1、of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统第一节第一节 数字色彩概述数字色彩概述一一 数字色彩是什么数字色彩是什么?二二 我们的目标是什么我们的目标是什么?三三 怎样学习数字色彩怎样学习数字色彩?？of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统一一 数字色彩是什么数字色彩是什么?数字色彩是一门基于计算机技术、突出计算机基础应用、面向视觉艺术类各专业开设的宽口径基础课程。本课程系统阐述了传统色彩理论和数字色彩理论；通过学习数字化配色工具“数字色系五级配色表”，详细讲述了一套科学、实用的数字色彩设计方法。of NUMERIC COLOR SYST
2、EM数字色彩系统数字色彩系统二二 我们的目标是什么我们的目标是什么?应用计算机进行色彩设计和色彩创意的能力包括：1 计算机色彩的基本原理和基础知识 2 计算机绘图软件里数字色彩的使用方法 3 色彩的生理与心理要素 4 数字化配色工具数字色系五级配色表 5 简单色彩方案的策划of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统数字色彩的数字色彩的体系与基本体系与基本原理原理色彩的生理色彩的生理与心理要素与心理要素数字色彩配数字色彩配色工具色工具色相为主的色相为主的数字配色数字配色明度、饱和明度、饱和度为主的数度为主的数字配色字配色综合复杂的综合复杂的数字配色数字配色of NUM
3、ERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统 参考书目参考书目 数字色彩构成 田少煦 清华大学出版社of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统 太阳是地球上最大的光源，它赋予世界万紫太阳是地球上最大的光源，它赋予世界万紫千红的色彩。在牛顿的光学色彩理论里，光与色千红的色彩。在牛顿的光学色彩理论里，光与色彩是密不可分的，有了光才会有色彩，人的眼睛彩是密不可分的，有了光才会有色彩，人的眼睛之所以能够感知色彩，是因为有光照（发射光和之所以能够感知色彩，是因为有光照（发射光和反射光）的结果。我们把人眼所能见到的颜色，反射光）的结果。我们把人眼所能见到的颜色，由
4、它们的光学性质分为两大类别，一是由它们的光学性质分为两大类别，一是“发射发射光光”，二是，二是“反射光反射光”。第一节 色彩的形成一 光与色of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统 如果我们引入一束阳光或灯泡发出的白光，如果我们引入一束阳光或灯泡发出的白光，透过三棱镜把它折射到白色的屏幕上，就可以看透过三棱镜把它折射到白色的屏幕上，就可以看见白色光分解成彩色光。光谱颜色是一条从红色见白色光分解成彩色光。光谱颜色是一条从红色到紫色柔和过渡的彩色光带，它不是仅有七种生到紫色柔和过渡的彩色光带，它不是仅有七种生硬的颜色（我们平时所说的七色光，只是一种高硬的颜色（我们平时
5、所说的七色光，只是一种高度的语言概括）。我们可以从理论上把可见光色度的语言概括）。我们可以从理论上把可见光色彩分成几百万甚至几千万种颜色，但人的眼睛最彩分成几百万甚至几千万种颜色，但人的眼睛最多只能区分二十八万二千多种颜色。多只能区分二十八万二千多种颜色。二 光的色散of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统光的色散光的色散 色彩与色彩之间可以相互混合。它可分为色彩与色彩之间可以相互混合。它可分为“加色加色法混合法混合”（也称（也称“色光混合色光混合”）、）、“减色法混合减色法混合”（也称（也称“色料混合色料混合”）和）和“中性混合中性混合”（也称（也称“空间空间混
6、合混合”）。）。（一）加色法混合 色光可以分解，也可以混合。加色法混合它就是色光可以分解，也可以混合。加色法混合它就是把不同色彩的光混合投射在一起，生成新的色光，所把不同色彩的光混合投射在一起，生成新的色光，所以也称色光混合。以也称色光混合。R、G、B三色是常用的光色三色是常用的光色三原三原色色。*三 色彩的混合of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统光的三原色光的三原色加光（色）混合加光（色）混合of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统两种光原色两种光原色的混合相加的混合相加R RG=Y G=Y （红光绿光黄光）（红光绿光黄光）B
