《包装色彩学》PPT课件.ppt

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1、第二章第五节第二章第五节 颜色视觉形成的理论颜色视觉形成的理论 关于颜色视觉的形成理论有多种说法，但比较有影响的是扬赫姆霍尔兹的三色学说三色学说（Three-ComponentTheory）和赫林的对立学说对立学说。前者建立在颜色混合的物理学规律之上，后者是由视觉现象总结出的规律。这两种学说都能够解释大量的颜色视觉现象，但也都存在着不足。因此，在这两种学说的基础上，产生了一种相对完善的理论，叫阶段学说阶段学说。2023/1/301一、一、三色学说三色学说（Three-componentorTrichromaticTheory）1802年，英国的医学及物理学家托马斯扬（T.Yong）提出，虽然人

2、眼能分辨出自然界中的所有可见光，但是，人的视网膜上不可能有那么多的视神经种类。他认为，人的视网膜上只有三种视觉神经纤维，分别是感红神经纤维、感绿神经纤维、感蓝神经纤维三种基本视觉纤维。2023/1/302当光刺激人的视觉器官时，感红、感绿、感蓝纤维对不同波长光的感受是不相同的，长波光对感红神经纤维的刺激最强烈，中间波长的光对感绿神经纤维的作用显著，短波长的光最能引起感蓝神经纤维的强烈兴奋。红光刺激人眼时，视网膜上的感红神经兴奋，因而产生红色的感觉。后来，德国的生理、物理学家赫尔曼赫尔曼 赫姆霍赫姆霍尔兹（尔兹（H.HelmholtzH.Helmholtz）对托马斯扬的学说进行了补充。他认为，视

3、网膜上存在三种三类不同的细胞，它们在光的刺激下产生兴奋，并分别将这种兴奋值转换成各自视神经所固有的特殊能量传送到大脑，在大脑中分别形成红感觉、绿感觉、和蓝色感觉后，最终融合成综合的完整的色觉。2023/1/303这三类细胞分别为感红细胞、感绿细胞、感蓝细胞，三种神经分别为感红神经、感绿神经、感蓝神经。他们分别形成三组平行结构的色觉通道，其模型见图2-12所示。视网膜上的三种感色神经对所有的可见光均敏感，只是感红神经、感绿神经、感蓝神经分别对光谱中的红色光、绿色光和蓝色光最敏感而已。当绿光刺激人眼时，感红和感蓝神经同样兴奋，只是没有感绿神经兴奋度强烈，所以引起绿色的感觉。2023/1/304白光

4、作用于人眼时，三种神经兴奋的程度一样，则产生白色的感觉。如果是一种混合色，则它是三种神经按不同比例兴奋的结果。如“红”和“绿”神经纤维兴奋，则会引起黄色的感觉。“绿”和“蓝”神经纤维兴奋，会引起青色的感觉。为了说明这个问题，赫姆霍尔兹作了一个图解，如图2-13所示，对任一波长，感红、感绿、对任一波长，感红、感绿、感蓝神经纤维都有一定的兴奋程度，只不感蓝神经纤维都有一定的兴奋程度，只不过各纤维各自的最大兴奋点有所不同。这过各纤维各自的最大兴奋点有所不同。这就是有名的三色学说。就是有名的三色学说。2023/1/305图2-12赫姆霍尔兹平行构造色觉三色模型2023/1/306图2-13三色学说的神

5、经纤维兴奋曲线2023/1/307赫姆霍尔兹所提出的在视网膜上存在三类感色细胞的设想，早已为现代解剖学的发现所证实，这就是前面所说的视锥细胞（包括在明视时起作用的红视锥细胞、绿视锥细胞与蓝视锥细胞）。经过在20世纪中成熟起来的现代色彩学的精确推演，三类感光元在可见光波段中的三刺激值曲线应如图2-14所示。理想的自然白光在理论上由红、绿、蓝三种色光构成，三种色光的比例为1：1：1，人工光源所发出的光，可以通过红、绿、蓝三种单色光按不同比例混合匹配产生。这种用来匹配某一特定光用来匹配某一特定光用来匹配某一特定光用来匹配某一特定光源所需要的红、绿、蓝三原色的量叫做该光源三源所需要的红、绿、蓝三原色的

