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颜色原于不同物质结构对光的反射和吸收不同  

2013-01-27 22:35:03|  分类: 宇宙时空架构 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自汽车外观修复《三基色与三原色》

三基色与三原色

三基色与三原色

 

 三原色,它就是RGB(红绿蓝)。R red 代表红;G green 代表绿;B blue。我们现在电脑上是这种三原色,另外,我们看的电视的荧光粉也是这种组合,你到彩电跟前看看CRT就是这样,不过别看你面前电脑的监视器,它的像素点太小了,肉眼分辨不出来的。RGB这三种颜色的组合,几乎形成几乎所有的颜色。 这个是基于电子产品而设计出来的人工模拟颜色。人眼所见的各种色彩是因为光线有不同波长所造成的,经过实验发现,人类肉眼对其中三种波长的感受特别强烈,只要适当调整这三种光线的强度,就可以让人类感受到『几乎』所有的颜色。 这三个颜色称为光的三原色(RGB),因为这三种光线的混合几乎可以表示出所有的颜色,每个颜色用8bit来记录,可以有0~255,共256种亮度的变化,三种乘起来就有1600多万种变化,这也是我们常听到的24 bit全彩。

我们看到印刷的颜色,实际上都是纸张反射的光线,比如我们在画画的时候调颜色,也要用这种组合。颜料是吸收光线,不是光线的叠加,因此颜料的三原色就是能够吸收RGB的颜色,为青、品、黄(CMY),他们就是RGB的补色。 

把黄色颜料和青色颜料混合起来,因为黄色颜料吸收蓝光,青色颜料吸收红光,因此只有绿色光反射出来,这就是黄色颜料加上青色颜料形成绿色的道理。 

在日常工作中我们就是根据这个三原色理论来设定涂料染料颜色的。又因为各种染料产地不同;物质结构不同;反光和吸收光线的不同才产生了千变万化的颜色。

  三基色

在中学的物理课中我们可能做过棱镜的试验,白光通过棱镜后被分解成多种颜色逐渐过渡的色谱,颜色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感,人的眼睛就像一个三色接收器的体系,大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最基本原理,即三基色原理。三种基色是相互独立的,任何一种基色都不能有其它两种颜色合成。红绿蓝是三基色,这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色。 

红色+绿色=黄色 

绿色+蓝色=青色 

红色+蓝色=品红 

红色+绿色+蓝色=白色 

黄色、青色、品红都是由两种及色相混合而成,所以它们又称相加二次色。另外: 

红色+青色=白色 

绿色+品红=白色 

蓝色+黄色=白色 

所以青色、黄色、品红分别又是红色、蓝色、绿色的补色。由于每个人的眼睛对于相同的单色的感受有不同,所以,如果我们用相同强度的三基色混合时,假设得到白光的强度为100%,这时候人的主观感受是,绿光最亮,红光次之,蓝光最弱。 

除了相加混色法之外还有相减混色法。在白光照射下,青色颜料能吸收红色而反射青色,黄色颜料吸收蓝色而反射黄色,品红颜料吸收绿色而反射品红。也就是: 

白色-红色=青色 

白色-绿色=品红 

白色-蓝色=黄色 

另外,如果把青色和黄色两种颜料混合,在白光照射下,由于颜料吸收了红色和蓝色,而反射了绿色,对于颜料的混合我们表示如下: 

颜料(黄色+青色)=白色-红色-蓝色=绿色 

颜料(品红+青色)=白色-红色-绿色=蓝色 

颜料(黄色+品红)=白色-绿色-蓝色=红色 

以上的都是相减混色,相减混色就是以吸收三基色比例不同而形成不同的颜色的。所以有把青色、品红、黄色称为颜料三基色。颜料三基色的混色在绘画、印刷中得到广泛应用。在颜料三基色中,红绿蓝三色被称为相减二次色或颜料二次色。在相减二次色中有: 

(青色+黄色+品红)=白色-红色-蓝色-绿色=黑色 

用以上的相加混色三基色所表示的颜色模式称为RGB模式,而用相减混色三基色原理所表示的颜色模式称为CMYK模式,它们广泛运用于绘画和印刷领域。 

RGB模式是绘图软件最常用的一种颜色模式,在这种模式下,处理图像比较方便,而且,RGB存储的图像要比CMYK图像要小,可以节省内存和空间。 

CMYK模式是一种颜料模式,所以它属于印刷模式,但本质上与RGB模式没有区别,只是产生颜色的方式不同。RGB为相加混色模式,CMYK为相减混色模式。例如,显示器采用RGB模式,就是因为显示器是电子光束轰击荧光屏上的荧光材料发出亮光从而产生颜色。当没有光的时候为黑色,光线加到最大时为白色。而打印机呢?它的油墨不会自己发出光线。因而只有采用吸收特定光波而反射其它光的颜色,所以需要用减色法来解决。

 实际上三原色和三基色只是在名称上的差别,理论上都是关于物质吸收光线与反射光线的理论。 对于光源,其颜色叠加的效果是同时显示出各光源的颜色效果,如红+绿,结果就是黄色。 对于物体,其颜色叠加效果是显示出各个颜色所共同反射的颜色。如,黄色的物体,反射红光和绿光较多,而蓝色的物体,反射绿光、蓝光和紫光较多,加在一起,就是他们共同反射的颜色,也就是绿色了。 所以说,光源的颜色叠加,会越来越亮,颜料的颜色叠加是越加越暗。 另外,光源的颜色是纯色,只与光源本身有关。如,红色的光源,它的颜色就是红色,不管你把它放到什么环境下,都不改变它的颜色。但是颜料的颜色不是纯色,还与周围的环境有关。(学过美术的人就知道这是“固有色”与“环境色”。) 

    三原色和三基色实际上是一个意思。就是说用从理论上讲,如果有三种颜色可以组合成其它任何一种颜色,那么这三种颜色就是三原色或三基色。 从颜色混合原理上讲,一般分为光学三原色(遵循颜色加法原理)和印刷三原色(遵循颜色减法原理) 

光学三原色:红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue) 

    组合的颜色:红+绿=黄(Yellow); 绿+蓝=青(Cyan); 红+蓝=品红(Magenta); 红+绿+蓝=白(White) 

这里所写的颜色都是100%颜色的叠加。随着它们叠加比例的不同,则产生不同的色彩 

印刷三原色:青(Cyan)、品红(Magenta)、黄(Yellow) 

组合的颜色:青+品红=蓝;品红+黄=红;黄+青=绿;青+黄+品红=黑。 

这里所写的颜色都是100%颜色的叠加。随着它们叠加比例的不同,则产生不同的色彩。由于印刷是通过油墨反射光的原理产生颜色,所以反应出的颜色的纯度与所用油墨有很大关系,特别是青品黄三色叠加成黑色在实际应用用无法达到纯黑,所以在印刷上会添加一种黑色,形成青品黄黑四色。 

电视机,显示器就是光学原理的三原色,颜色是通过三色的不同量的叠加产生的。 

书,宣传画等印刷品则是利用颜色的减法原理产生的。 

由于光学上的颜色与印刷上的颜色成色原理不同,所以它们所表达的色彩范围(色域)也不同,一般说光学的色域包含印刷的色域。这就是为什么印刷品的颜色有时无法达到显示器或电视机上显示的颜色。 

我们在广告喷绘、印刷物品上使用的都是CMYK颜料模式,只有在电脑上使用的才是RGB模式。从中我们可以了解一些关于色彩的基本原理,对实际工作会有所帮助。

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