7、BR=C R=C （蓝光红光青光）（蓝光红光青光）G GB=M B=M （绿光蓝光品红光）（绿光蓝光品红光）of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统一对补色光一对补色光的混合相加的混合相加一对补色光相加，生成白光。一对补色光相加，生成白光。M MG=W G=W （品红光绿光白（品红光绿光白光）光）H HB=W B=W （黄光蓝光白光）（黄光蓝光白光）C CR=W R=W （青光红光白光）（青光红光白光）of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统 （二）减色法混合 减色法混合就是把不同色彩的色料（颜料）混减色法混合就是把不同色彩的色料（颜
8、料）混合在一起，生成新的颜色，所以也称色料混合。合在一起，生成新的颜色，所以也称色料混合。青青（C）、品红、品红（M）、黄、黄（Y）分别是红分别是红（R）、绿绿（R）、蓝、蓝（B）三基色（三原色）的补色。三基色（三原色）的补色。C、M、Y 三色是常用的颜料三原色。三色是常用的颜料三原色。它属于减色法混合，它属于减色法混合，是一种颜料色彩的混合模式。是一种颜料色彩的混合模式。of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统颜料的三原色颜料的三原色减色混合减色混合of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统两种颜料原色两种颜料原色的混合相加的混合相加
9、一对补色颜料一对补色颜料的混合相加的混合相加 （三）中性混合 在生活中还存在另一种情况，就是颜色在进在生活中还存在另一种情况，就是颜色在进入人们的视觉之前没有发生混合，而是在一定位入人们的视觉之前没有发生混合，而是在一定位置、大小和视距等条件下，通过人眼的观看作用，置、大小和视距等条件下，通过人眼的观看作用，在人的视觉内发生混合的感觉，这种色彩混合现在人的视觉内发生混合的感觉，这种色彩混合现象是生理混色。由于视觉混合的效果在人的知觉象是生理混色。由于视觉混合的效果在人的知觉中没有发生颜色变亮或变暗的感觉，它所得的亮中没有发生颜色变亮或变暗的感觉，它所得的亮度感觉为相混合各色的平均值，因此被称为
10、度感觉为相混合各色的平均值，因此被称为“中中性混合性混合”。of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统两种颜色两种颜色的旋转混合的旋转混合 电视机屏幕的红、绿、电视机屏幕的红、绿、蓝三色网点交错的空间蓝三色网点交错的空间排列混合排列混合 传统的艺术色彩学是一种以颜料色彩为载体传统的艺术色彩学是一种以颜料色彩为载体的色彩的色彩理论体系。它的物理基础是一种是以颜料、理论体系。它的物理基础是一种是以颜料、涂料、染料等色料为基础的显色系统，其本质是涂料、染料等色料为基础的显色系统，其本质是“反射光反射光”的色彩系统。最常见的有蒙塞尔的色的色彩系统。最常见的有蒙塞尔的色彩体系
11、，它是传统艺术色彩的基础，我国艺术和彩体系，它是传统艺术色彩的基础，我国艺术和设计界大都采用蒙塞尔色彩。其他还有澳斯特瓦设计界大都采用蒙塞尔色彩。其他还有澳斯特瓦德色彩体系、日本德色彩体系、日本 PCCS 色彩体系。色彩体系。第二节 传统的色彩系统of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统 色立体是一个假设的立体色彩模型，理想状态的色立体是一个假设的立体色彩模型，理想状态的色立体象一个地球仪。色立体象一个地球仪。球的中心是一条自上而下变化的灰度色彩中心轴，球的中心是一条自上而下变化的灰度色彩中心轴，靠北极（上方）的一端是白色，靠南极（下方）的一靠北极（上方）的一端是
12、白色，靠南极（下方）的一端是黑色，用来表示色彩的明度变化。其他彩色的明端是黑色，用来表示色彩的明度变化。其他彩色的明度也跟中心轴的变化相一致，度也跟中心轴的变化相一致，越往北极的颜色明度越往北极的颜色明度越高，到达北极点就是纯白色；越往南极的颜色明度越高，到达北极点就是纯白色；越往南极的颜色明度越低，到达南极点就是纯黑色。最纯的颜色都附着在越低，到达南极点就是纯黑色。最纯的颜色都附着在球的赤道表面，沿赤道作圆周运动，表示色彩的色相球的赤道表面，沿赤道作圆周运动，表示色彩的色相变化。从球的表面向中心轴的水平方向延伸，表示色变化。从球的表面向中心轴的水平方向延伸，表示色彩的饱和度（彩度）变化。彩的