6、量叫做该光源三源所需要的红、绿、蓝三原色的量叫做该光源三源所需要的红、绿、蓝三原色的量叫做该光源三刺激值。刺激值。刺激值。刺激值。之所以有些光源偏黄、偏暖，有些光源偏冷、偏青、就是因为光源的三刺激值分配不均而造成的。2023/1/308图2-14现代光谱基本感觉曲线2023/1/309三色学说能够充分地解释颜色混合的现象。这在上面的内容中已有说明。同时，三色学说也可很好地解释负后像现象。当眼睛注视绿色一段时间，则感绿纤维被激活并一直处于工作状态，当眼睛转而去看一个灰背景时，感绿纤维已经疲劳不能现发生反应了，而感红和感蓝纤维仍能对白光中的红光和蓝光起反应，所以得到一个品红色的影像，我们称之为负后

7、像负后像。2023/1/3010三色学说也可以解释颜色对比效应。人在观察物体时并不是一直注视某一点不动，而是视线不断地在附近转来转去。当观察一个蓝、白相间的邻近区域时，感蓝视觉神经更为疲劳，从而降低蓝色的灵敏度，送出的信息中蓝色成分少，而在白色区域就看到蓝色的补色黄色。2023/1/3011三色学说也有不足之处，就是它不三色学说也有不足之处，就是它不能满意地解释色盲现象。能满意地解释色盲现象。对于色盲现象，三色学说认为是因为人的视觉器官缺少一种感色纤维而造成单色盲，同时缺少三种感色纤维而造成全色盲。如果按照这种说法，应该有三种色盲，分别是红色盲、绿色盲和蓝色盲，并且它们可以单独存在，但是事实是

8、，几乎所有的红色盲同时也是绿色盲，也就是常说的红绿色盲。2023/1/3012其次，三色学说认为，只有三种感色神经同时兴奋时，才能产生白色的灰色感觉，而色盲者既然缺乏一种或三种神经，他们是不可能有白色的感觉的，而事实上色盲者是能看到白色的。这显然与事实是矛盾的。第三，按照三色学说，红绿色盲是因为没有感红和感绿神经纤维，所以由这两种神经产生的黄色的感觉也应是不存在的，可是，红绿色盲者对黄色的感觉却是正常的。2023/1/3013二、二、对立学说对立学说（Opponent-colorsTheory）赫林（E.Hering）的对立颜色学说对立颜色学说也叫做四色学说四色学说。在1878年时，德国的生理

9、学家Ewald，根据精神物理学的研究观察发现，红绿、黄蓝、黑白总是呈现对立关系的色彩现象，也说是说红和绿、黄和蓝、黑和白不可能同时存在于任何的色彩感觉当中。所以Hering提出了“对立色理论”学说（OpponentColorsTheory或OpponentProcessTheory).2023/1/3014他是假设在视觉机构中的感光细胞存在有上述三种对立视素，即红绿视素、黄蓝视素、黑白视素，这三种视素的代谢作用包括建设（同化）和破坏（异化）建设（同化）和破坏（异化）两种对立的过程。白光刺激时，黑白视素被破坏，引起神经冲动产生白色的感觉，而无光刺激时，黑白视素便重新建设起来，所以引起的神经冲动产

10、生黑色的感觉。对于红绿视素，红光起破坏作用，绿光起建设作用。对于黄蓝视素、黄光起破坏作用，蓝光起建设作用。2023/1/3015感光化学视素视网膜过程感觉白-黑破坏建设白黑红-绿破坏建设红绿黄-蓝破坏建设黄蓝表表2-1 对立学说的网膜视素对立学说的网膜视素2023/1/3016又因为各种颜色都有一定的亮度，也就是说都含有白光的成分，所以每一种颜色不仅影响本身的视素活动，而且也影响黑白视素的活动。三对视素的代谢作用如图2-15所示，图中X轴线以上是破坏作用，以下是建设作用。曲线a、b、c分别是黑-白视素、黄-蓝视素和红-绿视素的代谢作用。图图2-15 对立学说的视素代谢作用对立学说的视素代谢作用

