爱华网色彩学原理
1色彩物理
1.1 光与色的关系
光是一切视觉现象的主要媒体。物体受到光线的照射而显示形状与颜色，眼睛因为有光线作用才产生视觉，得以看清四周的景象；没有光线，眼睛就无法感受，就没有所谓的光线和色彩了。古希腊哲学家亚里士多德在公元前4世纪就曾经提出光是色彩之源的学说，但此后的一千多年里，色彩学一直处于空白阶段，直到1666年，牛顿通过光的折射实验，用三菱镜将日光分解发现光谱色之后，对光与色的研究才进一步开展起来。
1.2 光的性质
光是电磁波的一部分，是一种以电磁波的形式存在的辐射能。电磁波包括宇宙射线、紫外线、X射线、可见光、红外线、无限电波和交流电波。电磁波的不同部分都有其各自的波长，而可见光只是其中从红外线到紫外线即380毫微米—780毫微米之间的一小部分，我们称之为可见光或光，其余部分则统称“不可见光”。
光的物理性质取决于振幅和波长两个因素。振幅，表示光量，其差别产生明暗等级。波长，区别色彩的特征，其长短造成了色相的差异。
光谱色个颜色的波长：
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红色 约640—780毫微米
橙色约600—640毫微米
黄色约550—600毫微米
绿色约480—550毫微米
蓝色约450—480毫微米
紫色约380—450毫微米
1.3 物体色光
当人们看到太阳、灯等等发光物体时，会认为这些是光。而看到日常物体的色彩时，就不觉得眼睛看见的也是光。其实此刻眼睛接受的仍然是光，只不过这是光源光照射在物体表面上所反射出的部分光线。
人的视觉接受的光刺激主要来源于反射光。而当透过一些透明材料如玻璃去观察色彩，或者日光透过一些彩色玻璃射入房间，此时眼睛接受的光属于透射光。光源光、反射光、透视光是光进入视觉的三种方式。
从物理角度分析，物体本身并没有色彩，但它能够通过对不同波长色光的吸收、反射或透设，显示出发光体中的某一色彩。如我们提到柠檬的色彩时想象的是一种微带冷调的黄色，因此把柠檬黄当初柠檬的固有色；在提到橘子的色彩时，想象是一种发暖的黄色，因此把橘黄当成橘子的固有色。这种想象来自日光的照射下识别柠檬和橘子色彩的经验。当橘子绿光照射时会显示出灰暗的土色，橘子的固有色特征消失了。这说明物体的色彩不是一成不变的。
此外光的强度也会改变物体的颜色倾向，如我国国旗在标准日光下呈现红色，强光中会变成淡红色，在弱光下会显现偏紫的暗红色。从中不难发现，光的明暗程度不仅能够左右物体色的明暗，而且对其色相及纯度也有影响。
按照光学理论，纯白的表面会反射光谱色上所有波长的色光。但即使最白的表面其实只有90%程度的反射率，另外10%的光线都被吸收了，最黑的表面也要反射2%的光线。
物体在反射光的过程中，由于其表面结构各不相同，光的反射方式会因此有差异，这会对物体色的生成产生直接的影响。其中，光的反射有平行反射和扩散反射两种形式。当光线投射在表面光滑、坚硬的物体上，其呈平行、规则的反射状态，故称为“平行反射”或“正反射'。而光线同表面粗糙、松软的物体相遇时，则称不规则的反射镜状态，称“扩散反射”或“漫反射”。前者反光强，受环境色的制约大，所以常失去物体固有色的特征，给人以变化不定的色彩印象；后者由于反光弱，受环境色影响小，所以呈现的色彩稳定而鲜明。这也是玻璃色彩难以辨认，而绒布色彩一目了然的原因。
此外，物质的化学作用对物体色的生成也有一定的影响，例如铜器长期暴露在空气中，会被空气中的氧气氧化形成绿色物质；将食盐撤向蓝色的火焰，会是火苗变黄。