13、饱和度（彩度）变化。*一、理想状态的色立体 of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统理想状态的色立体理想状态的色立体 蒙塞尔显色系统是美国画家蒙塞尔创立的，蒙塞尔显色系统是美国画家蒙塞尔创立的，它是目前国际上作为分类和标定物体表面色最广它是目前国际上作为分类和标定物体表面色最广泛采用的方法，我国的艺术色彩和印刷色彩教学泛采用的方法，我国的艺术色彩和印刷色彩教学也以蒙塞尔系统为基础。蒙塞尔显色系统着重研也以蒙塞尔系统为基础。蒙塞尔显色系统着重研究颜色的分类与标定、色彩的逻辑心理与视觉特究颜色的分类与标定、色彩的逻辑心理与视觉特征等，为传统艺术色彩学奠定了基础，也是数
14、字征等，为传统艺术色彩学奠定了基础，也是数字色彩理论参照的重要内容。色彩理论参照的重要内容。二、蒙塞尔色彩系统of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统 蒙塞尔色相环以红蒙塞尔色相环以红（R）、黄、黄（Y）、绿、绿（G）、蓝、蓝（B）、紫、紫（P）5色为基础色相，中间加入黄红、色为基础色相，中间加入黄红、黄绿、蓝绿、蓝紫、紫红黄绿、蓝绿、蓝紫、紫红5 种过渡色相，构成了种过渡色相，构成了10种色的色相环。这种色的色相环。这10 种色相每种又细分为种色相每种又细分为10个等个等级，共级，共100个个色相。这每色相。这每10个等级中的第五级被定个等级中的第五级被定为这个
15、色相的代表色样。为这个色相的代表色样。蒙塞尔色立体是一个偏心的类似球体。蒙塞尔蒙塞尔色立体是一个偏心的类似球体。蒙塞尔色立体纵向的色彩明度色阶共分色立体纵向的色彩明度色阶共分11级，中心轴的顶级，中心轴的顶端为白色，中心轴的底端为黑色。端为白色，中心轴的底端为黑色。(色立体色立体)of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统蒙塞尔色立体蒙塞尔色立体示意图示意图蒙塞尔色彩蒙塞尔色彩样本样本 5R蒙塞尔色彩蒙塞尔色彩样本样本 5Y蒙塞尔色彩蒙塞尔色彩样本样本 5G蒙塞尔色彩蒙塞尔色彩样本样本 5B蒙塞尔色彩蒙塞尔色彩样本样本 5P 奥斯特瓦德色彩系统是由科学家奥斯特瓦德奥
16、斯特瓦德色彩系统是由科学家奥斯特瓦德1921年创立的，它以物理科学为依据，而不是象蒙塞尔系年创立的，它以物理科学为依据，而不是象蒙塞尔系统那样重视心理逻辑和视觉特征。它注重色彩的调和统那样重视心理逻辑和视觉特征。它注重色彩的调和关系，主张调和就是秩序。关系，主张调和就是秩序。奥斯特瓦德色相环以奥斯特瓦德色相环以24个色组成。它以赫林的四个色组成。它以赫林的四色学说为依据，首先在一个圆形内以等间距安置了红、色学说为依据，首先在一个圆形内以等间距安置了红、黄、绿、蓝黄、绿、蓝4个主色，在此基础上在每两个颜色之间分个主色，在此基础上在每两个颜色之间分别安插别安插4个间色，扩展为红、橙、黄、黄绿、绿、
17、蓝、个间色，扩展为红、橙、黄、黄绿、绿、蓝、蓝绿、紫蓝绿、紫8个基本色相环，然后再将这个基本色相环，然后再将这8个基本色相每个基本色相每种色分为种色分为3个等级，共编组成个等级，共编组成24色的色相色的色相环。环。三、奥斯特瓦德色彩系统 of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统奥斯特瓦德色奥斯特瓦德色立体示意图立体示意图 日本日本PCCS色彩系统的色立体模型、色彩明度色彩系统的色立体模型、色彩明度及纯度的表示方法与蒙塞尔色彩系相似，但分割的及纯度的表示方法与蒙塞尔色彩系相似，但分割的比例和级数不同；它吸收了奥斯特瓦德色彩体系的比例和级数不同；它吸收了奥斯特瓦德色彩