11、2023/1/3017对立学说能很好地解释各种颜色感觉和颜色混合现象。当两种颜色为对立色时，混合时则得到白色。这是因为它们对某一对视素的两种对立过程形成平衡的结果，故不产生与该种视素有关的视觉。而当所有的颜色同时作用于各种视素时，红-绿、黄-蓝视素的对立过程都达到平衡，只有黑-的视素活动，因而引起白色或灰色的感觉。2023/1/3018色盲是由于缺乏一对视素或两对色素的结果。如果缺乏红-绿视素，则是红绿色盲，如果两对彩色视素均不存在，则是全色盲。由于色盲现象是因为人眼的某一对（红-绿或黄-蓝）或两对对立色反应作用过程无法进行所造成，所以色盲常常成对的出现，即色盲通常是红-绿色盲或者是黄-蓝色盲

12、，而两对的对立色反应作用过程无法进行时，则产生全色盲现象，此一论点解释了先前色彩视觉理论中“视觉色彩三原色”学说无法说明的色盲现象。2023/1/3019Hering的对立色色彩理论学说的提出，也解释了负后像，此现象是因为当某一色彩刺激停止时，与该色彩相关的视素的对立过程开始活动，因而产生该色的对立色即补色。关于同时颜色对比，当视网膜正发生某一对视素的破坏作用，其相临部分便会发生建设作用，而引起同时颜色对比现象。2023/1/3020为什么任何色彩总存在一个与之截然相反的补色补色(complementary Colors)呢?这用三色学说是难以解释的。而对立颜色学说则表明任何色觉皆决定于三组对

13、立颜色的响应，其中黑白响应值决定它的亮度，而红绿与蓝黄两组对立颜色响应值的组合则决定其色彩性格。2023/1/3021既然如此，对应于任何一个色彩都可能存对应于任何一个色彩都可能存在一个响应值分别与之大小相等而极性相在一个响应值分别与之大小相等而极性相反的另一个色彩，那么由响应值相等、极反的另一个色彩，那么由响应值相等、极性相反的对立颜色融合而成的两个色彩其性相反的对立颜色融合而成的两个色彩其性格当然也是相反的，性格当然也是相反的，补色补色就是这样的一对色彩。例如互为补色的某个橙与某个青中，橙是由红绿对立颜色的红响应与蓝黄对立颜色的黄响应形成，而青则相反是由红绿对立颜色的绿响应与蓝黄对立颜色的

14、蓝响应形成，当橙中的红与黄的响应与青中的绿与蓝响应值分别相等时的橙与青就互为补色。以此类推，任何一个色彩当然都能找到一个补色了。2023/1/3022为什么光谱上存在众多的高纯度的单波长色光，而在人类的心理上只存在如图2-16所示四个纯净的、不为任何其他色彩所“污染”的色彩感觉呢?这四个纯净的色彩就是心理纯色心理纯色。它们分别是心理纯红、心理纯黄、心理纯绿与心理纯蓝。它们正是两对立颜色中仅存在一个对立颜色响应时的色觉。2023/1/3023由赫林基本感觉曲线可知，其中心理纯黄正是波长接近580nm、红绿物质的响应过零值时所感知的黄；心理纯蓝正是波长稍过470nm、红绿物质的响应另一个过零值时所

15、感知的蓝；心理纯绿则正是波长约为500nm、蓝黄物质的响应过零值时所感知的绿；心理纯红也应出现于蓝黄物质的响应另一个过零值时所感知的红，但由图可知这个点已落在可见光波段之外。2023/1/3024可见，心理纯黄、心理纯绿色与心理纯蓝都是光谱色，只有心理纯红不是光谱色，而是为了使光谱能连接成连续的现代色环而添加上去的红紫色系列稍近红色端的色彩。在该图上还可以看到，四个心理纯色等间距地排列在色环上。在色环上任意两个相邻的心理纯色之间，是该两色的均匀过渡。2023/1/3025换句话说，两心理纯色之间色环上的色彩都不同程度地染有该两纯色的成分，不再是纯色。如以红黄段为例，当沿着色环由纯红向黄色端推移

