色彩学颜色的显色系统表.ppt

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1、第五章第五章 颜色的显色系统表示法颜色的显色系统表示法第一节 颜色的心理属性与术语第二节 颜色感觉空间的几何模型第三节 孟塞尔系统第四节 自然颜色系统第五节 中国颜色体系第六节 其他颜色体系第一节第一节颜色的心理属性与术语颜色的心理属性与术语色彩的色彩的心理心理属性：色相、明度、饱和度属性：色相、明度、饱和度一、色相一、色相(H)：色别、色的相貌。：色别、色的相貌。如：如：红红、橙橙、黄、绿、青、黄、绿、青、蓝蓝、紫紫1.概念：颜色之间彼此区分的最基本特征。一定波长的光就呈现一定的颜色表相，称为色相。2.表示：用波长表示色相。色相主色相主要决定要决定于光的于光的波长。波长。是一种是一种颜色固颜

2、色固有的基有的基本特征本特征。单色光:取决于该单色光波长。混合色光：取决于组成这种混合色光的各单色光的比例。光源色：取决于辐射的光谱组成对人眼所产生的感觉。物体色：取决于光源的光谱组成和物体的表面选择吸收后所反射（透射）的各波长辐射比例对人眼所产生的感觉。3.判断：峰值所对应的波长。二、二、明度明度(L)：色彩的明暗、深浅程度：色彩的明暗、深浅程度黄色调的明度最高，紫色调的明度最低黄色调的明度最高，紫色调的明度最低1.1.概念：由光的刺激所产生的视觉感受。概念：由光的刺激所产生的视觉感受。2.2.表示：表示：3.3.判断：判断：通过反射率曲线通过反射率曲线 波峰与波谷的平均值波峰与波谷的平均值

3、 来判断。来判断。明度主要决定于物体明度主要决定于物体反射率的高低。反射率的高低。三、饱和度三、饱和度(S)(S)1.1.概念：指色彩的纯洁性。取决于物体表面对光谱色概念：指色彩的纯洁性。取决于物体表面对光谱色的选择吸收程度。的选择吸收程度。2.2.表示：表示：3.3.判断：通过反射率曲线判断：通过反射率曲线 波峰与波谷的差值来判波峰与波谷的差值来判断。断。饱和度主要决定于物体反射率光谱选择性。饱和度主要决定于物体反射率光谱选择性。四、颜色三属性的相互关系四、颜色三属性的相互关系n n色相决定于色刺激的光波组成及光谱功率分布峰值的位置。n n明度决定于色刺激的光强。n n饱和度决定于最强波长的

4、功率对其他波长占优势的程度。三属性相互独立，但不单独存在，它们之间的变化是相互联系相互影响。加入白色，明度提高，加入黑色，明度降低；明度变化的同时，饱和度也发生了变化。加入黑色和白色，使颜色的饱和度降低。一、色彩立体一、色彩立体第二节第二节 颜色感觉空间的几何模型颜色感觉空间的几何模型1.双锥形立体2.柱形立体3.心理颜色空间二、色相环二、色相环第三节第三节 孟塞尔系统孟塞尔系统孟孟塞塞尔尔色色彩彩空空间间系系统统包包括括色色彩彩图图册册、色色彩彩立立体模型和色彩表示说明书三个部分。体模型和色彩表示说明书三个部分。色彩图册包括两套样品，每一色彩样品的色彩图册包括两套样品，每一色彩样品的尺寸大约

5、是尺寸大约是1.8cm2.1cm。有光泽样品有光泽样品：共包括：共包括1450块色彩样品，附有块色彩样品，附有一套由白到黑共一套由白到黑共37块中性色样品。块中性色样品。无光泽样品无光泽样品：由：由1150块色彩样品、块色彩样品、32块中性块中性色样品组成。色样品组成。色相色相（H）RYRYGYGBGBPBPRP红红黄红黄红黄黄绿黄绿黄绿绿蓝绿蓝绿蓝蓝紫蓝紫蓝紫紫红紫红紫彩度彩度（C）109876543210白白灰灰黑黑024681012141618中性色中性色彩色彩色饱和色饱和色明度明度（V）一、孟塞尔一、孟塞尔色相色相H二、孟塞尔明度二、孟塞尔明度V V三、孟塞尔彩三、孟塞尔彩度度C C四

