色彩理論

對于色彩的研究，千余年前的中外者們就已有所關(guān)注，但自18世紀(jì)的科學(xué)家牛頓真正給予科學(xué)揭示后，色彩才成為一門獨立的學(xué)科。色彩是一種涉及光、物與視覺的綜合現(xiàn)象，“色彩的由來"自然成為*命題。

所謂色彩術(shù)語，即色彩的名詞。了解這些名詞的含義，一方面是基本知識的組成部分，另一方面也是闡述色彩原理與規(guī)律的必要的中介語言，所以應(yīng)在開始就作為講解的內(nèi)容。

經(jīng)驗證明，人類對色彩的認(rèn)識與應(yīng)用是通過發(fā)現(xiàn)差異，并尋找它們彼此的內(nèi)在來實現(xiàn)的。因此，人類zui基本的視覺經(jīng)驗得出了一個zui樸素也是zui重要的結(jié)論：沒有光就沒有色。白天使人們能看到五色的物體，但在漆黑無光的夜晚就什么也看不見了。倘若有燈光照明，則光照到哪里，便又可看到物像及其色彩了。

真正揭開光色之謎的是英國科學(xué)家牛頓。17世紀(jì)后半期，為改進(jìn)剛發(fā)明不久的望遠(yuǎn)鏡的清晰度，牛頓從光線通過玻璃鏡的現(xiàn)象開始研究。1666年，牛頓進(jìn)行了的色散實驗。他將一房間關(guān)得漆黑，只在窗戶上開一條窄縫，讓太陽光射進(jìn)來并通過一個三角形掛體的玻璃三棱鏡。結(jié)果出現(xiàn)了意外的奇跡：在對面墻上出現(xiàn)了一條七色組成的光帶，而不是一片白光，七色按紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的順序一色緊挨一色地排列著，極像雨過天晴時出現(xiàn)的彩虹。同時，七色光束如果再通過一個三棱鏡還能還原成白光。這條七色光帶就是太陽光譜。

牛頓之后大量的科學(xué)研究成果進(jìn)一步告訴我們，色彩是以色光為主體的客觀存在，對于人則是一種視象感覺，產(chǎn)生這種感覺基于三種因素:一是光；二是物體對光的反射；三是人的視覺器官——眼。即不同波長的可見光投射到物體上，有一部分波長的光被吸收，一部分波長的光被反射出來刺激人的眼睛，經(jīng)過視神經(jīng)傳遞到大腦，形成對物體的色彩信息，即人的色彩感覺。

光、眼、物三者之間的關(guān)系，構(gòu)成了色彩研究和色彩學(xué)的基本內(nèi)容，同時亦是色彩實踐的理論基礎(chǔ)與依據(jù)。

光、可見光、光譜色

要了解牛頓發(fā)現(xiàn)的光色散現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，還須從光的本質(zhì)中尋找答案。

所謂光，就其物理屬性而言是一種電磁波，其中的一部分可以為人的視覺器官——眼所接受，并作出反應(yīng)，通常被稱為可見光。因此，色彩應(yīng)是可見光的作用所導(dǎo)致的視覺現(xiàn)象，可見光刺激眼睛后可引起視覺反應(yīng)，使人感覺到色彩和知覺空間環(huán)境?？梢姽夂芷胀ǎ惨曈X正常的人都可感覺到它?？梢姽庥稚衩啬獪y和千變?nèi)f化，因為除了看見之外，沒有別的辦法加以接觸、穩(wěn)定和認(rèn)識。因此古今中外的許多科學(xué)家、藝術(shù)家、思想家都曾觀察、研究和思考它，但幾乎都沒有找到令人信服的答案。盡管牛頓把光作了分解，然而有人把這說成是“破碎了的光"。

很顯然，可見光不是固體、液體、氣體之類的東西，不是細(xì)胞、分子、原子，也不是熱能、電能、化學(xué)能。

隨著科學(xué)的日益發(fā)展，對光的研究逐漸接觸到本質(zhì)。仍然是牛頓，在1678年首先提出，光是物體射出的一種微粒，稱為光粒，它以極大的速度由發(fā)光體四向射出，達(dá)到人眼就產(chǎn)生光的感覺，被稱為微粒說。