16、时，将逐渐减少红色成分，增加黄色成分，到达黄色端后就不再有红色成分。红蓝段也是如此，当沿着色环由纯红向蓝色端推移时色环上的色彩将逐渐减少红色成分而增加蓝色成分，当到达蓝色端后也就不复存在红色成分。可见，任何一个心理纯色的影响都只波及半个色环。2023/1/3026可以看到有带红的黄与带红的蓝，而决没有带红的绿。同样，会有带黄的红或带黄的绿，而绝没有带黄的蓝。这正是由于红与绿色以及黄与蓝都分别是同对立颜色的正、反两个过程所表现的结果。图图2-16 补色环上的心理纯色补色环上的心理纯色2023/1/30272023/1/3028虽然如此，Hering学说也有其缺点，就是对于红、绿、蓝三原色能够产生

17、所有光谱色彩的现象并无法得到满意的解释。但是无论如何Hering所提的对立色学说，在近年的色度学理论中是一相当重要的学理，最明显的例子就是CIE的Lab、Luv等色彩空间座标都是应用Hering所提的对立色，红-绿、黄-蓝、黑-白三个座标所组成，所以Hering的这一色彩视觉理论对于近代色度学来说也是相当重要的基础理论。2023/1/3029三、阶段学说三、阶段学说很长时间以来，三色学说和四色学说一直处于对立的地位。然而近几十年来，在实验的基础上，人们对这两个学说有了进一步的认识，并将这两个学说的逐步统一，形成了现代的阶段学说。阶段学说最早是由G.E.Muller（1930）及Judd（194

18、9）所提出，他们认为长久以来一直在色彩视觉理论（ColorVisionTheory）处于对立的状态的三色理论与对立理论，是可以加以统一与相互配合的，并且对于人眼色彩视觉的现象做了更为完整的解释与说明。2023/1/3030现代神经生理学研究表明，在视网膜上确实存在三种不同的颜色感受器，它们是三种感色的视锥细胞，分别对应着不同的光谱敏感特性。同时在对视神经传导通路的研究中发现，视神经系统中可以发出三种反应，即光反应，红-绿反应和黄-蓝反应。因此可以认为，视网膜上的锥体细胞是一个三色系统三色系统，而在视觉信息向大脑皮层视觉中枢的传导通路中则变成了四色机制四色机制。2023/1/3031颜色视觉的形

19、成过程可分为几个阶段。如图2-17所示。第一阶段，当光线进入人眼视网膜时，三种独立的锥体细胞中的感色物质会选择吸收不同波长光谱的辐射，同时每一种锥体细胞根据光刺激量又可独自产生明度（黑或白）与色彩（红、绿、蓝）的反应。在这一阶段中可应用Young-Helmholtz视觉色彩三原色理论及色光混合实验来解释视觉色彩的混合现象。第二阶段中，在神经兴奋由锥体细胞向视神经细胞传递的过程中，这三种反应重新组合，形成三对对立性的神经反应，即红-绿、黄-蓝、黑-白反应。颜色视觉过程的这种设想称为阶段学说。阶段学说。2023/1/3032图图2-17 阶段学说示意图阶段学说示意图2023/1/3033人眼视觉现

20、象人眼视觉现象前面说过，颜色视觉的形成有四个要素：可见光、物体、眼睛和大脑。它们形成颜色视觉涉及到三个科学领域：第一是人体外部客观存在的世界，如可见光和物体，它们可以对人产生各种物理刺激，这种物理刺激量的大小，能够用物理仪器进行测量，是受物理法则物理法则支配的物理学系统。2023/1/3034第二是眼睛通过角膜、瞳孔和晶体在视网膜上接收了物理刺激量，并将这些物理刺激员转化为生理电脉冲信号输送到大脑皮层，这是受生理学法则生理学法则支配的生理学系统。2023/1/3035第三是大脑按它贮存的经验、记忆和对比，识别这些传输来的信号，这是按心理学法则心理学法则实施的心理学系统。从色彩研究观点来说，受物