6、、孟塞尔颜色标号四、孟塞尔颜色标号彩色彩色HV/C=色相、明度色相、明度/彩度彩度例例:5Y8/8低彩度低彩度NV/(H,C)例例:N8/(Y,0.3)中性色中性色非彩色的黑白系列中性非彩色的黑白系列中性色用色用N表示。表示。NV/=中性色、明度值中性色、明度值/例例:N8/第四节第四节自然颜色系统自然颜色系统 对于任何一个具有正常色视觉的人，瑞典的自然色系统（NCS）都将是进行颜色评价的最有用的工具。人们无需使用测量仪器测量，也不需使用颜色样品去进行比较，就可以用NCS的方法直接去评价物体的颜色。NCS的基本概念来源于赫林的对立学说。赫林指出：“当对颜色按对称性进行分类时，唯一所关心的事情是

7、颜色本身。至于辐射物理性质的质的方面(频率)和量的方面(振幅)都和这无关。”他说明了，对颜色的描述属于现象学的范畴，因此必须用心理的方法去评价，而不必考虑引起物理刺激的原因。一、原理一、原理NCS定义了六种基本色感知：白(W)、黑(S)、黄(Y)、红(R)、蓝(B)、绿(G)。其中任何一种都与其他五种不相似。其中任何一种都与其他五种不相似。非彩色：可用与同白非彩色：可用与同白(W)(W)和黑和黑(S S)的类似程度表示。的类似程度表示。彩彩 色：任何一个彩色可用与同白色：任何一个彩色可用与同白(W)(W)、黑、黑(S)(S)和四个心理和四个心理原色黄原色黄(Y)(Y)、红、红(R)(R)、蓝、

8、蓝(B)(B)、绿、绿(G)(G)的类似程度来表示。的类似程度来表示。所所有有的的感感知知色色仅仅由由它它们们与与基基本本色色的的相相似似程程度度来来描描述述，这是具有正常色视觉的人所固有的色感知特性。这是具有正常色视觉的人所固有的色感知特性。NCSNCS建立的基本原则是相似性原理：建立的基本原则是相似性原理：任任何何颜颜色色最最多多相相近近于于两两种种基基本本有有彩彩色色及及黑黑和和白白，它它并并不不需需要要参参考考有有彩彩色色样样品品或或无无彩彩色色样样品品，即即可可对对于于颜颜色色进进行行判断。判断。n n自然颜色系统是一种类似程度系统，无“混合”概念。n n对于非彩色，可用与同白（W）

9、和黑（S）的类似程度来表示。n n对于彩色，任一个彩色可用与白（W）、黑（S）和四个心理原色Y、R、B、G的类似程度来描述。n n如果一个彩色于白（W）和黑（S）无类似度，那么它是一个纯的彩色，只与一个或二个基本彩色相类似，如黄可以和红、绿色相似，蓝与红、绿色相似。二、自然颜色系统二、自然颜色系统NCSNCS色相环色相环例如：色相B40G表示该蓝绿色相中蓝色占60、绿色占40。二、二、NCS基本属性及基本属性及NCS标注标注NCS 基本属性来描述：白度、黑度、黄度、红度、蓝度、绿度。w s y r b gNCS 标注：sscc-AB这里ss为黑度，cc为彩度，为色调角，色调角为由基本色A向基本

10、色B沿顺时针方向按0100 的分度(这里字母双写表示填写两个数字)；A 和 B 为任意相邻的两个基本有彩色。NCS标注：标注：sscc-AB色色whitenessblacknessyellowrednessbluenessgreennessA(%)1030003624NCS黑度黑度：s=30NCS彩度：彩度：c=y+r+b+g=36+24=60w+s+c=100NCS色相：色相：=100g/(b+g)=100.24/(36+24)=40NCS标注标注:3060B40G图示为图示为NCS色立色立体中一个恒定色相平体中一个恒定色相平面面B70G。纵线为恒定纵线为恒定NCS彩度，斜线是恒彩度，斜线是

11、恒定定NCS黑度，黑点黑度，黑点代表在代表在NCS色谱中色色谱中色相相B70G的颜色样品的颜色样品图中点图中点P的黑度的黑度s=20，彩度彩度c=50，该该颜色的标注是颜色的标注是2050-B70G。NCS色相三角形色相三角形-G90Y-R90B 使使用用NCSNCS标标注注可可直直接接把把感感知知色色与与基基本本色色联联系系起起来来，因因此此可可在在任任何何情情况况下下不不使使用用参参考考色色样样就就能能对对色色表表进进行行可可靠靠的的评评价价。在在特特定定条条件件下下这这个个评评价价可可以以和和标标准准光光谱谱光光度度法法评价的结果相比拟。评价的结果相比拟。绝绝对对NCSNCS评评价价法法