18、体系的一些功能。它的最大特点，是将色彩综合成色相与一些功能。它的最大特点，是将色彩综合成色相与色调两种观念来构成各种不同的色调系列，便于色色调两种观念来构成各种不同的色调系列，便于色彩的各种搭配。彩的各种搭配。日本日本PCCS的色相环由的色相环由24个色相组成。为了保个色相组成。为了保持色相环上的色相差均匀，经过色相环直径两端相持色相环上的色相差均匀，经过色相环直径两端相隔隔180 度的色相并非绝对补色。度的色相并非绝对补色。四、日本PCCS色彩系统 of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统日本日本PCCS色相环色相环混色系统是以光学色彩为基础的色彩系统，混色系统
19、是以光学色彩为基础的色彩系统，也是发射光色彩系统。它认为任何色彩都可以由也是发射光色彩系统。它认为任何色彩都可以由一些基色（原色）混合而成。人们通常把红一些基色（原色）混合而成。人们通常把红（R）、绿、绿（G）、蓝、蓝（B）三种颜色定为三基色三种颜色定为三基色（或称三原色）。（或称三原色）。五、混色系统of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统*CIE是一个国际通用的色彩标准，是一个基是一个国际通用的色彩标准，是一个基于光学色彩的混色系统，它成熟的理论体系建立于光学色彩的混色系统，它成熟的理论体系建立于于20世纪世纪30年代。由年代。由x，y，z三基色作轴的三基色作
20、轴的xyz锥形空间是一个三维的颜色空间，它包含了所有锥形空间是一个三维的颜色空间，它包含了所有的可见光色。这个三维的颜色空间从原点的可见光色。这个三维的颜色空间从原点O开始开始延伸第一象限（正八分之一空间），并以平滑曲延伸第一象限（正八分之一空间），并以平滑曲线作为这个锥形的端面。从原点作射线贯穿这个线作为这个锥形的端面。从原点作射线贯穿这个锥体，射线上的任意两点表示的彩色光都具有相锥体，射线上的任意两点表示的彩色光都具有相同的彩度和纯度，仅仅亮度不同。同的彩度和纯度，仅仅亮度不同。（一）混色系统 CIEof NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统CIE 三维颜色空间
21、三维颜色空间CIE 色度图色度图也称色品图也称色品图 数字色彩系统由相关的计算机色彩模型构数字色彩系统由相关的计算机色彩模型构成。计算机色彩成像的原理和其内部色彩的物成。计算机色彩成像的原理和其内部色彩的物理性质决定了它是一种光学色彩，但它又跟传理性质决定了它是一种光学色彩，但它又跟传统意义上的混色系统和显色系统存在明显的差统意义上的混色系统和显色系统存在明显的差别和有着不同程度的联系，正因为它的这种特别和有着不同程度的联系，正因为它的这种特殊性，使数字色彩形成了自己的显著特点而自殊性，使数字色彩形成了自己的显著特点而自成体系。成体系。第三节 数字色彩系统 of NUMERIC COLOR S
22、YSTEM数字色彩系统数字色彩系统Lab色彩是计算机内部使用的、最基本的色彩模色彩是计算机内部使用的、最基本的色彩模型。它由照度型。它由照度（L）和有关色彩的和有关色彩的a、b三个要素组成。三个要素组成。L表示照度，相当于亮度，表示照度，相当于亮度，a表示从红色至绿色的范围，表示从红色至绿色的范围，b表示从蓝色至黄色的范围。表示从蓝色至黄色的范围。L的值域由的值域由0到到100，L=50时，就相当于时，就相当于50%的黑；的黑；a和和b的值域都是从的值域都是从+120至至-120，其中，其中+120 a是红色，是红色，-120 a是绿色；是绿色；同理，同理，+120 b是黄色，是黄色，-120
23、 b是蓝色，所有的颜色是蓝色，所有的颜色就以这三个值交互变化所组成。例如，一块色彩的就以这三个值交互变化所组成。例如，一块色彩的Lab值是值是L=50，a=120,b=120,这块色彩就应这块色彩就应该是红色。该是红色。*（软件界面）（软件界面）一、一、Lab 色彩色彩of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统二、RGB 色彩 红色、绿色、蓝色三色分别是常用的光的三原色，红色、绿色、蓝色三色分别是常用的光的三原色，计算机图形学中成为计算机图形学中成为“三基色三基色”。红（。红（Red，记记为为R）、绿（）、绿（Green，记为，记为G）、蓝（）、蓝（Blue，记记为
