颜色是光作用于人眼所产生的一种视觉上的反应,但是由于不同光源,光谱能量分布的不同,因此我们就会看到不同的颜色。在颜色科学和颜色测量领域,颜色可用颜色三要素来描述,即色调、明度和饱和度,这三种属性需同时出现,不能分离。本文对颜色的基本知识颜色混合与颜色模型进行了介绍。
颜色是由波长范围在380nm~780nm电磁波产生的,不同波长的电磁波表现为不同的颜色。在生活中,不发光物体的颜色是由物体对光的反射或透射造成的,发光物体的颜色是由物体发射的光谱决定的,可见光谱如下所示。
由于光的反射或透射,人眼可以识别不发光物体的颜色,但是对于同一物体的颜色,不同的观察者看到的颜色是有细微的差别的。这主要因为不同的观察者识别颜色容易受到自己生理和心理活动的影响,具有一定的主观性。对于人眼的颜色识别,人们主要研究人的视觉系统对颜色的识别问题,不同的学者提出了不同的假说,并且长期争论不休。然而,迄今为止,人们最能接受和最可信的主要有两种,一是杨-亥姆霍兹提出的三色学说;另一个是赫林提出的对抗学说。
颜色混合有两种,一种是颜色色光的混合,称为相加混合,另一种是颜色色料的混合,称为相减混合,相加混合的三原色:红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue),简称RGB;通过红+绿=黄(Yellow)、绿+蓝=青(Cyan)、红+蓝=品红(Magenta),得到了色料的三原色,简称 CMY,如下图所示。
由上图可知,相加混合的RGB颜色使用相同最大亮度值255进行叠加,相减混合的 CMY使用色料三原色进行叠加;用相减混合可得出RGB:品红+黄=红(白光-绿光-蓝光)、青+黄=绿(白光-红光-蓝光)、青+品红=蓝(白光-红光-绿光)、品红+青+黄=黑(白光-绿光-红光-蓝光)。根据相加混合和相减混合的关系,可以得到:相加混合的RGB,恰是相减混合的两两叠加的颜色,而相减混合的CMY,又恰是相加混合的两两叠加的颜色。
颜色模型指某个三维颜色空间中的一个可见光子集,它包含某个颜色域的所有颜色。颜色模型主要有HSV、RGB、HSI、CHL、LAB、CMY等,它们在各个行业中都有着广泛的应用,目的是在某个颜色域内指定的颜色。其中,RGB颜色模型指三维颜色空间中的一个可见的立方体。
RGB颜色模型是识别物体颜色最方便和最快捷的颜色模型之一。它采用三维直角坐标系,蓝色为X轴,绿色为Y轴,红色为Z轴。通过立方体(0,0,0)的黑色到(1,1,1)的白色主对角线,三原色的亮度值相等,产生不同亮度的白色,即灰度值不同。立方体的其它六个角点分别为红(0,0,1)、黄(0,1,1)、绿(0,1,0)、青(1,1,0)、蓝(1,0,0)和品红(1,0,1)。如下图所示。