8 漆膜的表观与颜色

第八章 漆膜的观与颜色 8.1 基本的光物理概念 8.1.1 光的反射与折射 1、光的反射 光传播到两种不同的物质的分界面时，有一部分会被反射，仍在原来的物质中传播。这种现象就是光的反射。 光的反射定律 反射光线、入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。 “三线同面，法线居中，两角相等” 1、镜面反射：光投射在一个光滑的表面上进行的反射称为镜面反射。 镜面反射特点：反射面光滑；平行光入射平行光反射，只能从某个方向看到反射光，且比较耀眼。 2、乱反射：光投射在一个粗糙的表面，在不同方向上反射，称为乱反射。 乱反射特点：反射面凹凸不平；平行光入射反射光线却向各个方向射出，能从不同方向看到反射光，且不耀眼。 · 扩散反射光：将从反射角以外的所有从表面射出的光的和称为扩散反射光。 · 回归反射：如果一束平行光照射在一种玻璃或其他结构的材料上时，光线在其中经过折射反射后，反射光线仍然可按照原有光源方向平行的反射回来，这种反射称为回归反射。 2、光的折射 · 光在两种的交界面上，除了反射之外，还有部分光线进入入第二介质，但行进方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。 · 折射率：入射角i和折射角r正弦之比称折射率。折射率是一个定值。 · 真空中各种介质的折射率称为绝对折射率。 光的折射规律 当光从空气斜射入水（或玻璃）中时折射角小于入射角； 当光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射角大于入射角。 8.1.2 光的吸收 · 一般吸收：若物质对各种波长λ的光的吸收程度几乎相等，即吸收系数a与λ无关，则称为一般吸收。 · 在可见光范围内的一般吸收意味着光束通过媒质后只改变强度，不改变颜色。 · 例如空气、纯气、无色玻璃等媒质都在可见光范围内产生一般吸收。 选择吸收：若物质对某些波长的光的吸收特别强烈，则称为选择吸收。 对可见光进行选择吸收，会使白光变为彩色光，绝大部分物体呈现颜色，都是其表面或体内对可光进行选择吸收的结果。 2 朗伯定律 光强为I0的单色平行光束沿x轴方向通过均匀物质，在经过一段距离x后光强已减弱到I，再通过一无限薄层dx后光强变为I+dI (dI<0）。在相当宽的光强度范围内，-dI相当精确地正比于I和dx，即 · 当光被透明溶剂中溶解的物质吸收时，吸收系数αa与溶液的浓度C成正比，即αa =AC，A是一个与浓度无关的常量。称为比尔定律。 根据比尔定律，可以测定溶液的浓度，这就是吸收光谱的原理。 比尔定律表明，被吸收的光能是与光路中吸收光的分子数成正比的，这只有每个分子的吸收本领不受周围分子影响时才成立。 当溶液浓度大到足以使分子间的相互作用影响到它们的吸收本领时就会发生对比尔定律的偏离。 8.1.3 光的散射 1 光的散射现象 当光束通过均匀的透明介质时，从侧面难以看到光。但当光束通过不均匀的透明介质，则从各个方向都可以看到光。介质的不均匀性使光线朝四面八方散射，这种现象称为光的散射。 例如，当一束太阳光从窗外射进室内时，从侧面可以看到光线的径迹，就是因为太阳光被空气中的灰尘散射的缘故。 光散射的实质是质点分子中的电子在光波的电场作用下强迫振动，成为二次光源，向各个方向发射电磁波，这种波称为散射光。 光散射是全方位的，得到的是漫射光。 · 散射率和两相的折光指数之差有关。差越大散射率越大。 · 当漆膜中的颜料与聚合物的折光系数相同时，散射率为0； · 散射率和介质中微粒大小和分布有关，粒子太大或太小都不能发生散射，每一种物体都有最佳粒径。 · 散射率也和微粒在介质中的 · 含量和介质厚度有关，若不计吸收： · S为散射系数，决定于体系性质，即粒子大小、分布及介质的折光指数差等；C为含量，l 为厚度，C值并非越高越有利于散射。 8.1.4 Kabelka-Munk（库贝尔卡-蒙克公式） 电脑配色的基本原理是利用Kubelka-Munk理论， 是广泛使用的描述减色法混合配色的方程式： 是找出配方与按配方混合后颜料光谱反射率间的关系。经过计算，找出颜料配比与颜色之间的关系。通过计算机可快速、方便地得到相关数据。 对于某一波长，当漆膜的遮盖力达到完全，即增加漆膜的厚度不在增加遮盖时，反射、散射和吸收三者可用Kabelka-Munk公式表示： K,S,R分别为漆膜的吸收系数、散射系数和反射率 · 由于彩色漆膜往往由多种颜料配制而成，此混合体系的K/S又和各组分的K/S有关。 （K/S)=(C1K1+C2K2+C3K3+…)/ C1S1+C2S2+C3S3+…) 假定体系的散射主要来自白色，则可简化为 (K/S)w为白色漆的K/S，彩色颜料的K/S是由颜料以一定的浓度分散在白色漆中测得的。 8.2 遮盖力 涂料遮盖力是指把色漆均匀涂布在物体表面，使其底色不再呈现的最小用漆量。漆膜对基材的遮盖分两种情况： 涂膜吸收照射在其上的光线，使不能达到底部（如加有炭黑的黑漆）；光在颜料和成膜物之间的散射，使光不能达到底部（如白色漆），因此也看不到基材表观。 对于大部分涂料来说，吸收和散射可同时起作用。 如果漆膜中的颜料不吸收光，其折光率又和成膜物相同，漆膜为透明状，无遮盖力，因而可以看到基材的颜色和形状。 涂料的遮盖力大小有两种方式表示： 一是遮盖单位面积所需要的最小用漆量，或遮盖住底面所需的最小漆膜厚度。 遮盖力的大小与 如下因素有关： a.漆膜对光的吸收和对光的散射能力。 b.颗粒细度：细度↑遮盖力越强，但颗粒大小等于光的波长的一半为极限，此情况下光将穿透颗粒而不被折射，颗粒将变得透明。对射在上面的光的吸收能力有关，吸收愈强，遮盖越好。 （如碳黑全吸收射来的光，是高遮盖力颜料）与颜料和成膜剂的折光率之差有关，差越大，遮盖力越强 c.颜料不同：遮盖力最大粒径的大小不同 · 红色颜料粒子直径550～530nm · 绿色颜料粒子直径500～530nm(遮盖力最大) · 白色颜料粒子直径400～700nm d.用量：颜料膏的比例与遮盖力有关— 遮盖力大，用量小，所以在涂饰中比例不是一成不变的。 8.3 光泽 8.3.1 光泽的概念 · 光泽对于装饰性涂料来说是一项重要指标。 · 光泽是漆膜表面把投射其上的光线向镜面反射出去的能力，反射光量越大，则光泽越高，称为镜面光泽。 · 镜面反射方向的的反射光称为镜面反射光。 · 非镜面方向的反射光称为扩散反射光。 · 对光泽高低的感知判断决定于反射率，反射光强度与扩散光强度的比值。 8.3.2 光泽的测定 · 国内通常用光泽计以不同的角度测定相对的反射率来判断光泽。即将平行光以一定的角度投射到表面上，测定由表面以同样角度反射出的光，即镜面反射光。以60度角测量，按60度光泽计测量的结果，将涂料分为 · 高光泽，70%以上 · 半光泽或中光泽：70%-30% · 蛋壳光，30%-6% · 蛋壳光-平光，6%-2% · 平光，2%以下 8.3.3 影响光泽的各种因素 1、漆面的平滑度 如果是镜面，镜面反射最强，若表面凸凹不平，则会发生乱反射，削弱了反射角方向的光强。 漆膜中浮在表面的颜料会影响平面的光滑度。 颜料的含量、粒径、分布、比重等对漆膜有重要的影响。 涂料要有很好的流平性，颜料体积浓度不能高，粒子不能过细，比重不能过小。 2、漆膜分子结构 · 当表面有相同的平滑度时，光泽的高低和漆膜分子的性质有关，特别是和成膜物的克分子折光度有关。 · M为相对分子质量， · d为密度， · n为折光指数， · R为克分子折光度。 · R值反映了分子结构的特征。R值越大，光泽越高 · 含有不饱和键的R值大，共轭结构的R值更高。 · 所以醇酸树脂涂料的光泽高于干性油；苯丙涂料光泽高于乙丙涂料，不饱和聚酯涂料具有很高的光泽。 · 涂料配方中多种组成的相容性要好，成膜物应选择较高克分子折光度的聚合物。 8.3.4 鲜映度 鲜映度是漆膜反映影像的清晰程度。鲜映度是光泽、表面光滑的一种综合指标，能较好地表征光学装饰性。鲜映度测量原理如下图。 · 光源发出一定强度的光照射到字数码板上，反射到被测漆面上，再反射至观察点，观察者通过目镜观察漆面的字码，通过对字码的辨别测得鲜映度等级。 · 鲜映度分为0. 1、0. 2、0. 3 ⋯⋯1. 0、1. 2、1. 5、2. 0共13 个等级(称DOI 值) 。在每个值的旁边印有几个数字，随DOI 值的升高，印的数字越来越小，肉眼越难分辨。 · 在观察点能清晰读取数字旁的最高DOI值为被测漆面的鲜映度。 图8.6 鲜映度测量 8.3.5 消光 亮光涂料色泽鲜艳、明亮，深受消费者的喜爱，在相当长的时间内一统着涂料市场。 人们的生活水平不断提高，感到高光泽的亮光涂料成膜后反光比较严重，对眼睛有害。 审美观念越来越倾向于休闲、时尚和个性化。再加上我国汽车和家电行业蓬勃发展的需求。导致人们对具有柔和外观的低光泽涂料的需求。 师们必须考虑如何生产具有消光性能的涂料。 一、影响光泽的因素 1、涂膜表面的粗糙度 物体表面光泽和物体表面的粗糙程度紧密相关。光线射到物体表面上时，一部分会被物体吸收，一部分会发生反射和散射，还有部分会发生折射。 物体表面粗糙度越小，则被反射的光线越多，光泽度越高。相反，假如物体表面凹凸不平，被散射的光线增多，导致光泽度降低。 2、涂膜的成膜过程 · 涂料涂刷后，通过溶剂的挥发而固化成膜。涂膜的形成过程对涂膜表面的粗糙程度和光泽至关重要。 · 在湿膜阶段，溶剂的挥发速率受溶剂在涂膜表面的扩散控制，当溶剂的各组分挥发速率差别不大时，有可能得到高光泽的表面；当溶剂的各组分在湿膜阶段的挥发速率不相同时，会使聚合物分子倾向于形成卷曲，甚至析出，变成大小不一的颗粒或团状物，涂膜表面呈现出凹凸不平。 · 在干膜阶段，溶剂的挥发速率主要受溶剂在涂层中的扩散控制，也会对涂膜表面的粗糙程度产生影响。 · 此外，在涂膜的形成过程中，随溶剂的挥发，涂膜会变薄并收缩，涂料中的一些悬浮的重粒子就会在涂膜表面重新排列，造成涂膜表面的不平整。 3、颜料、细料的粒度和分布 · 涂料中颜(填)料的颗粒大小和粒度分布是影响涂膜光泽的重要因素之一。 · 直径小于0.3μm，可以获得高光泽的涂膜。 分散在涂料中的颜料颗粒在制成一定厚度的涂膜并干燥后，仅有最上层的颜料颗粒局部地上突，颗粒直径小于0.3μm的颜料所造成的涂膜表面粗糙度不会超过0.1μm。 · 当颜料的平均颗粒直径在3～5μm之间时，可以得到消光效果较好的涂膜。 · 颜料的体积浓度(PVC)，颜料的分散性以及涂膜表面结构和表面反射特性等因素也会影响涂膜表面的光泽。 · 随颜料的PVC增大，涂膜表面的光泽度先是降低，在颜料的极限体积浓度(CPVC)处出现极小值，然后伴随着PVC的增大，光泽度也变大。 · 当颜料种类和用量确定后，分散越好，涂膜表面的光泽度越高。 二、消光原理 · 消光就是采用各种手段，破坏涂膜的光滑性，增大涂膜的表面微观粗糙度，降低涂膜表面对光线的反射。分为物理消光和化学消光两种方式。 · 物理消光指加入消光剂，使涂料在成膜过程，表面产生凹凸不平，增大对光的散射和减少反射。化学消光是靠在涂料中引入一些例如聚丙烯接枝物质或基团来获得低光泽。 1、 金属皂 · 金属皂是早期人们常用的一种消光剂，主要是一些金属硬脂酸盐，像硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁等。