固有色来自于人认识显示色彩的实验，是对现实色彩特征的概括和抽象。在中国画论中“随类赋彩”，就是这样一种现实主义的用色观念。在西方文艺复兴及其之前时代的艺术作品中，也偏重于展示这样的特征。由于固有色是一种最具普遍意义的色彩形象，用它来反映现实生活是再直接不过的一种手段。
对物体色的解释依据严谨的科学，而对固有色的确定更多依靠人的视觉经验。研究色彩，只有感性印象是不够的，仍需要科学的帮助。如果说印象主义大师们比以往的画家更真实地捕捉了自然的色彩，表现了阳光明媚和空气的颤动，他们靠的并不是对固有色的印象，而是依据色彩的科学研究。印象主义画家认为一切物体的色彩均在于光的控制下，由于日光在不同时间以不同的角度穿过大气层，日光的色彩就不同，因此物体的色彩也是不固定的。所以莫奈在不同的季节里画同一个教堂，画出了完全不同的色调。历史上从来没有像映像派画家这样如此生动真实地表现出大自然的光和色，这是生命的自然色彩。
在实际应用中，只有对投射光与物体的关系加以科学的考虑，才能得到适合需要的颜色效果，否则，在展览会上暖调的作品用冷光照明或冷调的作品用暖光照明，都将破坏原有的色彩效果。但是有时为了制造舞台气氛，常常用有色灯光把舞台上五彩缤纷的色彩场景一下子统一在一种色调中。此外商品照明更需谨慎，特别是新鲜食品，如肉类及蔬菜的照明，最好选择明亮的白光，否则就会破坏商品原有的新鲜感，给人以变质的感觉。
2.色彩生理
色彩在生成过程中不仅需要呈现色彩现象的客观条件——光线和物体，而且更需要感知色彩现象的主题因素——眼睛。因为只有凭借一对正常的视觉接受器，人们才能准确而完整地体验到色彩世界的奥妙与美丽。
2.1眼睛的构造
人类眼睛的构造和照相机的构造类似，眼睛相当于镜头盖，虹膜相当于透镜，瞳孔相当于光圈，角膜相当于暗箱，视网膜相当于底片，视觉神经细胞相当于底片上的感光层；光线进入后，进过虹膜的焦距调整作用及瞳孔的光圈调整进光量后，影像就会进过晶状体到达视网膜上。人的眼睛是一个特殊的器官，它具有天然光学系统的特点。眼睛独特的折光系统，将摄入其内的可见光汇聚在视网膜内，视网膜上含有的感光细胞，把接收到的色光信息传递到神经细胞，在传入大脑皮存视觉中区神经，使人产生了视觉色彩感受，简称“色觉”或“色感”。视网膜上的感光细胞包括锥状细胞和杆状细胞。锥状细胞含有感受红、绿、蓝色光三原色的细胞，可以感知色彩。当锥状细胞产生病变或失天功能不全时，会导致感色力不足，成为色盲。锥状细胞对光线的感觉较迟钝，在较弱的光线下不太起作用，而杆状细胞对光线明暗的感应较敏锐，因此在弱光下依然可以接受刺激并辨明暗，这也是关系越暗颜色就越灰暗的原因。
色彩感觉对于人类，特别是美术工作者的重大意义，表现在：“它是视觉审美的核心，并深刻地左右着我们的情绪、情感及精神状态。”因此色觉就成为我们认识这个绚丽多彩世界的一个重要因素。假如人类没有色觉或色觉异常，如盲人或色盲者，就无法正确辨别、体验、想象色彩，就更无缘创造奇妙而动人的色彩美。
客观色彩与经过眼睛与经过眼睛的观察所得的最终色彩效果是不能等同的。如一块灰色，在重底色上显得亮，在亮底色上显得重；在红底色上看上去绿，在绿底色上看上去红。由于眼睛的作用，客观的色彩会在直觉判断中产生某种程度的偏离对于一个艺术家或色彩的接受者来说，色彩效果才是作重要的，为此我们必须了解色彩的视觉规律。
2.2眼睛的适应功能
眼睛对周围的环境具有一定的适应功能，主要包括距离适应、明暗适应和色彩适应三方面。
（1)距离适应
