1、这个苹果是什么颜色的？颜色是一种有关感觉和主观解释的问题。 即使他们看着同一物体（在这里是说一个苹果），人们将依不同的标准和经历以迥然不同的字眼来表达同一种颜色。 因为要表达一种颜色有各种各样的方法，要向某人描述某种特定颜色是很难说得一清二楚的。 如果我们对某人描述苹果的颜色是“火红色的”，我们是否能指望他们准确地再现这种颜色呢？ 用言语来表达颜色是复杂而困难的。 然而，如果有一种标准的方法能精确地表示颜色并为每个人所理解，则色彩信息的交流就可以更加顺当，更加简单和精确。 这种精确的色彩信息交流将解决种种与颜色有关的问题。用来表达颜色的名词常随时代而变。 例如我们谈到的红色就有“朱红”、“品红
2、”、“玫瑰红”、“草莓红”和“绯红”等。 这些称为“惯用色名”， 通过分析颜色的状态，并加上“鲜”、“暗”、“深”等形容词，我们描述颜色就可以更加准确一些。 如在上一页，有人用“鲜红”这一类词语被称为系统色名。 尽管我们已用很多方法来描述颜色，不同的人在听到“绯红”或“鲜红”时会以不同的方式来解释这种表达方式。 因此，用语言来表达颜色仍然是不够准确的。 那么怎样来表达颜色才不至于被误解呢？ 对颜色的表示法常常是十个人十个样子，各个不同。大概很多人都有这种经验，一个摆在蔬菜水果店里的苹果在阳光照射下，显得如此美味可口， 如果放在家里的日光灯下看起来就不是那么好了。阳光、日光灯、钨丝灯等，每一种照
3、明都使同一个苹果看起来不一样。 放在明亮背景之前的苹果看起来要比放在暗背景之前的来得黯淡。 这被称之为对比效应。对于要准确地判断颜色来说，这是不利的。 当我们从两个稍稍不同的角度观察一辆小车时，车上的某点看起来会有阴暗之差。 这是由于车上的涂料有方向特性的缘故。 某种带色的材料，特别是金属涂料有强烈的方向特性。 对于精确的色彩交流，对某物的观察角和照明角必须保持恒定。 每个人的眼睛的灵敏度总是稍微有差别的，甚至认为色视觉正常的人，对红或蓝仍可能有所偏倚。 还有，一个人的视力通常随年龄的增大而改变。 由于这些因素，各种颜色在不同的人看来是不一样的。 有人在查看了墙纸的小块样片以后选择了他认为很好
4、的一种，但当墙纸贴到墙上去之后却又觉得太亮了一点。 覆盖在大面积上的看起来更明亮和更鲜艳， 这就是所谓的面积效应。 挑选大面积的物体却根据小面积的色样会产生错误。 下面有两个红球。你如何向别人描述两球颜色的差别？左图上有两个红球。 乍一看，它们都是一样的红色，但仔细观察一下你就会发现它们在好几方面都是不一样的。 两球都是红色，但上球的颜色较为明亮，下球则较暗。 还有，上球的颜色显得鲜艳。 可见，即使两球看起来都是红的，但它们的颜色却是不一样的。 当将颜色分类时，它们可以以构成颜色的三个属性来表示，即：色调、亮度和色饱和度（鲜艳度）。色调、亮度、 色饱和度。 色彩世界由这三个属性构成苹果是红的，
5、柠檬是黄的，天是蓝的，这就是我们大家以日常用语对颜色的判断。 我们用色调这一术语在色彩世界里把颜色区分为红、黄、蓝等类别。还有，虽然黄和红是两种截然不同的色调，但是把黄和红混合在一起就产生了橙色（有时称之为 黄-红）：混合黄和绿产生黄-绿；混合蓝和绿则产生蓝-绿，等等。 把这些色调衔接排列，就形成如图 1 所示的色环。当比较各种颜色的亮度（颜色的明亮程度如何）时，颜色就有明亮和深暗之分。 例如，将柠檬的黄色和葡萄柚的黄色来说， 毫无疑问，柠檬的黄色就比较明亮。 把柠檬的黄色和欧洲甜樱桃的红色相比， 显然，也是柠檬黄比较明亮。 可见，颜色亮度的测量与色调无关。 现在，让我们来看一看图 2。图 2
