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调色:关于颜色那点事儿(4) 精选

已有 13720 次阅读 2013-6-9 09:06 |个人分类:高级科普|系统分类:科普集锦| 颜料

画画就要调颜色。这世界上的色之丰富,需要将各种颜料调在一起才能表现。印象画派的兴起,与表现颜色之多样不无关系。所谓“点彩”-将各种颜料点在画布上形成新的不同于颜料的颜色感受-既有画家对颜色和轮廓的理解追求,也有颜料有限,色彩“无限”的实际考虑。

 

(a)大碗岛上的星期日

(b)局部

 

Fig1.修拉(Georges Seurat,1859—1891) 大碗岛上的星期日(这是点彩画家的杰作,图b的局部显示了点彩的效果)

 

当修拉受邀加入印象派画家的群体的时候,他认为当时的印象派画家们显然水平不够,画出的画灰不拉机,很不通透,故此创立“点彩”一派。

那么,为什么修拉的作品看起来就那么通透呢,这要从颜料呈现颜色的光学原理讲起。

(1)颜料颜色呈现的光学原理

假定白色的光-比如太阳光-照在没有色彩的纸上,那么白光中包含的所有波长成份就会均匀地反射回来,这个时候我们用眼睛去看,就会得到色的感觉。如果纸面的反射率相当高,我们就会觉得纸相当白;反射率中等,纸看起来是色的;反射率低,纸看起来就是色的了。

而如果我们去看某种颜料时,由于白光中某些波长成份被反射得厉害些,另一些被波长吸收得厉害些,所以最后,颜料就由那些反色厉害的波长的光的成份合成了不是黑白灰的某种彩色的光。

显然,对于某种颜料,它可能对某些波长成份吸收得厉害些,但是总体而言,它可能对光有极强的反射,所以给人整个感觉就亮;反之,如果反射弱而吸收强,其给人的感觉则偏暗。

另外,如果从颜料返射的光波成份里,按比例的白光的成份多,则显得这颜色不纯,反之则显得颜色就好。

关于彩色种类的度量,明暗的度量和颜色纯度的度量,有很多不同的定义,但是对于颜料这类靠反射光而显出颜色的物质,我们一般会选用孟塞尔色度体系;相应地,我们选用三个量:色调或者色相(Hue)、明度(value)和色度(chroma)来表示一个颜色。(前一篇博文里也有色度,和这里的概念有差别,要注意)

(这里出现了一个容易让人误解的概念,就是黑、白、灰算不算颜色?答案是,黑白灰算颜色,但是不能算是一个色调或者色相(hue))

以色相、明度和色度建立柱坐标来表示一个三维空间,这个空间被称为一种色空间(Color Space),而将各种色在此空间内表示出来的三维几何体被称为色立体(color solid)。以此理论为基础将各种类别颜色排列起来的一个体系,有很多种,而由孟赛尔在1900年代完成的孟赛尔色度体系(Munsell color system),在当时是一个最严格、最丰富和最均匀的体系,现在我们广泛使用的一种计算机图形系统平台DirectX,就是依靠此色度体系而设计。

(a)

(b)

Fig.2 孟赛尔色度体系(图a是孟赛尔的色轮的展示,其左上角表明了柱坐标的三个坐标及坐标的方向;图b则是孟赛尔在1900年做的色球)

 

(2)调色

将两种颜料混合变成了新的颜色的过程,我们现在已经可以在光学上给出解释。一种颜料只反射一种彩色光的光谱,而两种颜料混合,则改变了反射的光谱成份的分布,同时减少了反射的光的总体强度。因此,颜料混合一方面改变了色相,出现了新的颜色;另一方面又降低了明度。所以混合的颜色越多,整个颜色越是暗淡,看起来灰扑扑的。

这样的调色过程叫做减色法(subtractive color)(见Fig.3)。当两种颜料混合物的颜色按恰当比例调出来变成了灰色或者黑色时,我们说这两种颜色是互补的,称互补色。比如绿色和洋红、红色和青色、蓝色和黄色。

 

Fig3.减色法的图示(读者可以自行体会互补色,红(red)和青(cyan)、绿(Green)与洋红(magenta)、黄(yellow)与蓝(blue))

最后我们可以讲回修拉。其点彩之法,颜色并不重叠,所以颜色的明度不会降低,而之所以我们觉得颜色改变了,是因为人类的感觉会对观察物影像在空间上和时间上取一个平均。这种将不同颜色同时呈现的手法,不仅影响了绘画的历程,还影响了音乐,又是我们现在各种彩色显示器的基本工作原理。

这艳丽而细致的变化,恰如修拉的《模特们》:

Fig 4. 模特们(注意,背景图正好是《大碗岛上的星期日》)

 

 

 

 

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