色彩理论初步直觉

Posted 2021-02-18 dersu

色彩理论（Color Theory）^[1]通常用于绘画和设计，设计如品牌logo设计、品牌店面设计、品牌广告设计、网站设计、电影动画设计、游戏设计、书封面设计、家装设计、服装设计，每个人日常用的设计如PPT的色彩、穿搭。

本文的目标是通过图示，从直觉上初步对色彩理论有印象。

生活中每个人对颜色很敏感，这是情绪感受，因此有的书写色彩心理学。一个人了解色彩理论是为了确定配色方案（color scheme）。

色彩理论有1）物质色彩理论和2）光色彩理论。

物质色彩（material color）^[2]理论主要是画家关心的颜料如何调配出目标色彩，这是物质色彩，物质颜色，靠反射光呈现颜色，例如物质吸收了蓝光，呈现黄色。

物质色彩一个减色系统(Subtractive colour mixing[3])，即原色混合得越多，颜色越来越暗。也就是说如果要呈现白色，那么什么颜料都不加。

画家Mark Carder^[3]先生画油画时使用基础颜料是红黄蓝白和棕，以调成任意目标色彩。所以传统色彩理论将红黄蓝视为三原色是有道理的。红黄蓝是大自然多见的颜色，这表示染色剂原料多。

图：Mark Carder先生调色盘

打印机属于物质色彩，使用的原色（primary color）是CMYK（青紫黄黑）。青紫黄作为原色，「因为仅靠堆叠CMY三色，吸收的光线不够多，人眼会判断为灰色。要叠加到变成纯黑过于浪费颜料，所以人为添加了一种全波段吸收率极强的颜料作为黑色。」^[4]。从原色的定义（其组合可以调配出任意颜色，但不可被别的颜色调配出来）来说，青紫黄作为原色更精确。因此Stephen Westland教授^[2:1]认为教学生说物质颜色的三原色是红黄蓝是迷惑人的。可是青（cyan）紫
（magenta）在大自然并不如红蓝多见。

所以物质色彩的色彩理论又分两部分：绘画和打印机。

Scott Naismith先生说色轮略有不同^[5]。

图：传统绘画色轮	图：打印机色轮

Naismith先生的态度和Westland教授相同，认为使用打印机色轮更合适。他认为颜料中Cyan（青）和magenta（紫）是有的，但名称对不上，详见其教学视频。

但现有的色彩和谐（color harmonious）理论都基于传统绘画色轮。所以，让我们日后分绘画色轮和打印机色轮两子集讨论。

光色彩（colored light）是指物质是发光体，如太阳、灯、电子产品屏幕，如电脑手机屏幕直接发光。

光色彩是一个加色系统(Additive Color Mixing[3])，即三原色混合得越多，颜色越亮。也就是说，如果要呈现白色，那么三原色要加满，计算机的原色是RGB（红黄蓝）。白色的色号（color value）是RGB(255, 255, 255)，其色轮的六色是红黄绿青蓝紫。

“光色彩”这个概念并不是直观，让我们采用“计算机色轮”这个概念。

图：mac计算机色轮

图：减色系统	图：加色系统

所有的颜色要如何确切地表达呢？颜色有颜色坐标系统：Munsell色彩系统（Munsell Color System）^[6]。

Munsell Color System由Albert Munsell先生发明。这是美国农业部的标准，1930年代作为土地研究的标准。Albert Munsell先生（1858-1918）是美国画家、教育家。

Munsell Color System坐标是以hue（色）、value（亮度，lightness or darkness）、chroma（鲜明度）为轴。

图：Munsell色彩系统坐标：value=5，chroma=6的一个色轮，value从0到10，purple-blue (5PB) tones。

Munsell Color System色轮有五种基础颜色：Red，Yellow，Green，Blue，Purple。

图：Munsell色彩系统的色轮

Munsell先生设想色彩是一个球，但实际上Munsell Color System是一个不规则的球，离散情况下被称为Munsell Color Tree。

图：Munsell色彩系统

图：Munsell Color Tree

如果从电磁波频谱(eletromagnetic spetrum)^[7]的角度，可见光的位置如图示。

图：电磁波频谱(eletromagnetic spetrum)

可见光频谱（Visible spectrum）^[8]频率405-790 THz，波长是380-740纳米。红光最低频，从405THz、波长740纳米开始。紫光最高频，至380纳米、790THz止。THz的概念我们这么理解：移动通信的频段是GHz。

参考：

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1. Color theory, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Color_theory ??

2. MICHELLE KONSTANTINOVSKY，「Primary Colors Are Red, Yellow and Blue, Right? Well, Not Exactly」，JUL 2, 2019，https://science.howstuffworks.com/primary-colors.htm ?? ??

3. Draw Mix Paint，How to Match Any Color with Oil Paint, 2016-04-06,
   https://www.youtube.com/watch?v=TNB3XY67Q-I ??

4. 「三原色和三基色的区别有哪些？」，知乎，https://www.zhihu.com/question/25074051/answer/100478346 ??

5. Scott Naismith, Colour Theory: The Truth About The Colour Wheel, 2012-02-18
   https://www.youtube.com/watch?v=jQqxN8LpGzw ??

6. Munsell color system, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Munsell_color_system ??

7. Electromagnetic spectrum, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_spectrum ??

8. Visible spectrum, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Visible_spectrum ??