6、 是图 1 沿 A（绿）B（紫红）直线切开的剖面图。 可以看出，亮度沿垂直方向变化，越往上去，色彩越明亮，越往下去，则越深暗。再来说说黄色。柠檬的黄色和梨的黄色相比较又如何？ 你可能会说柠檬的黄色更明亮一些，但除此以外还有一个大的差别就是柠檬的黄色显得鲜艳， 而梨的颜色则显得阴晦。 这种差别称之为色饱和度或鲜艳度。 从图 2 可以看出，紫红和绿两色的饱和度分别由中心向两侧随水平距离的增加而变化。 离中心越近，色彩越阴晦；离中心越远，则越鲜艳。 图 3 标出了一些常用的描述色彩亮度和色饱和度的形容词。 至于这些形容词表达了什么，请再看一下图 2。色调、亮度、色饱和度 构成了一个色立体。色调、亮度
7、、和色饱和度 为颜色的三个属性。将此三属性放在一起，可以组成一个三维立体，如图 4。色调形成该立体的外缘，亮度作为中央主轴，而色饱和度作为水平横辐。 世界上一切的颜色均分布于如图 4 所示的主体周围，于是形成了如图 5 所示的色立体， 由于色饱和度各梯级的大小对每一种颜色色调和亮度来说都是不等的，因此色立体的形状为复杂，但却能把色调、亮度、色饱和度的关系以直观的方式来表达得清清 楚楚。为色调、亮度和饱和度建立标度，我们就能用数字来测量颜色如果我们测量苹果的颜色，我们得到下列结果： 过去已有好几个人想出多种方法，常常是通过复杂的公式用数量来表示颜色，其目的是使每个人能够更容易地和更准确地做色彩信
8、息交流。这些方法试图提出一种用数字来表示颜色的方法，就好象我们表示长度和重量一样。 例如在 1905 年，美国画家 A.H.孟塞尔发明一种表示颜色的方法，这种方法利用大量按照颜色的色调（孟塞尔色调）、亮度（孟塞尔值）和色饱和度（孟塞尔饱和度）分类的色纸片，用来和样品色作目视比较。 后来，经过许多进一步实验，该系统经过更新，创立了孟塞尔新表色系统，也就是现在在用的孟塞尔系统。 在该系统中，任何给定的颜色按照它的色调（H），亮度值（V）和饱和度（C），表示为一个字母/数字组合（HV/C），并利用孟塞尔色卡作目视测定。 其他用数字表示颜色的系统是由国际照明委员会（CIE）研究出来的。 其中最为著名的
9、两种系统为 Yxy 系统和 L*a*b*系统。前者是于 1931 年根据 CIE 规定的三刺激值 XYZ 发明出来的，后者是由 1976 年发明的，以给出更为均匀的相对于视差的色差。这两种色空间已在全世界用于色彩交流。 *色空间：这是一种用某种符号（例如数字）来表示某物体或某种光源颜色的方法。几种不同的色空间 (I)L*a*b*色空间（也称为 CIELAB）是当前最通用的测量物体颜色的色空间之一，可广泛应用于所有领域。 它是均匀色空间之一，是由 CIE 在 1976 年制定的，以便克服原来的 Yxy 色空间的一个主要问题，即：x,y 色度图上相等的距离并不相当于我们所觉察到的相等色差。 在这一
10、色空间中，L *是亮度，a *和 b*是色度坐标。 图 6 所示的为 a*,b*色度图。 在这个图上，a *和b*表示色方向： +a *为红色方向，-a *为绿色方向，+b *为黄色方向，-b *为蓝色方向。 中央为消色区；当 a*和b*值增大时，色点远离中心，色饱和度增大。 图 8 是 L*a*b*色空间色主体表示法；图 6 是该色主体在某恒定 L*值处的水平剖面图。要知道这些值究竟代表什么颜色，首先让我们在图 8 上的a*b*图上标出 a*和 b*值（a *=+47.63,b*=+14.12)来得到点（A），它所表示的就是苹果的色度。 如果我们把图 8 上的色主体通过（A）点和中心垂直地切