其中硬脂酸铝应用的最多。 · 金属皂的消光原理是基于它和涂料成份的不相容性，它以非常细的颗粒悬浮在涂料中，成膜时则分布在涂膜的表面，使涂膜表面产生微观粗糙度，降低涂膜表面光的反射而达到消光目的。 2、蜡 · 蜡是使用较早应用较为广泛的一种消光剂，属于有机悬浮型消光剂。 · 涂料施工后，随溶剂的挥发，涂膜中的蜡析出，以微细的结晶悬浮在涂膜表面，形成一层散射光线的粗糙面而起到消光作用。 · 特点：使用简便，可以赋予涂膜良好的手感和耐水、耐湿热、防沾污性。但蜡层在涂膜表面形成后也会阻止溶剂的挥发和氧气的渗人，影响涂膜的干燥和复涂。发展趋势是合成高分子蜡与二氧化硅并用，获得最佳消光效果。 3、功能型细料 · 体质颜料，如硅藻土、高岭土、气相SiO2等，属于无机填充型消光剂。 · 在涂膜干燥时，它们的微小颗粒会在涂膜表面形成微粗糙面，减少光线的反射获得消光外观。这类消光剂的消光效果要受到很多因素的制约。 · 例SiO2用作消光剂时，其颗粒的孔体积、平均粒径及粒径分布、干膜厚度以及颗粒表面是否经过处理等，都会影响到消光效果。 · 较大的孔体积、粒径分布均匀并且粒径大小和干膜厚度相匹配的二氧化硅，消光性能好。 4、消光树脂 · 有人合成出消光用树脂，利用它和其它树脂作用成膜获得低光泽，可以避免使用消光剂，降低涂料成本。 · 国外已有相应的产品上市，国内的辜继先和姜其斌等人也都对此做了研究，并先后合成出丙烯酸系消光树脂，用在粉末涂料中，效果颇佳，并消除了涂膜易泛黄，耐烘烤性差等缺陷。 丙烯酸系消光树脂：一、利用消光树脂中官能团和涂料组成中的固化剂与另外树脂固化温度的不同，产生先后固化，使涂膜表面产生不均匀收缩，从而破坏涂膜表面的光滑性，产生消光。 二、增大两种树脂之间的表面张力差，使涂膜收缩不均匀产生微粗糙度。 三、在树脂中引入相容性差的单体，涂料成膜使这些单体会促使合成树脂从涂膜中部分析出，从而增大涂膜表面的微观粗糙度，获得低光泽。 8.3.6 闪光 · 闪光涂料具有极好的装饰效果。闪光涂层给人们晶莹透明，闪烁发光，醒神悦目，富丽华贵的感觉。 · 闪光涂料由成膜物、透明的彩色颜料（或染料）和金属闪光颜料及溶剂等组成。 · 闪光颜料常用有铝、钼、锌和不锈钢等片状粉末，但常用的是铝粉。 · 涂料涂布在基材上后，金属片可在溶剂挥发过程中定向地平行排列。 · 闪光涂料中颜料是透明的，只能吸收非本色的光，不发生反射。 · 金属片有很强的反射光能力，在入射光照射下，由不同角度反射到漆面的光程不同，有的经金属片多次反射射到表面，有的仅经过一次反射，这样不同方向的光强不同。 · 俯视时反射光明亮但彩度不饱和，因为光程短，光吸收量低，射出的光含白光成分多；侧视，反射出来的光较弱，但彩度饱和鲜艳。 · 因光程长，光的吸收量高，射出的光含白光成分低，这种现象称为金属闪光效应或随角异色现象。 · 和一般的高光泽漆面不同，后者一般是俯视时颜色较暗（因入射角小），二侧视时明亮（入射角大）。 · 当使用规整的人工片状珠光颜料（代替金属片，由于颜料表面的干涉效应，可以得到极强的随角异色效应。不同角度不仅有颜色的明度、饱和度的变化，而且有色相的变化，因此很难确定涂料的颜色，具有变幻莫测的色彩变化。 8.4 光和颜色 8.4.1 光合颜色的关系 · 可见光是波长在400 nm～700 nm之间的电磁波。我们看到的大多数光是由许多不同波长的光组合成的。 · 如果光源由单波长组成，就称为单色光源。实际中，只有极少数光源是单色的，大多数光源是由不同波长组成，每个波长的光具有自身的强度。 · 颜色是视觉系统对可见光的感知结果。 · 人的视网膜有对红、绿、蓝敏感程度不同的三种锥体细胞，对不同频率的光感知程度不同，对不同亮度的感知程度也不同。 · 自然界中的任何一种颜色都可以由R，G，B这3种颜色值之和来确定，以这三种颜色为基色构成一个RGB颜色空间，基色的波长分别为700 nm(红色)、546.1 nm(绿色)和435.8 nm(蓝色)。 8.4.2 物体的颜色 决定漆膜（物体）颜色的是照射光、物质本身性质以及我们的眼睛。 光源、对象和人便是颜色的三要素。 1、光源:即有一定的光源的照射，光源不同发出光的波长不同。 2、对象:物体本身能反射一定的色光，物质对光的作用决定于其微光结构，即分子结构，但也和它的物理形状有光。 3、人：人的眼睛对光的感觉很可能是不同的，一般人对绿光最敏感，红光最不敏感，而且和心理作用有密切关系。 光源色 · 由各种光源发出的光，光波的长短、强弱、比例性质的不同，形成了不同的色光，称为光源色。 · 光源色是影响、决定物体色彩的重要因素。 · 1666年，英国的科学家萨克·牛顿做了人类首次用三棱镜分离太阳光束的实验，并由此证明，太阳的白光是由各种色光组合而成。 · 太阳光是最重要的自然光源。当光线随时间的推移以及天气发生变化时，都会直接影响物象的色彩。 · 除了太阳光之外，不有其他各种光源，例如我们日常生活中使用的灯光，它是人工光源，比阳光弱得多，而且所含的可见光比例也和阳光不同。 · 一般白炽灯发出的光常偏红、黄色光，而日光灯发出的光则偏蓝色光。 物体的固有色 · 在同样阳光照耀下，红色的花、绿色的叶……各种物体都呈现出不同的色彩，这是因为物体对可见光所作的不同反射的结果。 · 各种不同质的物体，对照射其表面的光线，有吸收一部分、反射一部分的选择功能，能反映出来的那部分光线进入我们的视觉器官，使我们看到该体本身的色彩，称为物体的固有色。 结论一：透明物体的颜色是它能透过————的颜色。有色的透明物体只透过与它本身相同颜色的光，而其它颜色的光都被它吸收。 · 结论二：不透明物体的颜色是跟它被反射的色光的颜色————，吸收跟物体颜色———的色光。 有色的不透明物体只反射与它本身相同颜色的光，而其它颜色的光都被它吸收。 白色的物体反射所有颜色的光，黑色的物体吸收所有颜的光。 环境色 · 环境色或称条件色，指物体在不同光源与环境下所呈现的色彩变化。 · 物体总是处在某种具体环境之中，随着光源及具体环境的变化，都会使物体的固有色受到一定的影响。将白色的正文体放置于红色、黄色与蓝色的衬布上，便可以看到物体的固有色白色明显受到衬布色彩的影响而呈红、黄、蓝等色成分，光线愈强，影响愈大。 8.4.3 颜色的三属性 · 日常生活中，我们对物体的观察不仅仅观察色彩，同时还会注意到形状、面积、体积、肌理，以至该物体的功能和所处的环境。这些对色彩的感觉都会产生影响。 · 为了寻找规律，人们抽出纯粹色知觉的要素，认为构成颜色的基本要素是色相、明度、彩度（饱和度），这就是颜色的三属性。 一般对颜色的区别先以红、黄、绿等色相的差别来区分，再以明暗来区分，如相同经色的明红色或暗红色，以明度之尺度将颜色区别如鲜红、三蜀红等。 色 相 · 色相指色彩的相貌，是区别色彩种类的名称。光谱上的红、橙、黄、绿、蓝、紫等六色。 · 通常用来作为基础色相。但是我们能够分辨的色相，不只是只有顺序的六种色彩，在这一顺序中尚有无数的种类存在于其间，例如红色系中有紫红、橙红；绿色系中有黄绿。蓝绿等色彩。光谱上的色光带成条状，秩序分明。 · 从红到紫不断渐变，排成圆圈的图案就是“色相环”。白、黑等无彩色是没有色相的。 · 在色相环上正对应的颜色就是这种颜色的“补色”，比如正对着红色的，就是蓝绿色。 · 用力盯着红色看一段时间再突然把视线移动到一张白纸上，眼前就会浮现出蓝绿色。这种现象叫做“补色残像现象”，出现的补色也叫做“心理补色”。补色的绘画工具、颜料、墨水等，同普通的颜色混合，就会显现出灰色，这叫做“物理补色”。 · 色相环上的红、橙、黄等颜色会令人感到温暖，被称为暖色， · 相反地令人感到寒冷的就称为冷色， · 比如蓝色系的颜色， · 处于中间位置的绿色、紫色被称为中性色。 · 色相是颜色的光谱特性，相应与一定的波长。色相是颜色的基本因素。 明 度 · 明度指色彩的明暗程度，即色彩深浅差别。 · 明度指颜色的亮度，不同的颜色具有不同的明度。 · 物体的明暗程度不同，是因为物体所反射色光的光量有差异。光量越多，明度越高，反之明度越低。 · 色彩的明度差别包括：一是指某上种色的深浅变化；二是指不同色相之间存在着明度的差别。 · 将某一种色相加入白色或黑色，色彩就会明亮或灰暗。色料的颜色的明度则取决于混色中白色和黑色含量的多少。例如：粉红、红、深红、暗红都是红色，但一种比一种深，这种称为色彩深浅变化。 · 以纯净的红色，依次以和等差的量加入白色，使其纯度降低，便得到从灰到艳的各种纯度色彩，这种称之为色相的明度差别。 · 例如黄色就比蓝色的明度高，在一个画面中如何安排不同明度的色块也可以帮助表达画作的感情，如果天空比地面明度低，就会产生压抑的感觉。 · 任何色彩都存在明暗变化。其中黄色明度最高，紫色明度最低，绿、红、蓝、橙的明度相近，为中间明度。另外在同一色相的明度中还存在深浅的变化。如绿色中由浅到深有粉绿、淡绿、翠绿等明度变化。 饱和度（也称为纯度或彩度） 彩度是指颜色的鲜艳度，即色彩的纯净程度。彩度也称纯度或饱和度。 表示颜色中所含有色成分的比例。含有色彩成分的比例愈大，则色彩纯度愈高，含有色成分的比例愈小，则纯度愈低。 可见光谱的各种单色光是最纯的颜色，为极限纯度。 当把一种纯净颜色加入白或黑，结果使颜色相应降低了彩度，或趋向柔和或趋向沉重。 当掺入的色达到很大的比例时，在眼睛看来，原来的颜色将失去本来的光彩，而变成掺和的颜色。当然这并不等于说在这种被掺和的颜色里已经不存在原来的色素，而是由于大量地掺入其他彩色而使得原来的色素被同化，人的眼睛已经无法察觉出来了。 有色物体色彩的纯度与物体的表面结构有关。如果物体表面粗糙，其漫反射作用将使色彩的纯度降低；如果物体表 面光滑，那么，全反射作用将使色彩比较鲜艳。 色立体 · 将色相、相色、彩度以三座标轴所构成之关系图即成色立体。 · 色立体的模式是将黑配置于下端，白配置于最上端，中心轴表示明度的层次，其间配置于灰色，此中心轴也称无彩轴。 · 以此无彩轴为中心的圆周上配置色相，依次排列红、橙、黄、黄绿、绿、蓝绿、蓝、蓝紫、紫、紫红，形成了色相环或色轮。相同色相的颜色，根据明度及彩色之顺序，配置于一平面者称谓“等色相面”，在等色相面内，彩度愈高者即高彩度者，配置于离无彩轴愈远。 · 由色立体可以看出：三属性的色相、明度、彩度，各具备其独立的性质。 · 例如对于相同的色相，相同明度的点有彩度的变化； · 对于相同色相，相同彩度之处有明度的变化。因此色彩的三属性相互间不存在比例关系。 8.4.4 孟塞尔和CIE表色系 · 孟塞尔颜色系统是美国艺术家孟塞尔在1898年创制的颜色描述系统。至今仍是比较色法的标准。 · 孟塞尔颜色系统的空间大致成一个圆柱形： · 南北轴=明度，从全黑（1）到全白（10）。 · 经度=色相。把一周均分成五种主色调和五种中间色：红(R)、红黄(YR)、黄(Y)、黄绿(GY)、绿(G)、绿蓝(BG)、蓝(B)、蓝紫(PB)、紫(P)、紫红(RP)。 · 相邻的两个位置之间再均分10份，共100份 · 距轴的距离=色度，表示色调的纯度。其数值从中间（0）向外随着色调的纯度增加，没有理论上的上限（普通的颜色实际上限为10左右，反光、荧光等材料可高达30）。 · 由于人眼对各种颜色的的敏感度不同，色度不一定与每个色调和明度组合相匹配。 · 具体颜色的标识形式为：色相+明度+色度。例如5B 5/10 是中等明度（5），高色度（10）的正蓝色（5B）。 2 CIE表色系 · 三色色标系统是国际照明委员会(CIE) 规定的方法。 · 颜色坐标由三个互相垂直的矢量组成,每种颜色均可由色坐标中某一点坐标的三个矢量值表示出来。CIE 三色色标系统有三种表示方式:①用三刺激值X、Y、Z 表示;②用刺激值Y和色度坐标x、y 表示;③用CIE 均匀色空间色坐标L3、a3、b3表示。 · 它表明了某一光源的顏色或在給定照明情況下物体表面所反射的光的顏色。 · 在色度图中马蹄型范围为可见光谱的所有颜色，马蹄形边缘则为饱和的单色波长。中央部分通称白光，如白只灯的白光其实散发较多的红与极少的蓝，而冷白色荧光灯则正好相反。 · 和穆塞尔的颜色系统比较， CIE系统的色相是由在光谱轨迹上对应的点来决定的，而饱和度是到这个点的距离。 · 这两者是由颜色的彩度坐标来决定的，所以叫色点。 8.4.5 颜色的调配 · 设计师处理颜色的方法通常有两种： 加色法，混合不同颜色的光波以形成白光。 减色法，使用颜料来减少光波。 · 加色法 · 各种小长不同的色光照射在物体上，各种物体反射出来的色光的波长也不相同，人眼所见的颜色是一定波长范围内的色光所能呈现的颜色，如蓝色是波长在450-500pm范围内的颜色。 · 这种蓝色的色相、明度和纯度都很标准。如用两个不同颜色的光，把它们照射在同一点上（照在白色幕布上）则反射（折射）回来的色光，刺激人的眼睛，人们眼睛可见到这种色光的颜色比单一色的人眼可见色光的色彩（色相）更鲜艳明亮。 · 颜色相加可以获取得色相更鲜艳更明亮的混合颜色。以颜色相加而能获取更多不同明亮度的混合颜色。 · 在大自然中，看到的光波是经过物体反射进入我们的视网膜，但产生色彩的方式不仅只这一种。 · 例如，舞台灯光是利用白光穿过有色滤镜来产生不同的色光。计算机屏幕也是使用投射光波的方式，但不同的是它藉由让电子光枪发光投射到含磷的屏幕来产生色光。这些电子光枪可以发出三种颜色：红、绿、蓝。藉由这三种色光，计算机屏幕可制作出完整的光谱。这就是大家所熟知的 RGB 色系。 在 RGB 系统中，设计师也可以透过混合三原色的方式做出一个光谱。混合任两个原色，就会产生三个次原色：青、洋红、黄。如前面所说的，将光的三原色加在一起就可以做出白光。所以，如果一个 RGB 的值为 255,255,255 则表示为白色。如果完全拿掉这三原色的光 (RGB: 0,0,0) 则产生黑色。 减色法配色 · 阳光组成的光谱中有六种主要的颜色，即红、橙、黄、绿、蓝、紫。从色彩理论知识可知，物体中的色素可以吸收某些色光，而又反射不能吸收的色光，从而呈现反射色光所赋于物体的颜色。 · 色料也是如此，日光照射到蓝色颜料上时，蓝色颜料吸收了全部橙色光、大多数的红色和黄色光，所以黄和蓝两个颜料相混合后吸收了其它的色光而剩下的只是绿色光。 · 因此绿色是其它颜色的色光都被吸收后一种混合色，即黄和蓝色混合的颜色。由此得出，几种色料色相混调后面得到的。 · 一种复合颜色，是吸收了用来调整这种颜色的其它那几种原色，而且降低了那引起色料色的本来很亮的色相、明度和彩度，就是说，不同程度的减低了以相、明度和纯度。这种色料配色法则称为减色法配色。 减色法 · RGB 模式的相反模式就是 CMYK 模式，也就是使用减少光波的方式来产生颜色。 · 由于物体颜色来自于反射的光波，此一系统乃使用三原色来吸收物体的红、绿或蓝光。例如，如果你减少了红光，那么多余的绿色波和蓝色波就会产生青色。用来除去红光、反射绿、蓝光的颜料就会显示青色。相同的，平面印刷设计师会使用洋红来吸收掉一部份的绿光，以及使用黄光来吸收掉一部份的蓝光。 很明显CYMK 模式中所使用的三原色就是 RGB 模式中的次颜色，反之亦同。 · 如果将红、绿、蓝光混合在一起形成白光，那么就表示将青、洋红、黄三色的颜料混合在一起就会产生黑色，因为三原色的光波都将被颜料所吸收了。然而受限于颜料和印刷系统的因素，混合青、洋红、黄并无法完全吸收掉所有的光波。因此实际上还必须加上一个黑色才能完成，所以就产生了 CMYK 里面的 K 元素了。 · 混合配色遵循减色法原理，其三原色是黄、青、紫，它们的互补色是兰、红、绿。所谓补色即两种色光按一定比例混合得到白色色光，红色的补色是青色，黄色的补色是兰色，绿色的补色是紫色。 · 减色法混合的结果归纳如下： 黄色 = 白色 - 兰色 紫色 = 白色 - 绿色 · 青色 = 白色 - 红色 黄色 + 紫色 = 白色 - 兰色 - 绿色 = 红色 黄色 + 青色 = 白色 - 兰色 - 红色 = 绿色 紫色 + 青色 = 白色 - 绿色 - 红色 = 兰色 黄色 + 紫色 + 青色 = 白色-兰色- 绿色- 红色= 黑色 互补色、邻近色与同类色 色彩学上称间色与三原色之间的关系为互补关系。意思是指某一间色与另一原色之间互相补足三原色成分。 而邻近色则正好相反，邻近色之间往往是你中有我，我中有你。 同类色则比邻近色更加接近，它主要指在同一色相中不同的颜色变化。 8.4.6 颜色的心理因素色彩的情感象征 红色：热情、浪漫、火焰、暴力、侵略。红色在很多文化中代表的是停止的讯号，用于警告或禁止一些动作。 黄色：明亮、光辉、疾病、懦弱。 绿色：自然、稳定、成长、忌妒。在北美文化中，绿色代表 [行]，与环保意识有关，也经常被连结到有关财政方面的事物。 蓝色：忠诚、安全、保守、宁静、冷漠、悲伤 紫色：创造、谜、忠诚、神秘、稀有。紫色在某些文化中与死亡有关。 黑色：能力、精致、现代感、死亡、病态、邪恶。 白色：纯洁、天真、洁净、真理、和平、冷淡、贫乏。白色在中华文化中也代表着死亡的颜色。 黑色则往往用来表现庄严、肃穆与深沉的情感。 1、颜色感 人们不管走到哪里，无不与颜色相接触，人们对各种颜色会产生各种感觉和联想。鲜艳明快的色彩会使人愉快舒畅，否则使人感到压抑、沉闷。 2、明亮感 浅色明亮轻快，深色暗淡。一般居室的墙壁都粉刷白色，阳面用冷色，避光的地方用深色，家具大都用明亮的浅淡色。 3、冷暖感 · 红、橙、黄色会使人感到兴奋、温暖与欢乐；红色会使人感到焕发、奋进、明快醒目，故多用以做为明显的标志，红色似烈火熊熊燃烧样，使人感到温暖，故上述三色称为暖色。 · 蓝、绿、紫色给人以清新安静、高雅和凉爽的感觉，故称为冷色。 · 而黑、白、灰则属中性色。 4、轻重感 浅色使人感到轻快，深色使人感到沉重。 压抑、重的产品应用浅色，小巧的产品也要用浅色，如电风扇、台灯、厂房和居室的开花板都宜用浅色，勿使感到压迫感； 水泥地面与地板面宜用深色，这样会给人感到上轻下重的稳定感，否则会使人感到头重脚轻。 5、远近感 画家在作画时，非常巧妙的利用色彩来表示浩瀚的大海和无垠的天空，旷野的远近以及形象的前进与后退等。 高明度的红、黄、橙色能使人感到“近”； 明亮度低的蓝、绿、青等色使人感到远离后退。 6、疲劳感 人们在涂有红、黄色的环境中工作久了会感到精神疲劳，刺激性强又觉得时间过得慢； 而浅淡的天蓝、淡绿、水绿、牙黄等冷色布置的工作环境与生活中会经人以淡雅、清静舒适，会使人感到精神愉快，时间显得过得快，使人不易疲劳。 � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� PAGE 8 _1320426807.unknown _1320427000.unknown _1320427034.unknown 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