色彩学原理
第一节 色彩的形成
一、 光与色彩
光是自然界的一种物理现象。对于地球来说，最大的光源就是太阳。太阳给地球带来生命，同时也赋予世界万紫千红的色彩。我们习惯上认为太阳光是白色的，但实际上，它包含了彩虹的全部色彩 —— 红….橙….黄….绿….青….蓝….紫，这就是光谱的颜色，是人类肉眼可感知的可见光颜色。
在牛顿的光学色彩理论里，光与色彩是密不可分的，有光才会有色彩，人们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，由它们的光学性质分为两大类别，一是“发射光”，二是“反射光”。
“发射光”就是光源发出的光，如阳光、灯光、计算机显示器、数码相机显示屏等，它是数字色彩得以存在的前提条件。严格意义上的数字色彩的颜色，都是发射光形成的颜色。“反射光”是从物体表面反射出去的光，我们能用肉眼看到的一切非发光体的颜色，都属于反射光，如山川、天空、建筑、园林、花草、服装、家具………等等。
从物体表面反射出去的“反射光”，其颜色可以由物体表面材质的不同而发生改变。因为光源照射在物体上的光，有一部分被物体吸收，有一部分被物体反射，只有那些被反射出来的光才能被人眼所接受，这就是人眼能感知不发光物体颜色的缘故。
二、 光的色散
我们让阳光或灯泡发出的白光（发射光）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（图1-1）。光谱颜色是一条从红色到紫色柔和过渡的彩色光带，它不是仅有七种生硬的颜色（图1-2），我们平时所说的七色光，只是一种高度的语言概括。 “发射光”可以是全色光（白光），也可以是任何几种光的组合，或仅仅是一种单色的光。发射光经由光源直射人们的眼睛时，便可以看见带色光源发出的颜色。不同的色光有不同的波长，在可见光范围内，红色的波长最长，蓝紫色的波长最短。
实际上，可见光谱的每一部分都有它自己唯一的值对应，我们可以从理论上把它们分成几百万甚至几千万种颜色。从一种颜色转换到临近的另一种颜色，靠肉眼是很难区分的，人的眼睛最多只能区分二十八万二千多种颜色。
在千变万化的色彩世界中，人们视觉感受到的色彩非常丰富，按种类分为原色，间色和复色，但就色彩的系别而言，则可分为无彩色系和有彩色系两大类。有彩色系中的任何一种颜色都具有三大属性，即色相、明度和饱和度。也就是说一种颜色只要具有以上三种属性都属于有彩色系。（下面我们主要以此为例进行分析）
图1-1 光的色散
图1-2 从红色到紫色柔和过渡的彩色光带
三、 色彩混合
色彩与色彩之间可以混合。它可分为“加色法混合”（也称色光混合）、“减色法混合”（也称色料混合）和“中性混合”（也称空间混合）。 （一）加色法混合
色光可以分解，也可以混合。加色法混合就是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。R、G、B三色是常见的光的三原色，红（Red，记为R）、绿（Green，记为G）、蓝（Blue，记为B）它们是计算机显示器及其它数字设备显示颜色的基础，这三种颜色由电子抢砰击或经其他物理方式叠加在一起，就能生成千万种色彩。它属于加色法混合，是一种光源色的混合色彩模式。 R＋G=Y （红光＋绿光＝黄光） B＋R=C （蓝光＋红光＝青光） G＋B=M （绿光＋蓝光＝品红光）
图1-3 两个光原色的加色混合
R＋G＋B =W（红光＋绿光＋蓝光＝白光）
图1-4 光的三原色的加色混合
一对补色光相加，生成白光。
M＋G=W （品红光＋绿光＝白光） H＋B=W （黄光＋蓝光＝白光） C＋R=W （青光＋红光＝白光）
图1-5 一对补色光相加生成白光，它属于加色混合
（二） 减色法混合
减色法混合就是把不同色彩的色料（颜料）混合在一起，生成新的颜色，所以也称色料混合。
C、M、Y三色是常用的颜料的三原色。青（Cyan, 记为C）、品红（Magenta，记为M）、黄（Yellow，记为Y），它们是打印机等硬拷贝设备使用的标准色彩，分别是红（R）、绿（R）、蓝（B）三基色的补色。它属于减色法混合，是一种颜料色彩的混合模式。 M＋C = B （品红色＋青色＝蓝色）
W－R－G = B （白光－红光－绿光＝蓝光） M＋Y = R （品红色＋黄色＝红色）
W－G－B = R （白光－绿光－蓝光＝红光） C＋Y = G （青色＋黄色＝绿色）
W－R－B = G （白光－红光－蓝光＝绿光）
图1-6 两个色料原色的减色混合
M＋Y＋C = K （品红色＋黄色＋青色＝黑色）
W－R－B－G = K （白光－红光－蓝光－绿光＝黑）
图1-7 色料的三原色的减色混合