1、美容牙科的 色彩学原理,殷新民江苏省口腔医院修复科2005年4月,色彩的意义,视觉是人类认识世界的开端。色彩是一种视觉感受 ,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 ,色彩在人们的社会活动中具有十分重要的意义。色彩的审美意识 ,主要体现在建筑、雕塑、绘画、工艺、摄影等领域，可通过文学、哲学、音乐、诗歌等形式广泛传播。,色彩既是一种感受，又是一种信息。在视觉艺术中，色彩作为给人第一视觉印象的艺术魅力更为深远，常常具有先声夺人的力量 。“远看色彩近看花、先看颜色后看花、七分颜色三分花” 生动地说明了色彩在艺术设计中的重要意义。随着时代的进步，人
2、们的精神生活和物质生活获得不断提高之后，将越来越追求色彩的美感。色彩美已成为人们物质和精神上的一种享受,“日出江花红胜火， 春来江水绿如蓝,色彩的基本概念,色彩产生的基础：,“一元论”,“三元论”,“二元论”,物生色,光、物、眼,电磁波、视觉细胞,光与色彩,光是色的源泉，色是光的表现。 人们对光的本质的认识，最早可以追溯到十七世纪。从牛顿的微粒说到惠更斯的弹性波动说，从麦克斯韦的电磁理论，到爱因斯坦的光量子学说，以至现代的波粒二象性理论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,人的可见光的波长约为380780nm自然界基本光源：太阳。色散实验：光谱 单色光：红
3、、橙、黄、绿、青、蓝、紫 复色光/混合光：“色”：专指经过物体透射或反射出来的光的颜色“减色过程”,色散实验,17世纪中叶，英国的物理学家牛顿（Sir Isaac Newton16421727）做了一个著名的光学实验,光谱,三原色理论,物理学家托马斯杨（Thomas Young，17731829）在牛顿的实验基础上证实只需要3种色彩混合就能产生白色光。三原色说：红、绿、蓝。 加色图 减色图二原色说：长波红、短波绿,原色 Primary Colour,所有颜色都是从原色调配出來的,蓝色（blue）,绿色（green）,色光三原色,红色（red）,加色图,红(R)、绿(G)、蓝(B)三色是色光三原
4、色，色光三原色混合会变成白色，三枪投影机、电视、电影都是根据色光三原色所制成。,减色图,品红、黄、青是色料三原色，色料三原色混合会变黑色，绘画时用三原色就可调出大部分色彩。,第二次色/间色 Secondary Colour,品红紅 + 藍青色 绿 + 藍黄色绿 + 紅,第二次色 = 原色 +原色,第三次色/复色 Tertiary Colours,紫紅橙紅 橙黃,紫藍綠藍 綠黃,第三次色 = 原色 + 第二次色,色环,“伊登十二色彩环”：琼汉斯伊登（18881967）提出,红、黄、蓝,红橙、黄橙、黄绿、蓝绿、蓝紫、红紫,橙、绿、紫,近似色,近似色指在色环上相邻近的色彩,例如: 藍和紫,黃和绿,红
5、和橙,色 环,近似色,互补色,互补色指在色环上彼此相對的色彩,藍和橙,黃和紫,例如: 红和绿,互补色,色 环,视觉与色彩的关系,眼睛的构造（图)神经细胞杆状：1.3亿个，感觉光感。锥状：700万个；分辨色彩。三种，分别包含3种（红、绿、蓝）光谱敏感的视色素，3种视锥细胞的兴奋程度不同，以及组合不同，就会使人产生不同色相的色觉。当3种细胞的兴奋程度安一定比例相混合，就会产生无彩色（黑、白、灰）的感觉。当兴奋程度大时，使人感到明亮；当兴奋程度小时，则感到暗；无兴奋则使人感到黑暗。盲点中央小窝：视觉的分辨力最强,眼球剖面示意图,视觉过程,视觉成像原理感觉色彩的过程,影响色觉的主要因素：,年龄色觉缺陷