人眼能够识别一定区域内的形体和色彩，这主要是基于视觉生理机制具有调整远近距离的功能。眼睛构造中的水晶体相当于照相机中的透镜，可以起到调节焦距的作用，由于水晶体能够自动改变厚度，才能使映像准确的投射到视网膜上，例如，在远处观察某物体的形与色时，水晶体状因拉平而变薄，导致曲度改变，焦距拉长；再静看某处物体的形与色时，水晶形体会自动加厚，促使曲度扩大，焦距缩短。因此，在水晶体的自动调节下，人眼能够在一定的视域内轻易的辨别形体与色彩。可是如果超过这一生理视域限度，视觉识形辨色的灵敏度就会减弱，甚至发生错视。
(2)明暗适应
对明暗适应是日常生活中常有的视觉状态，例如暗房里的灯光聚然打开的瞬间，人们眼前会有白花花的感觉，稍后才能辨别室内的各种形体和色彩，这一由暗到明的过程称为“名适应”，反之则被称为“暗适应”。人眼从暗到明的适应过程可以在极短的时间之内完成，但从明转暗的适应过程却需要15分钟左右的时间才能完成。这主要是由于感受色彩的锥状细胞突然失去作用，而转换成对光线明暗的感应较敏锐的杆状细胞来工作是需要一个过程的。在剧场中为了使观众从演出开始前的明视觉更自然地适应演出时剧场内的暗视觉，灯光是慢慢暗下来去的。
当光线暗到一定程度的时候，人眼看不到光谱色的给种颜色，而只能看到明暗不同的无彩色层次。我们观察物体时，如果把眼睛眯起来，遮挡一部分进入眼睛的光线，物体的颜色特征会减弱，而明度的变化确依旧存在。在画素描时，做画人常把眼睛米眯起来，排除颜色的细微变化，以判断对象明暗色调的整体层次。
人眼的这种独特的视觉功能，除了锥状细胞和杆状细胞作用的转换外，还需要类似于照相机光圈的器官——虹膜对瞳孔大小的控制来调节进入眼球的光量，以适应外部明暗的变化光线弱时瞳孔扩大，光线强时瞳孔则缩小。
（3)颜色适应
人的视觉对色彩永远寻求一种生理的平衡，及人眼看到任何一钟颜色时，总会寻求他的相对补色；如果客观上这种补色没有出现，眼睛就会自动调节，在视觉中制造这种颜色补偿。这一重要的视觉现象在色彩艺术理论中占据重要的位置，作为视觉规律，直接涉及色彩的没学问题。同一种颜色在不同颜色的衬托下呈现出不同的色彩倾向。
2.3 视觉现象
（1）残像
在白或灰背景上放一块有颜色的图形，注释一分钟，将图形撤走，背景就会出现原来颜色的补色图形，这一诱导出的补色图形多次出现，最终完全消失。明度也产生残像，若在灰色背景上注释白色图形，过20秒钟后，将眼睛的注释位移到旁边的灰底上，视觉就会出现该图形的暗色残像。若是换成黑色图形，就会出现名色残像。其原因是外在颜色刺激下激起视网膜的某种对立的另一种反应开始活跃，于是在视觉中会产生原来色的补色。
（2）同时性效果
当我们在红底上放一块白色时，白色会呈现绿色，在蓝底上放灰色时，灰色里好像混入了黄橙色；若是红与绿并置在一起，红色更红，绿色更绿。在两种颜色相邻的部分，这种互补色的对比现象最为明显。其原因是，当视网膜上某一部位发生光刺激反应时，会引起临近部位的对立反应，所以会在该色的周围加强补色感觉。由于任何颜色总是与其周围的颜色共存，因此现实中几乎每一种颜色都处于同时性色彩效果中。这样看来物理上的一种客观、固定的颜色，在视觉中就变成了有多种色感的无定性颜色，因此同时效果是最富实际意义的色彩视觉现象。
（3）环境光色适应
从白色日光环境突然进入白炽灯环境时，人的眼睛会感觉白炽灯环境中的物体呈黄色，过了一段时间后这种感觉才会消失，人眼对物体恢复了日光下的感觉。人眼对环境颜色刺激作用下造成的颜色视觉变化，是视觉对颜色光的适应所致，当人对某一颜色光已经适应了之后，突然转入其他色光环境中，对后者的颜色感觉趋向第一次色光的补色，例如，从白炽灯环境进入日光环境，人眼会感觉物体的颜色呈蓝色。这种视觉现象是光色适应后视觉变化引起的色彩错觉，它对艺术家来说是宝贵的，因为进入一个光色环境中所获得的第一印象最强烈，最美丽，画家恰恰要抓住这最初的印象表达动人的色调。
后续会更新。。。。