11、割，我们可以得到一张色图与亮度的关系图，图 7 所示为该图一部分。 几种不同的色空间 (II)L*C*h 色空间使用与 L*a*b*色空间一样的色度图，但是它使用柱面坐标而不是直角坐标。 在该色空间中，L *代表亮度且与 L*a*b*色空间中的 L*相同，C *为色饱和度，h 为色调角。 在圆心处色饱和度 C*的值为 0，离圆心越远 C*值越大。 色调角被规定为从+a *轴开始并以度数表示： 0 为+a *(红），90 为+b *(黄），180 为-a *(绿），270 为-b *(蓝）。 如果我们用 L*C*h 色空间来测量苹果的颜色，我们将得到下列结果。 如果我们把这些值描绘在图 9 上，
12、我们就得到点（A）。 色饱和度色调角亨特 Lab 色空间是由 R.S.亨特发明的，是比 CIE1931Yxy 色空间在视觉上更为均匀的色空间。 它与 CIEL*a*b*色空间相似，它仍在包括美国的油漆工业在内的各种领域中使用。 几种不同的色空间 (III)XYZ 三刺激值和相关联的 Yxy 色空间构成了当前的CIE 色空间的基础。 XYZ 三刺激值的概念是以色视觉的三元理论为根据的，它说明人眼具有接收三原色（红、绿、蓝）的接收器，而所有的颜色均被视作该三原色的混合色。XYZ 三刺激值是利用这些标准观察者配色函数计算得来的。如果我们用 Yxy 色空间测量苹果的颜色，我们可得到值 x=0.4832
13、,值 y=0.3045 作为色度坐标，它对应于图 12 上的（A）点，Y 值 13.37 说明该苹果的反射比为 13.37%。 用色彩色差计测量各种颜色尽管人眼不能准确地用数量来表示颜色，但是用色彩色差计测量则是最简单不过的。 正如我们在前面说过，不喜欢人们普遍用主观表示法来口头地描述颜色，而色彩色差计则是按照国际标准用数字来表达颜色。 用这种方法来表示颜色就有可能让每一个人理解所表达的是一种什么样的颜色。 还有，一个人对单色感觉会随着背景或照亮颜色的光源而改变。色彩色差计具有与人眼相当的灵敏度，但是因为色彩色差计总是利用同一光源和照明法来测量，测量条件总是一样的，无论它是在昼间或夜间，室内还
14、是室外。这就使得测量既简便而准确。 利用在前面讨论过的色空间，确定你的测量对象的数值。 色彩色差计擅长揭露细微的色差不论在何处只要用到颜色，最头痛的问题就是细微的色差。 但是用了色彩色差计，即使细微的色差也可以用数字表达出来而且容易被人所理解。 让我们用 L*a*b*和 L*C H 色空间来看一下两个苹果之间的色差。 用苹果 的颜色(L *=43.31, a*=+47.63, b*=+14.12)作为标准，如果我们测量苹果 的颜色(L*=47.34, a*=+44.58, b*=+15.16)与苹果 的颜色之差。我们得到下面显示器 和 所表示的结果。 色差则在图 13 上的图形上表示出来。图 14 使我们易于理解以 L*a*b*色空间表示的色差。 在 L*a*b*色空间中，色差可以表示为一个单一数值E *ab，它表示了色差的大小但是并没有说明到底有何不同。 E *ab 由下列方程式确定：E*ab=(L*)2 + (a*)2 + (b*)21/2