21、理学法则支配的“色彩真实”，有时往往与按人的生理学和心理学法则支配的“色彩效果”不一致，即在人的颜色视(知)觉中关于色彩的主观心理映像与外界客观刺激的关系，并不完全服从物理学规律，这是人类在自然环境中长期生活所具有的适应性和保护性所造成的。2023/1/3036由于生理和心理上的这种适应性，从而造成了色彩设计和复制工作中的复杂性和多元性。也说明了颜色感觉的形成是一个综合的系统。在这个系统中受到各种因素的影响，并形成了一些有规律的视觉现象。现分述如下：2023/1/3037一、暗适应一、暗适应当人从明亮的环境进入到一个较暗的环境中时，刚开始的时候人眼看不清物体，即人眼的感受能力低，一段时间之后，

22、人眼的感受能力逐渐提高。这种人从光亮处到暗处时，眼睛的感受能力逐步增强的现象叫暗适应。2023/1/3038暗适应和过程包括暗孔大小的变化和视网膜上感光化学物质的变化。从光亮的环境进入到黑暗的环境中时，瞳孔的直径可以从2mm扩大到8mm，使进入眼睛的光线增加了16倍，以便尽可能适应暗环境，看清物体。但是这种适应以力是有限的，如果是进入到全黑的地方，无论瞳孔如何扩大，依然无法看到物体。2023/1/3039暗适应和过程包括暗孔大小的变化和视网膜上感光化学物质的变化。从光亮的环境进入到黑暗的环境中时，瞳孔的直径可以从2mm扩大到8mm，使进入眼睛的光线增加了16倍，以便尽可能适应暗环境，看清物体。

23、但是这种适应以力是有限的，如果是进入到全黑的地方，无论瞳孔如何扩大，依然无法看到物体。2023/1/3040另外，暗适应过程中人的视觉功能发生着变化。黑暗中视觉功能由中央视觉转为边缘视觉以完成暗适应。在黑暗中，视网膜边缘部化的视杆细胞的感受能力逐渐增强，视觉能力也逐渐提高。在视杆细胞中有一种叫做视紫红质视紫红质的感光化学物质，受到光的刺激时它会被“漂白”，所谓“漂白”就是在光亮条件下它感受不到光色。2023/1/3041而当进入到黑暗环境时，视紫红质又重新合成从而恢复原有的作用。视觉的暗适应过程与视紫红质重新合成的速度相适应。实验证明，在黑暗中停留初期，暗适应进行得较快，人眼的感受性迅速提高，

24、随着时间延长，特别是到了后期，暗适应就进行得很慢了。进入暗环境半小时后，视觉感受性可提高十万倍，经过45分钟之后，人眼达到完全的暗适应。图2-18就是暗适应分辨能力与时间的关系曲线。比如我们从光亮处进入电影院或地下室，要经过一段时间眼睛才能看清东西，就是暗适应现象。2023/1/3042图图2-18 暗适应曲线暗适应曲线2023/1/3043暗适应功能的有限性给人们的一些工作和生活带来了不便，比如暗室工作和在明暗频繁互换的环境下工作时，会造成一定的困难。但是幸运的是，可见光中的红色光只对视锥细胞起作用，而视杆细胞不受红光的影响，也就是说视杆细胞中的视紫红质不被红色所“漂白”，所以红色光不阻碍视

25、杆细胞的暗适应过程。例如在暗室中工作的人，去光亮环境时戴上一付红色眼镜，等再次回到暗室时，就不需要重新暗适应。重要的信号灯、车辆的尾灯、驾驶舱的仪表盘等采用红光，也是同一道理。2023/1/3044二、明适应二、明适应当人们从暗室走到光线很强的户外时，刚开始时会觉得光很强，刺得眼睛睁不开，也不能看清周围的物体，但稍等一会，眼睛就会适应光亮的环境，慢慢地也能看清楚了。这种由于强光的作用，而引起的视网膜对光的刺激的敏感度下降的现象，叫做明适应明适应。与暗适应相比，明适应的过程用时很短，一般只要1分钟左右便可完成。2023/1/3045三、颜色适应三、颜色适应一般情况，说物体呈什么颜色，都是指在自然

