色
　　人們見(jiàn)到的顏色，如蘋果紅色，其實(shí)都是在一定條件下才出現(xiàn)的色彩。這些條件，主要可歸納為三項(xiàng)，就是光線、物體反射和眼睛。光和色是并存的，沒(méi)有光，就沒(méi)有顏色，可以說(shuō)，色彩就是物體反射光線到人們眼內(nèi)產(chǎn)生的知覺(jué)。很早以前科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)光的色彩強(qiáng)弱變化，是可以通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)描述，這種數(shù)據(jù)叫波長(zhǎng)。人們能見(jiàn)到的光的波長(zhǎng)，范圍在380至780毫米之間，隨著波長(zhǎng)由短到長(zhǎng)，出現(xiàn)的色彩是由紫到紅。不同波長(zhǎng)的光所反射的強(qiáng)度是不同的，因此，測(cè)量物體所反射的波長(zhǎng)分布，便可以確定該物體是什么顏色，例如一個(gè)物體在700至760這段波長(zhǎng)內(nèi)有較多的反射，則該物體傾向紅色，如果在500至700這段波長(zhǎng)內(nèi)有較多的反射，則該物體便傾向綠色。通過(guò)測(cè)量物體反射光量的方法，科學(xué)家可以很精確地推定兩件物體的顏色是否相同。 測(cè)量光量反射的方法固然很精確，但不好用，因?yàn)檠劬Σ⒎且圆ㄩL(zhǎng)來(lái)認(rèn)知顏色。人類眼睛的網(wǎng)膜內(nèi)分布著兩種細(xì)胞，桿狀細(xì)胞作椎狀細(xì)胞，這些細(xì)胞對(duì)光線作出反應(yīng)，便形成色彩的知覺(jué)。桿狀細(xì)胞是一種靈敏度很高的接收系統(tǒng)，能夠分別極微小的亮度差別，協(xié)助人們辨識(shí)物體的層次，但是卻不能分辨顏色。椎狀細(xì)胞較不靈敏，但是有分辨顏色的能力。所以在亮度很弱的情況下，物體看起來(lái)都是灰灰白白，因?yàn)樽禒罴?xì)胞在這時(shí)已不能發(fā)揮作用，只有桿狀細(xì)胞在工作。 　　椎狀細(xì)胞對(duì)光量的反應(yīng)不是一樣的。當(dāng)一束光線射到眼睛網(wǎng)膜上，椎狀細(xì)胞靈敏度最大的值分別位于波長(zhǎng)為紅色、綠色及藍(lán)色的三個(gè)區(qū)域。即是說(shuō)，眼睛只需以不同強(qiáng)度和比例的紅綠藍(lán)三色組合起來(lái)，便能產(chǎn)生任何色彩的知覺(jué)，因而紅綠藍(lán)可說(shuō)是人眼的三基色。利用三基色色光的相加疊合，人們基本上能夠模擬自然界中出現(xiàn)的各種色彩，這就是著名的光學(xué)三色原理。以這種方法產(chǎn)生色彩亦叫做加法混色。屏幕顯像和攝影就是這種混色方法的具體應(yīng)用。
印刷四色：減法呈色
　　印刷的呈色原理和加法混色不同。印刷是以一些微細(xì)的網(wǎng)點(diǎn)，把透明的油墨按一定規(guī)律分布于紙上來(lái)呈現(xiàn)色彩。網(wǎng)點(diǎn)分布較多的部分色彩較濃，分布較少的地方色彩便淡。透明油墨的選擇也不是隨意的，而是根據(jù)最能夠吸收綠藍(lán)三色光的份量來(lái)決定。因此，洋紅（Mafenta）、青(Cyan)和黃(Yellow)便成為印刷的三基色。原因是洋紅吸收吸收大部分的綠，青吸收大部分的紅，黃吸收大部分的藍(lán)。洋紅與綠，青與紅，黃與藍(lán)這樣的組合稱作互補(bǔ)關(guān)系，或叫補(bǔ)色關(guān)系。印在紙上的網(wǎng)點(diǎn)，如果不與其他網(wǎng)點(diǎn)接觸，則見(jiàn)到的顏色便是印刷三基色。倘若其中兩個(gè)基色網(wǎng)點(diǎn)重疊在一起，例如青與黃，由于黃墨吸收了光線中的藍(lán)，青吸收了光線中的紅，只有光線中的綠反射到眼內(nèi)，因此人們便會(huì)見(jiàn)到綠色。如果三色網(wǎng)點(diǎn)全部重疊在一起，由于所有光均被吸收，人們便見(jiàn)到黑色。印刷就是采用這種色光遞減的方法來(lái)產(chǎn)生萬(wàn)千色彩，因此亦叫減法呈色。噴墨打印、熱升華打印和水彩繪畫等都是這個(gè)原理的具體應(yīng)用。 理論上，同等份量的洋紅、青及黃印在一起，能產(chǎn)生灰黑色的，可是由于油墨生產(chǎn)未臻完美，青墨的純度不及洋紅的純度，這樣做出來(lái)的灰色總是偏紅的。為了彌補(bǔ)油墨工藝的不足，于是便引入黑墨來(lái)加強(qiáng)灰色的效果，使印刷品能表現(xiàn)較佳的層次感，這就是人們現(xiàn)在印刷采用四色的原因。在這個(gè)基礎(chǔ)上，有人甚至以黑墨完全替代同等的洋紅、青、黃墨出現(xiàn)的地方，這種技術(shù)，分色上稱為非彩色結(jié)構(gòu)（GCR），早期的FreeHand軟件，把RGB圖像轉(zhuǎn)換為CMYK，就是利用這種技術(shù)。以專色油墨替換色彩不夠理想的地方，除了應(yīng)用于灰色上，亦可應(yīng)用于其他顏色。Pantone的HexChome就是向這個(gè)方向出發(fā)，在傳統(tǒng)四色之外加入專綠及專橙，以加強(qiáng)印刷中綠色及橙色不夠理想的部分。
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