1678年海根斯等認(rèn)為，宇宙間彌漫著一種稀薄而具有彈性的介質(zhì)叫以太。物質(zhì)發(fā)光，則其電子振動，經(jīng)周圍的以太依次傳遞到遠(yuǎn)方，成為一種橫波，橫波進(jìn)入人眼引起光感，被稱為波動說。

1864年麥克斯韋認(rèn)為，光并不是以太自身的運動，而是以太之中的電磁變化而引起的傳播，以太波即電波的一種，被稱為電磁說。

現(xiàn)代科學(xué)證實，光是一種以電磁波形式存在的輻射能。它具有波動性，又具有粒子性。光具有的這兩種性質(zhì)，在光學(xué)上稱為“二象性"。

陽光通過三棱鏡時隨著波長的不同，行進(jìn)的線路也不相同：紫色光波長zui短，行進(jìn)速度zui慢，曲折zui大（折射角度zui大），紅色光波長zui長，折射角度zui小，其余各色光依次排列，才形成七色光譜。光照射到不透明物體的表面時產(chǎn)生粒子“碰撞"，部分反射、部分被吸收，這種反射光作用于視覺器官，形成物體色的概念。這些便是光的色散現(xiàn)象和物體色彩本質(zhì)性科學(xué)解答。

在整個電磁波范圍內(nèi)，并不是所有的光都有色彩。電磁波包括宇宙射線、X射線、紫外線、紅外線、無線電波和可見光等，它們都各有不同的波長和振動頻率。只有從380毫微米到780毫微米波長之間的電磁波才能引起人的色覺，這段波長叫可見光譜，即常稱的光。

其余波長的電磁波都是人眼所看不見的，通稱不可見光，實際上是不同的射線或電波。波長長于780毫微米的電磁波稱為紅外線，短于380毫微米的電磁波叫紫外線。各種光具有不同的波長，其大小仍用毫微米來計量。

由三棱鏡分解出來的色光，如果用光度計來測定，就可得出各色光的波長。因此，色的概念實際上是不同波長的光刺激人的眼睛所產(chǎn)生的視覺反映。

光的物理性質(zhì)由光波的振幅和波長兩個因素決定。波長的長度差別決定色相的差別。波長相同而振幅不同，則決定色相明暗的差別，即明度差別。

有光才會有色，光產(chǎn)生于光源。光源有自然的和人造的兩類。和所有的燈光都是由各種波長與頻率的色光組成的，這些色光依次排列，即所謂“光譜"。不同光譜的燈如白熾燈、熒光燈等所發(fā)出的光，其色彩感覺也不同。

太陽光的光譜開始被認(rèn)為是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色組成，后來有人提出由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫六色組成，理由是青和藍(lán)色光始終未能測定其確切的波長界限差值。關(guān)于7色和6色光譜的觀點，在色彩學(xué)中似乎至今未有定論，原因主要是以六色排出的色表與色環(huán)便于色彩原理的闡述）。因為光譜色的名稱不僅為科學(xué)家和藝術(shù)家們所關(guān)心，語言學(xué)家和文學(xué)家也極為關(guān)注，出自他們各自的著眼點，對名稱含義的理解存在差異亦在所難免。例如橙色以色彩學(xué)論實為紅黃的間色，也有叫桔黃色的，現(xiàn)實中橙色的果實其色彩有很大的差別，就是橙子本身的色彩也有深淺差別，所以橙色只是所有橙子色彩的一個總概念，很難以某一個具體的果子為標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，色彩的名稱本身實際上就存在著不確切性。又如青色，有人認(rèn)為來源于藍(lán)晶石，因此應(yīng)該藍(lán)綠色，而藍(lán)才是正色，所以光譜色中應(yīng)該去青存藍(lán)。在日本，青天的青實際上是我們認(rèn)為的天藍(lán)，所以在日本的光譜中習(xí)慣于去藍(lán)存青。此外，還有認(rèn)為光譜只有紅、黃、綠、藍(lán)、紫五色組成的觀點?？傊?，有關(guān)7色、6色、5色的觀點可以說至今尚未定論，很難確認(rèn)某種說法而否定另兩種說法，在閱讀不同的色彩理論書時，經(jīng)常會出現(xiàn)說法不一的現(xiàn)象，原因已如上所述。

