颜色可分为非彩色和彩色两大类,其中非彩色是指黑白色和各种深浅不同的灰色组成的系列,而彩色是指白黑系列以外的各种颜色,它有三种特性:明度、色调、饱和度。要想对颜色进行准确的测量,就需要对颜色的特性及颜色的视觉理论有所了解。本文对颜色的特性及颜色视觉理论的类型进行了简单的介绍,对颜色知识感兴趣的朋友可以了解一下!
颜色分类和颜色特性:
颜色可分为非彩色和彩色两大类。非彩色指白色、黑色和各种深浅不同的灰色组成的系列,称为白黑系列。彩色是指白黑系列以外的各种颜色,有三种特性:明度、色调、饱和度。
明度是人眼对物体的明亮感觉,受视觉感受性和过去经验的影响。一般明度的变化相当于亮度的变化,当物体表面或光源的亮度愈高人感觉到的明度也高。
色调是彩色彼此相互区分的特性,即红、黄、绿、蓝、紫等。不同波长的单色光具有不同的色调。发光物体的色调决定于它的光辐射的光谱组成。非发光物体的色调决定于照明光源的光谱组成和物体本身的光谱反射成透射特性。饱和度是指彩色的纯洁性。可见光谱中的各种单色光是饱和的彩色。物体色的饱和度决定于物体反射成透射特性。如果物体反射光的光谱带很窄,它的饱和度就高。
颜色视觉理论类型:
现代颜色视觉理论主要有两大类,它们是从两个比较古老的理论发展起来的,一个是杨一赫姆霍尔兹的三色学说;另一个是赫林的“对立”颜色学说。前者从色彩混合的物理学规律出发,后者视觉现象出发。两个学说都能解释大量事实,但也都有不足之处。这两个色彩学说在今天仍占主导地位。
(1)杨一赫姆霍尔兹三色学说
杨一赫姆霍尔兹的三色学说是19世纪的杨和赫姆霍尔兹提出的,他们根据红、绿、蓝三原色可以混合出各种不同色彩颜色的混合规律,假设人眼视网膜上有三种神经纤维,每种神经纤维的兴奋都引起一种原色的感觉。光作用于视网膜上虽然能同时引起三种纤维的兴奋,但波长不同,引起三种纤维的兴奋程度不同,人眼就产生了不同的颜色感觉。例如,光谱长波端的光同时刺激“红”、“绿”、“蓝”三种纤维,但“红”纤维的兴奋最强烈,因此有红色的感觉。光刺激同时引起三种纤维强烈兴奋,且兴奋程度相同就会产生白色感觉。对光谱的每一波长,三种纤维都有其持有的兴奋水平,三种纤维不同程度的同时活动就产生了相应的颜色感觉。
通过多年来的研究,三色学说有了进一步的发展。现代生理学发现,人眼视网膜上确实存在三种不同的颜色感受器。它们是三种感色的锥体细胞,每种锥体细胞具有不同的光谱敏感特性。通过不同的学者用不同的实验方法,测得这三种不同光谱敏感性的视色素的光谱吸收降值分别约在440~450nm,530~540nm,560~570nm处。
三色学说能够很好地说明各种颜色的混合现象,但是不能满意地解释色盲现象。
(2)赫林的“对立”颜色学说
赫林的“对立”颜色学说叫做四色学说,1878年他观察到颜色现象总是以红一绿,黄一蓝,黑一白成对关系发生的,因而假定视网膜中有三对视素:白一黑视素、红一绿视素、黄一蓝视素。这三对视素的代谢作用包括建设(同化)和破坏(异化)两种对立的过程。光刺激破坏白一黑视素,引起神经冲动产生白色感觉,无光刺激时白一黑视素被重新建设起来,产生黑色感觉。对红一绿视素,红光起破坏作用,绿光起建设作用,这对色素破坏时感觉为红色,建设时感觉为绿色;对黄一蓝视素,黄光起破坏作用,蓝光起建设作用,这对色素破坏时感觉为黄色,建设时感觉为蓝色。因为各种颜色都有一定的明亮度,即含有白色成份,所以每一种颜色不仅影响其本身视素的话动,而且也影响黑一白视素的话动。三种视素的对立过程的组合产生各种颜色感觉和各种颜色混合现象。
四色学说能够很好地解释色盲现象,但是对三原色能够产生光谱一切颜色的现象没有给予说明,而这一物理现象正是近代色度学的基础。
颜色视觉理论的发展:
三色学说和四色学说长期以来一直处于对立状态,然而后来根据新的实验材料人们对这两种学说有了新的认识,证明二者并不是不可调和的。事实上,每一学说都只是对问题的一个方面获得了正确的认识,而必须通过二者的相互补充才能对颜色视觉获得较为全面的认识。
现代有些学者提出了“阶段”学说,认为颜色视觉过程可以分成几个阶段。第一阶段是视网膜内有三种独立的锥体感色物质,它们有选择地吸收光谱不同波长的辐射,同时每一物质又可单独产生白和黑的反应。在强光作用下产生白的反应,无外界刺激时是黑的反应。第二阶段是在神经兴奋由锥体细胞向视觉中枢的传导过程中,这三种反应又重新组合,最后形成三对对立性的神经反应:红一绿,黄一蓝,白一黑。此学说将两个古老的对立的学说统一起来了,能够更完满解释颜色视觉现象。
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