12、可可以以看看成成是是一一种种统统计计的的方方法法，可可以以用用10103030个个观观察察者者的的观观察察结结果果来来评评价价这这种种方方法法的的准准确确性性。它它有两种主要的评价方法：有两种主要的评价方法：（1 1）NCSNCS基基本本属属性性的的绝绝对对目目视视评评价价法法：观观察察者者按按照照 0 0 100 100 的的分分度度判判断断色色样样颜颜色色与与想想象象中中的的六六个个基基本本色色的的相相似程度似程度 （2 2）NCSNCS坐坐标标的的绝绝对对目目视视评评价价法法：分分别别对对色色相相、黑黑度度、彩度进行判断，然后用前述公式计算彩度进行判断，然后用前述公式计算NCSNCS标注

13、。标注。第五节第五节 中国颜色体系中国颜色体系 中国颜色体系中各种不同颜色在空间的排列也是依据颜色的三属性即色相、明度和饱和度来标定排列和标定的，并规定观察条件用标准光源D65照明和在10o视场以及045o的观察下来察看颜色和标定颜色，使中国颜色体系与CIE色度系统相匹配。1、中国颜色体系的色相（H）主色：红色(R)、黄色(Y)、绿色(G)、蓝色(B)、紫色(P)，间色：红黄色(YR)、黄绿色(GY)、蓝绿色(BG)、紫蓝色(PB)、红紫色(RP)。中国颜色体系色调标定中国颜色体系色调标定在色相环上在色相环上总共标示出总共标示出4040个不同的个不同的色调色调2 2、中国颜色体系的明度、中国颜

14、色体系的明度 中国颜色体系的明度以字母V表示。从0到10共分出11个等级。规定：n n 明度小于2.5的中性颜色为黑色，n n 明度大于8.5的中性颜色为白色，n n 介于明度2.5和8.5级之间其他中性颜色为灰色。中国颜色体系明度等级与 CIE 亮度因数 Y 之间的换算关系：V012345Y()0.000.913.046.7412.4320.50V678910Y()31.2644.8661.2079.85100.03、中国颜色体系的饱和度中国颜色体系的饱和度 中中国国颜颜色色体体系系的的饱饱和和度度以以字字母母C C表表示示。颜颜色色样样品品离离开开中中央央轴轴的的水水平平距距离离代代表表饱

15、饱和和度度的的变变化化。在在颜颜色色立立方方体体上上，不不同同色色调调、不不同同明明度度的的颜颜色色，其其最最大大饱饱和和度度是是不不一一样的。样的。4 4、中国颜色体系的标定方法中国颜色体系的标定方法 中国颜色体系将颜色分为彩色和中性色中国颜色体系将颜色分为彩色和中性色(非彩色非彩色)两两类。彩色以类。彩色以 H V/C H V/C 标示。标示。例如例如5 R65 R61010是中等亮度、颜色鲜艳纯正的红色。是中等亮度、颜色鲜艳纯正的红色。中性色以中性色以 NV/NV/标示标示，例如例如 N2.5N2.5是一个明度很低的近似黑色。是一个明度很低的近似黑色。一、奥斯瓦尔德系统1.奥斯瓦尔德色空

16、间第六节 其他颜色体系用一个正三角形围绕其一个边长WB旋转而成的。2.奥斯瓦尔德色相环色相色相(1-24编号编号)2581114172023黄黄橙橙红红紫紫蓝蓝蓝绿蓝绿绿绿黄绿黄绿明度明度(8级级)a c e g i l n p含白量含白量89.056.035.022.014.08.905.603.50含黑量含黑量11.044.065.078.086.091.194.496.5a/c=c/e=e/g=g/i=i/l=l/n=n/p=常数3.奥氏体系参数奥斯瓦尔德系统的等色相三角形 色彩表示法：色彩表示法：色相号色相号含白量含白量含黑量含黑量纯色含量纯色含量C=100-含白量含白量-含黑量含黑量

17、例：例：14pl指色调是指色调是14的蓝，含白量为的蓝，含白量为3.5%，含黑量为，含黑量为91.1%，蓝的含量为，蓝的含量为5.4%中性色表示法：含白或含黑量4.奥氏体系颜色标号：由数字（或数字和大写字母）和两个小写字母组成5.奥斯瓦尔德色彩立体的不足奥斯瓦尔德色彩立体的不足在于用三角形把色彩限制了，新的、在于用三角形把色彩限制了，新的、更饱和的颜料发现后在图上难以表示出来，更饱和的颜料发现后在图上难以表示出来，并且色彩的分级也是不符合视觉心理的。并且色彩的分级也是不符合视觉心理的。二、二、美国光学学会（美国光学学会（OSA）匀色系统）匀色系统 1977年美国光学学会(OSA)均匀颜色标定委