用顏料配出和色光標(biāo)準(zhǔn)色相一致的六種色，定為顏料的標(biāo)準(zhǔn)色，即為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫。

光源色、物體色、固有色

物體色的呈現(xiàn)是與照射物體的光源色、物體的物理特性有關(guān)的。

同一物體在不同的光源下將呈現(xiàn)不同的色彩：在白光照射下的白紙呈白色，在紅光照射下的白紙成紅色，在綠光照射下的白紙呈綠色。因此，光源色光譜成分的變化，必然對物體色產(chǎn)生影響。電燈光下的物體帶黃，日光燈下的物體偏青，電焊光下的物體偏淺青紫，晨曦與夕陽下的景物呈桔紅、桔黃色，白晝陽光下的景物帶淺黃色，月光下的景物偏青綠色等。光源色的光亮強度也會對照射物體產(chǎn)生影響，強光下的物體色會變淡，弱光下的物本色會變得模糊晦暗，只有在中等光線強度下的物體色zui清晰可見。

物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)光線照射到物體上以后，會產(chǎn)生吸收、反射、透射等現(xiàn)象。而且，各種物體都具有選擇性地吸收、反射、透射色光的特性。以物體對光的作用而言，大體可分為不透光和透光兩類，通常稱為不透明體和透明體。對于不透明物體，它們的顏色取決于對波長不同的各種色光的反射和吸收情況。如果一個物體幾乎能反射陽光中的所有色光，那么該物體就是白色的。反之，如果一個物體幾乎能吸收陽光中的所有色光，那么該物體就呈黑色。如果一個物體只反射波長為700毫微米左右的光，而吸收其它各種波長的光，那么這個物體看上去則是紅色的?？梢?，不透明物體的顏色是由它所反射的色光決定的，實質(zhì)上是指物體反射某些色光并吸收某些色光的特性。透明物體的顏色是由它所透過的色光決定的。紅色的玻璃所以呈紅色，是因為它只透過紅光，吸收其它色光的緣故。照相機鏡頭上用的濾色鏡，不是指將鏡頭所呈顏色的光濾去，實際上是讓這種顏色的光通過，而把其它顏色的光濾去。由于每一種物體對各種波長的光都具有選擇性的吸收與反射、透射的特殊功能，所以它們在相同條件下（如：光源、距離、環(huán)境等因素），就具有相對不變的色彩差別。人們習(xí)慣把白色陽光下物體呈現(xiàn)的色彩效果，稱之為物體的“固有色"。如白光下的紅花綠葉絕不會在紅光下仍然呈現(xiàn)紅花綠葉，紅花可顯得更紅些，而綠光并不具備反射紅光的特性，相反它吸收紅光，因此綠葉在紅光下就呈現(xiàn)黑色了。此時，感覺為黑色葉子的黑色仍可認(rèn)為是綠葉在紅光下的物體色，而綠葉之所以為綠葉，是因為常態(tài)光源（陽光）下呈綠色，綠色就約定俗成地被認(rèn)為是綠葉的固有色。嚴(yán)格地說，所謂的固有色應(yīng)是指“物體固有的物理屬性"在常態(tài)光源下產(chǎn)生的色彩。

光的作用與物體的特征，是構(gòu)成物體色的兩個*的條件，它們互相依存又互相制約。只強調(diào)物體的特征而否定光源色的作用，物體色就變成無水之源；只強調(diào)光源色的作用不承認(rèn)物體的固有特性，也就否定了物體色的存在。同時，在使用“固有色"一詞時，需要特別提醒的是切勿誤解為某物體的顏色是固定不變的，這種偏見就是在研究光色關(guān)系和作色彩寫生必克服的“固有色觀念"。