6、：色弱和色盲疲劳颜色感觉的个体差异颜色适应颜色对比面积对比颜色的前进后退感和膨胀收缩感,色弱和色盲,在视场中，相邻区域不同颜色的相互影响称颜色对比，它包括色调对比、彩度对比和明度对比,颜色对比,色调对比,色相对比不同的色彩放在一起,吸引我们的是不是一定是最亮的色呢? 让我们来看看有趣的情况:,当我们在两种彩度最高的红色和两个明度最强的黄色中间,放进一块蓝色，最吸引你的是什么？最让你注意的，不是彩度最高的红色，也不是明度最高的黄色，而是蓝色。,上面的色彩中有红色，蓝色，黄色，我们再放进一块白色，一块黑色。你发现了什么？是不是觉得红色，蓝色和黄色的彩度都高了呢？,同样是上面的红色蓝色和黄色，我们放
7、进两种间色：紫色和绿色。你发现了什么？是不是觉得红色、黄色和蓝色没有那么纯那么饱和了？,上面的颜色都是复色，把它们放在一起，你是不是觉得整个画面都比较暗涩呢？,彩度对比,因明度差别而形成的色彩对比，称之为明度对比。明度的不同，造成的效果也是不一样的。不同的色彩，与不同的黑白对比，我们会发现黑色上的色彩感觉比较亮，放在白色上的色彩感觉比较暗。,明度对比,中调的明度对比给人一种饱满、丰富、较含蓄有力的感觉。,明度对比大，就会给人一种清晰、激烈和冲击力。,如果明度整体较亮，就会给人一种柔和、欢快而又有不足感。,如果明度整体较暗，就会给人一种消极、沉闷、阴暗的感觉。,色彩的指标和色彩模型,表示色彩的指
8、标,1866年，德国科学家赫尔曼.冯.海姆霍兹提出：各种色彩都具有三种特性：色相、明度、彩度。,色相（hue，简写H）：色彩的名称,明度(纯度、饱和度)：（Chroma，简写C）色彩的明暗程度，通过增减黑白来调节。要注意的是如何辨别不同色的色彩明度,彩度（亮度）：（Value，简写V）色彩的鲜艳程度，通常以某色彩内含的同色相纯色所占的比例来分辨彩度的高低。黑白灰属于无色彩，没有彩度的问题；分辨彩度时易受到明度变化的影响。,高彩度,低彩度,色彩的色相变化,色彩的明度变化,红、蓝二色的饱和度变化,色相和明度的对比,色彩與情緒 (一),紅色 太陽 熱情奔放(火、血、口紅、消防車.) 橙色 秋天 溫馨
9、浪漫(柳橙、楓葉、香吉士.) 黃色 陽光 充滿希望(香蕉、蛋黃、向日葵、皇帝.),色彩與情緒 (二),綠色 自然 舒暢自在(草地、樹、鄉村、公園、春天) 藍色 海洋 冷靜平靜、心礦神怡(天空、牛仔褲.) 紫色 缺血 恐怖(葡萄、牽牛花、國王.) 褐色 咖啡 苦悶(燒焦、巧克力、烤肉.) 灰色 陰天 消沉、懶散 黑色 烏鴉 死亡恐懼(夜晚、巫師、.),暖 色,包括,冷 色,包括,哪一幅是冷色? 哪一幅是暖色?,圖一,圖二,表达色彩的模型,孟塞尔色度图X、Y、Z色度图与CIE标准色度图 Lab系统,明亮度,色相,彩度,孟塞尔色度图,色相H明度V/彩度C,X、Y、Z色度图,xX/（XYZ）yY/（X
10、YZ） zZ/（XYZ）x+y+z=1,(CIE)1976 Lab系统,ECIE（ Lab）（L）2（a）2 （b）2 1/2,L=116(Y/Y0)1/3-16,Y/Y00.01a=500(X/X0)1/3-(Y/Y0)1/3 b=200(Y/Y0)1/3-(Z/Z0)1/3 ,颜色的测定,颜色的测试方法颜色测试中的光源问题,颜色的测试方法,仪器测试：分光光度计（spectrophotometer）和三刺激值测色仪（tristimulus colorimeter）仍然普遍运用于测色。色差计,日本松风株式会社研制的电脑比色仪已推向市场，它是通过量化自然牙所具有的色彩三维结构-色相、色度、明度的