18、员会制定了一套均色标以配合学会制定的匀色空间(UCS)，它共有558种颜色，其中424种颜色组成一套，这套色卡称为美国光学学会匀色标(OSA-UCS)。OSA匀色标色卡分2 cm2 cm、6 cm8 cm、4 cm6 cm、2 cm6 cm和3 cm4 cm等5种规格。这套匀色空间颜色色卡片具有能够长期保存、色彩均匀、测定的数字准确等优点，与孟塞尔色彩图能定量的联系起来。OSA-UCS系统标注系统标注OSA-UCS系统标注：（L，j，g）其中：L 表示明度值(7 +5)；j 表示颜色的黄-蓝度(-6+11)对于偏黄的颜色 j 为正值，对于偏蓝的颜色 j 为负值；g 表示颜色的绿-红度(-10+

19、6)对于偏绿的颜色 g 为正值，对于偏红的颜色 g 为负值。OSA-UCS系统色空间分布示意图系统色空间分布示意图三、日本实用颜色坐标系统和色彩大全三、日本实用颜色坐标系统和色彩大全5000（一）日本实用颜色坐标系统 日本颜色研究所吸收盂塞尔系统和奥斯瓦尔德系统的优点，并考虑实际配色的方便，于1966年发表了日本色研体系，称为实用颜色坐标系统，即PCCS。1、PCCS 色调 PCCS 色调包括心理四原色(红、黄、绿、蓝)、色料三原色（黄、品红、青）和色光三原色(红、绿、蓝紫)等二十四种色调。PCCS色调环色调环2、PCCS明度明度 由白(相当于孟塞尔标注N 9.5)到黑(相当于孟塞尔标注N 1

20、.0)共分为九段在在纯纯色色和和无无彩彩色色之之间间按按等等间间隔隔分分度度，用用字字母母s表示，表示，1s3s为低彩度区，为低彩度区，4s6s为中彩度区，为中彩度区，7s9s为高彩度区。为高彩度区。3、PCCS彩度彩度4PCCS影调影调PCCS影调：表示颜色的明暗和强弱(即同时考虑颜色的明度和彩度)。有彩色影调分类 符号符号英文名称英文名称影调影调符号符号英文名称英文名称影调影调ppale淡淡dkdark暗暗lglightgrayish偏浅灰偏浅灰bbright明亮明亮ggrayish偏灰偏灰sstrong强烈强烈dgdarkgrayish偏暗灰偏暗灰dpdeep浓郁浓郁llight浅浅vv

21、ivid鲜艳鲜艳ddull沉闷沉闷5PCCS颜色立体颜色立体6PCCS颜色标注颜色标注由色调、明度、彩度的数字代号构成，顺序为色调-明度-彩度。例如：12-15-6，表示：色调为12 的绿色，明度等级15，彩度等级 6二、二、色彩大全色彩大全5000 色彩大全 5000 是日本颜色研究所建立的一种颜色样品系统。该系统含有 5000 种带光泽的色样(1.1 cm2.2 cm)，它以孟塞尔系统为基础，包括了所有孟塞尔系统的色样，但样品间隔分得更细。彩度：按1，2，3，14 划分；明值：按1，1.5，2，2.5，9.5 划分；色调：色彩大全5000在孟塞尔系统的40种色调基础上又增加了1.25R、6

22、.25R、1.25YR、3.75YR、8.75YR、6.25Y、3.75PR、6.25PR等 8种色调，在48 种色调组成的色调环上却近似实现了互补色对，这对于设计工作很重要。色彩大全色彩大全5000中的中的48色调环上互补色调环上互补(PCCS)色调对色调对5R2.5BG6.25Y10PB6.25R5BG7.5Y2.5P7.5R7.5BG10Y5P10R10BG2.6GY7.5P1.25YR2.5B5GY10P2.5YR5B7.5GY2.5RP3.75YR7.5B10GY5RP5YR10B2.5G7.5RP7.5YR2.5PB5G10RP8.75YR3.75PB7.5G1.25R10YR5P