24、为B），它们是计算机显示器及其它数字设备显），它们是计算机显示器及其它数字设备显示颜色的基础。示颜色的基础。RGB色彩模型是计算机色彩最典色彩模型是计算机色彩最典型、也是最常用的色彩模型。型、也是最常用的色彩模型。of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统 RGB色彩模型用一个三维笛卡儿直角坐标系中色彩模型用一个三维笛卡儿直角坐标系中的立方体来描述，的立方体来描述，RGB色彩框架是一个加色模型，色彩框架是一个加色模型，模型中的各种颜色都是由红、绿、蓝三基色以不同模型中的各种颜色都是由红、绿、蓝三基色以不同的比例相加混合而产生的。在这个立方体中，坐标的比例相加混合而产
25、生的。在这个立方体中，坐标原点（原点（0，0，0）代表黑色，坐标顶点（）代表黑色，坐标顶点（1，1，1）代表白色，坐标轴上的三个顶点分别代表红、绿、代表白色，坐标轴上的三个顶点分别代表红、绿、蓝三基色，而剩下的另外三个顶点分别代表每一个蓝三基色，而剩下的另外三个顶点分别代表每一个基色的补色：青、品红、黄。立方体的主对角线上基色的补色：青、品红、黄。立方体的主对角线上红、绿、蓝三色的比例相同，它们混合后呈灰色红、绿、蓝三色的比例相同，它们混合后呈灰色.（立方体）（立方体）of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统用笛卡儿直角坐标表示的用笛卡儿直角坐标表示的RGB三维色
26、彩模型三维色彩模型 C、M、Y 三色分别是色料的三原色。青三色分别是色料的三原色。青（记为（记为C）、品红（记为）、品红（记为M）、黄（记为）、黄（记为Y），），它们是打印机等硬拷贝设备使用的标准色彩，它们是打印机等硬拷贝设备使用的标准色彩，它们与红（它们与红（R）、绿（）、绿（R）、蓝（）、蓝（B）三基色形）三基色形成色相上的补色关系。成色相上的补色关系。三、CMY（CMYK）色彩of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统 CMY 色彩模型也用一个三维笛卡儿直角坐标系中色彩模型也用一个三维笛卡儿直角坐标系中的立方体来描述，的立方体来描述，CMY色彩框架是一个减色模
27、型，模色彩框架是一个减色模型，模型中的各种颜色都是由青、品红、黄三原色以不同的型中的各种颜色都是由青、品红、黄三原色以不同的比例相加混合而产生的。在坐标系中，比例相加混合而产生的。在坐标系中，CMY色彩模型色彩模型与与RGB色彩模型外观相似，但原点和顶点刚好相反。色彩模型外观相似，但原点和顶点刚好相反。因此，这个立方体的坐标原点（因此，这个立方体的坐标原点（0，0，0）代表白色，）代表白色，坐标顶点（坐标顶点（1，1，1）代表黑色，坐标轴上的三个顶）代表黑色，坐标轴上的三个顶点分别代表青、品红、黄三原色，而剩下的另外三个点分别代表青、品红、黄三原色，而剩下的另外三个顶点分别代表每一个基色的补色
28、：红、绿、蓝。顶点分别代表每一个基色的补色：红、绿、蓝。立方立方体的主对角线上体的主对角线上青、品红、黄青、品红、黄三色的比例相同，它们三色的比例相同，它们混合后呈灰色。混合后呈灰色。（立方体）（立方体）of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统用笛卡儿直角坐标表示的用笛卡儿直角坐标表示的CMY三维色彩模型三维色彩模型 HSV色彩模型是一个倒立的六棱锥。顶面是一个正六边色彩模型是一个倒立的六棱锥。顶面是一个正六边形，延形，延H方向表示色相的变化，从方向表示色相的变化，从0360是可见光的全是可见光的全部色谱。六边形的六只角分别代表红、黄、绿、青、蓝、品部色谱。六边形
29、的六只角分别代表红、黄、绿、青、蓝、品红六个颜色的位置，每个颜色之间相隔红六个颜色的位置，每个颜色之间相隔60。由中心向六边。由中心向六边形边界（形边界（S方向）表示颜色的饱和度（方向）表示颜色的饱和度（S）变化，）变化，S的值由的值由01变化，越接近六边形外框的颜色饱和度越高，处于六边变化，越接近六边形外框的颜色饱和度越高，处于六边形外框的颜色是饱和度最高的颜色，即形外框的颜色是饱和度最高的颜色，即S=1；处于六边形；处于六边形中心的颜色饱和度为零，即中心的颜色饱和度为零，即S=0。六棱锥的高（也即中心。六棱锥的高（也即中心轴）用轴）用V表示，它从下至上表示一条由黑到白的灰色，表示，它从下至上表示一条由黑到白的灰色，V的底的底端是黑色，端是黑色，V=0；V的顶端是白色，的顶端是白色，V=1。在计算机实用。在计算机实用软件中，软件中，HSV色彩模型一般用色彩模型一般用HSB色彩表示，色彩表示，VB。四、HSV（HSB）色彩of NUMERIC COLOR SYSTEM数字色彩系统数字色彩系统