11、数值，准确地将颜色的数字形式传递给技工，并能同时打印出一套制作烤瓷修复体的瓷粉配方。,颜色测试时的光源问题,自然界的物体的色彩是由固有色、光源色和环境色所组成的。光源的评价：色温（color temperature)光谱曲线（spectral curve）显色指数(color rendering index）,色温：物体加热到需要产生的颜色时黑体辐射的温度（以K表示）。（当某一种光源的色度与某一温度下的绝对黑体的色度相同时绝对黑体的温度）当加热时，黑体发生了一系列颜色变化，先是变红，然后变橙色、黄色和白色，最后变蓝色。普通人工光源的色温：由于人工光源不像黑体那样产生上述颜色变化，因此，评价人工
12、光源用“相对色温”一词更为确切，但是，人们往往习惯于用色温。例如，烛光的色温为2000K；石英灯的色温大约为3200K；荧光的色温为4000K；照相机的闪光灯色温为3200K。,自然光的色温：从日出到日落这段时间内，色温的变化范围为2400K6000K。多云天气的色温大约是5500K6000K。晴天中午12时2小时的时间，被认为是最佳比色时段，因为，该时段内色温大约是5500K6000K，演色指数为100。,CIE标准光源的色温,原始的标准光源是自然光（日光）CIE规定了四种标准照明体的色温标准：常用的为前三种标准光源A：色温为2856K的充气螺旋钨丝灯，其光色偏黄。标准光源B：色温为4874
13、K，由A光源加罩B型D-G液体滤光器组成。光色相当于中午日光。标准光源C：色温为6774K，由A光源加罩C型D-G液体滤光器组成，光色相当于有云的天空光。标准光源E：色温5400K，相当于真正的白色。,光源的显色性,影响物体颜色的照明光源的特性称为光源的显色性，其好坏是评价光源性能的一个重要方面。显色指数：CIE制定的评价光源显色性的方法，显色指数越大，光源的显色性就越好。在进行目视颜色匹配时，通常要求照明光源的显色指数达到95以上，最低不能小于91。钨丝白炽灯99；荧光灯7080,比色光源的选择,光谱分布、色温、显色指数是决定配色光源好坏的重要因素全光谱分布灯或晴天时的白天太阳光色温在550
14、0K左右显色指数为100，不能低于90足够的明亮度，口腔内外明亮度比不能过大(3:1)背影色美国标准测试和材料协会（ASTM）以及颜色协会（ISCC）推荐用中性色绿色（孟塞尔N7N9）,色差学基础,色差的基本概念：两种颜色的差异称为色差色差的表示方法：能够定量表达色差的主要有国际照明委员会规定的Lab表色系统及Luv表色系统的色差计算公式。色差的基本单位：NBS单位关于色差的计算方法（见前）,天然牙的色彩,天然牙的组织结构与色彩,牙釉质 enamel是构成牙冠表层的、半透明的白色硬组织。最坚硬的组织。牙骨质 cementum是构成牙根表层的、较黄的硬组织。,牙本质dentin构成牙体的主体部分
15、。牙髓dental pulp是充满在髓腔中的蜂 窝组织。内含血管、 神经、淋巴。,牙釉质人体最硬的、高度钙化的组织，呈半透明、浅黄和浅白色。牙釉质结构和其透明的特点时影响牙齿颜色的重要因素，牙釉质的厚度和颜色决定则光照射深部牙本质时，是以反射或折射方式进行的。 牙本质牙齿的主体，由75的无机物和20的有机物组成，无机物主要由羟基磷灰石构成。淡黄色，有光泽。 牙骨质牙髓,天然牙的荧光性,初次发现是在20世纪30年代，随着人们自然生活中愈来愈多的用到“黑色光”(紫外光)，发现人工牙与天然牙相比之下，有许多不同之处，如果在人工牙中加入荧光物质，人工牙与天然牙的颜色就接近一些。,荧光是一种发光形式，之
16、所以称它为荧光，是因为荧光物质无论加热与否，它都会发出光来。荧光物质吸收能量后，经过一段可忽略时间的延迟后，释放初一种较长波长的能量。,天然牙可发出蓝白色荧光。以往制造商采用添加铀盐的方法来使人工牙发出荧光，但铀为一种放射性物质，可释放射线，目前，牙科制造商已生产出不含铀化合物、能够释放荧光的烤瓷粉。主要添加稀有金属氧化物，荧光发出的颜色与掺杂的稀有金属的含量及金属化合物结构有关。1950年国际原子能协会（Atomic Energy Commission）对牙科制造商添加铀盐的量作出规定，即单位铀的含量不能超过0.05。1980年美观牙科协会（The American Dental Assoc