23、B10G2.5R2.5Y6.25PB2.5BG5R5Y7.5PB（3）印刷色谱印印刷刷色色谱谱是是一一种种印印刷刷用用系系列列的的色色彩彩标标准准，分分为四色印刷色谱和专色混色色谱两种。为四色印刷色谱和专色混色色谱两种。（a）四色印刷色谱四色印刷色谱采采用用四四色色油油墨墨黄黄、品品红红、青青、黑黑，以以不不同同的的网网点点面面积积百百分分比比套套印印叠叠合合，并并按按一一定定的的顺顺序序排排列列组成。组成。四色印刷色谱可分为三色色谱和四色色谱两类。四色印刷色谱可分为三色色谱和四色色谱两类。n n三色色谱三色色谱三色油墨：黄、品红、青，三色油墨：黄、品红、青，网网点点面面积积：0、10、201

24、00等等11个个等级。等级。三原色组成的印刷色谱：三原色组成的印刷色谱：111111=1331种。种。n n四色色谱四色色谱在在黄黄、品品红红、青青三三色色色色谱谱的的基基础础上上，再再铺铺上上0100 的的黑黑色色平平网网，形形成成133111=14641个不同色彩色块的四色印刷网纹色谱。个不同色彩色块的四色印刷网纹色谱。也也有有采采用用黄黄、品品红红、青青的的网网点点面面积积0、10、30、40、50、60、80、100等等8个个类类型型，黑黑色色采采用用20、40、60三三个个层层次次的的网网点点面面积积，组组成成共共计计8883=1536种不同色彩色块的四色印刷网纹色谱。种不同色彩色块

25、的四色印刷网纹色谱。（b）专色混色色谱 专专专专色色色色是是是是一一一一种种种种已已已已经经经经混混混混合合合合好好好好的的的的彩彩彩彩色色色色油油油油墨墨墨墨，如如如如明明明明红红红红、草草草草绿等，很多专色无法用四色油墨再现出来。绿等，很多专色无法用四色油墨再现出来。绿等，很多专色无法用四色油墨再现出来。绿等，很多专色无法用四色油墨再现出来。专专专专色色色色混混混混色色色色色色色色谱谱谱谱：一一一一套套套套标标标标准准准准原原原原色色色色油油油油墨墨墨墨，按按按按照照照照不不不不同同同同的的的的混混混混合合合合比比比比例例例例产产产产生生生生各各各各种种种种各各各各样样样样的的的的色色色色

26、彩彩彩彩色色色色样样样样，每每每每一一一一个个个个色色色色样样样样都都都都标标标标有有有有表表表表示示示示原原原原色色色色混混混混合合合合比比比比例例例例的的的的标标标标号号号号，以以以以便便便便人人人人们们们们用用用用三三三三原原原原色色色色油油油油墨墨墨墨调合出各种色彩的专色。调合出各种色彩的专色。调合出各种色彩的专色。调合出各种色彩的专色。国国国国际际际际上上上上现现现现在在在在普普普普遍遍遍遍采采采采用用用用美美美美国国国国潘潘潘潘通通通通公公公公司司司司的的的的PantonePantone配配配配色色色色系系系系统统统统（简简简简称称称称PMSPMS）。目目目目前前前前，PMSPMS

27、使使使使用用用用1515种种种种标标标标准准准准的的的的基基基基本本本本色色色色，配配配配制制制制出出出出10001000种种种种专专专专色色色色。在在在在色色色色谱谱谱谱中中中中每每每每一一一一个个个个色色色色彩彩彩彩组组组组成成成成成分用一个标号标定。成分用一个标号标定。成分用一个标号标定。成分用一个标号标定。印刷色谱制作的变数：油墨、纸张、印刷工艺等，印刷色谱制作的变数：油墨、纸张、印刷工艺等，印刷色谱制作的变数：油墨、纸张、印刷工艺等，印刷色谱制作的变数：油墨、纸张、印刷工艺等，因此，有条件的单位应根据本单位使用的原材料、生因此，有条件的单位应根据本单位使用的原材料、生因此，有条件的单位应根据本单位使用的原材料、生因此，有条件的单位应根据本单位使用的原材料、生产工艺、设备条件等，制作自己专用的印刷色谱，使产工艺、设备条件等，制作自己专用的印刷色谱，使产工艺、设备条件等，制作自己专用的印刷色谱，使产工艺、设备条件等，制作自己专用的印刷色谱，使其具有更大的参考价值。其具有更大的参考价值。其具有更大的参考价值。其具有更大的参考价值。