17、iation）52号文件规定，单位铀的含量不能超过0.03。尽管如此，国际标准局(International Standards Board)却不允许所管辖任何国家使用含有铀的烤瓷粉。,天然牙牙冠的色彩变化,早在30年代Clark就指出：一个能描述所有口腔内的牙齿颜色的系统需要800个颜色，这说明天然牙的颜色范围广、变化大。不同人种、地区、性别、年龄的牙齿，甚至不同部位的同名牙齿，其颜色都可能有差别。归纳起来，牙齿颜色的变化有以下规律,将天然牙分为三部分：颈1/3、中1/3、切1/3，其中切端1/3的色彩变化最重要，因为言语、微笑等日常生活中，牙齿的切1/3均会暴露出。,同一牙齿的各部分颜色是
18、不同的，切端和颈部颜色受周围影响较大，因此牙中部的颜色最有代表性。就明度而言，中部最大，龈端与切端相近；彩度颈部最大，其次为中部，切端最低。牙体中部色相偏黄，而颈部受牙龈的影响而偏红黄色。,上前牙明度：中切牙侧切牙尖牙；彩度：尖牙最大，侧切牙与中切牙相近；色相：中切牙比侧切牙和尖牙更偏黄。上下牙比较，上前牙偏黄，下前牙偏白。,随着年龄增长，明度降低，彩度加大，颜色变得更深更红。由年青人的白色成年的黄色老年偏红色，老年天然牙的颜色变化在桔黄色桔棕色之间。,性别比较：明度女性大于男性；彩度女性稍低于男性；女性的牙齿色相更偏黄。活髓牙明度高于死髓牙，半透性也更大；死髓牙彩度大，色相偏红黄。天然牙唇面
19、的色彩变化小，却十分常见；颈1/3的色彩变化十分明显，颈1/3的彩度较高。,比色与选色,辨色能力 比色板比色、选色时注意事项,辨色能力,人对物体颜色的感受首先依赖于正常的视觉生理功能和正常的视觉心理。人对于颜色的感受能力，有较大的个体差异，但也不是不可改变的。1529岁是最佳辨色阶段，40岁以上人对颜色的辨色能力逐渐减弱。男女之间辨色能力无明显差异。各种光源下，牙科医师、学生、色彩专业人员及一般对照者对于不同颜色及不同底色的辨别无显著差异。训练有助于提高辨色能力。,比色板,比色板是用于修复体颜色选择的一个参考。它应具备的条件：比色板的颜色排列应是在颜色空间内合乎逻辑的排列；它的颜色分布应是在颜
20、色空间内的合理分布。,目前存在问题：,比色板中牙齿颜色的排列与天然牙相差悬殊不同厂家生产的相同型号的比色板中相同色阶的色差很大，同一厂家生产的比色板中相同色阶的也存在着色差比色板所包括的颜色范围过窄，一般只有925色比色板颜色的排列缺乏逻辑性和系统性，使医生不能很快地、有逻辑地、准确地选色。,比色板的颜色在颜色空间内地一些区域聚集、重复，而在另一些区域却空缺。一般说来，比色板地黄红色调不足，彩度不足。用于金瓷修复的比色板缺乏金属基底层。比色板瓷层厚度与实际修复体的瓷层厚度相差甚远,比色时的注意事项,创造临床比色的中性环境患者去浓妆，避免华丽衣着调节椅位使患者平躺，比色光源与牙面垂直，医师位于牙椅头位正12点，视觉方向与牙面成45夹角。备牙前比色比色时间控制在5秒钟内，比色前消除视觉疲劳用斜视或半闭眼的方式比较牙齿的明度清洁牙面,先迅速确定色相，再确定牙齿的彩度和明度多种条件下比色不同光源下比色以消除同色异谱现象尖牙的彩度比中切牙和侧切牙高两级上下牙齿的颜色变化特点：下牙比上牙的彩度低一级。根据临床调查研究，确定色相比较容易，而确定彩度和明度比较困难。如果不能确定牙齿的彩度和明度，应选择彩度值低和明度高地比色片，因为降低彩度和提高明度非常困难。,谢谢,