26、光或类似于自然光的情况下来说的，比如说西红柿是红色的，黑板是黑色的，都上指在日光下的颜色。其实如果周围环境、物体自身的状况、甚至是观察者发生了变化，那么物体的颜色也会或多或少地受到相应的影响。因此，物体的颜色受到许多因素的影响，具体来说有：2023/1/30461.光源的光谱成分的影响光源的光谱成分的影响在有色光源的照射下，物体会在相当程度上染上光源的色彩。这种现象称为光源的光源的演色性演色性。2.光源的照度的影响光源的照度的影响照度即物体被照亮的程度，它对物体的颜色有着直接的影响。3.环境色的影响环境色的影响2023/1/3047如果将白纸从日光下拿到白炽灯下，就会感到纸张带有白炽灯下的黄色

27、，经过几分钟的适应以后，视觉适应了白炽灯的颜色，纸张也趋向恢复日光下的白色。这时，纸张黄变白，光源刺激并末发生变化，而是我们的视觉改变了。这种情况主要表现在当照明方式(光源光谱分布)突然改变时，开始人眼会感觉到物体的颜色变化，色彩“失真”，但经过一些时间之后，眼睛便习惯于新的光源，物体又重新显出它原始的不失真的外貌。2023/1/3048通常人眼适应于一定的色刺激后，再观察另一种颜色时，后面的色彩会发生变化，而带有原适应色光的补色成分。我们将先看到的色彩对后看到的色彩的影响所造成的颜色视觉变化叫做颜色适应。颜色适应。对从事彩色印刷复制工作的人们来说，在观测颜色时，强调不要在白炽灯或其它色温太低

28、和非标推光源下来研究色彩，其目的就在于消除由光源光色而产生的颜色适应的影响。2023/1/3049四、闪光盲四、闪光盲人眼突然受到高强度的光的刺激时，引起的暂时性的视觉不敏感的现象叫做闪光盲闪光盲。当人眼在暗处一段时间后，突遇强光刺激时，会造成一段相当长的时间眼睛看不见东西，有时甚至会达到半小时之久，然后眼睛才能慢慢看清事物。比如因事故被埋在地下几天的人获救后，要蒙上眼睛，不能让他受强光的突然刺激，而是让眼睛经过一个光线由暗到亮的逐渐变化过程，才能让眼睛恢复正常的视觉功能。如果直接让眼睛遭遇强光，由于人眼不能完成明适应过程，则会造成永久性的失明。2023/1/3050五、色弱与色盲五、色弱与色

29、盲视觉正常的人，不仅能分别出物体的形状，而且能轻松地辨别各种颜色。在正常人眼的视网膜上，含有三种不同的视色素，即视红色素、视绿色素、亲蓝色素，以此来分辨颜色。但是有些人的色觉轻度异常，它们对光谱上红色和绿色区域颜色的分辨能力比较差，只有当波长有较大变化且光波有较强的强度时，他们才能区别也色调的变化来。人眼的这种视觉现象叫色弱色弱。2023/1/3051色弱的情况有所不同，有的人是对红色的辨别能力差，属于红色弱；而有些人对绿光的辨别能力差，属于绿色弱。色弱多发生于后天，男性多，女性少，通常是由于健康原因而造成的色觉系统和病态表现。色盲是严重的色觉异常，人对颜色的辨别能很差。一般分为局部色盲和全色

30、盲两类。局部色盲一般是红绿色盲和黄蓝色盲。2023/1/3052红绿色盲不能区分红色和绿色，不能分辨红色的叫红色盲，不能分辨绿色的叫绿色盲。黄蓝色盲仅对红绿有感觉，而对黄蓝则分不产生色觉。这种局部色盲现象多是由于疾病造成的。全色盲者是对所有的颜色均没有识别能力，只有明暗的感觉而没有颜色的感觉。它是因为人眼视网膜上没有锥体细胞或锥体细胞丧失功能，只有杆体细胞起作用，所以看不到颜色，只看到物体明暗的程度。全色盲者一般都是先天性的的，所占比例非常少，因此这种病例是罕见的。2023/1/3053六、颜色辨别六、颜色辨别在正常情况下，人的视觉器官在一定的亮度条件下，能看见并区别可见光谱中的各种颜色，对一

31、些相近色也能区别开来。在红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这一系列主色调中，还存在着许多中间色，比如说黄绿色、蓝紫色等，人眼对这些间色同样也可以辨认。2023/1/3054一般情况下，同一波长的光对应着一个固定的颜色，这是在其它外界条件都一定的条件下来说的。如果外界条件有了变化，那么上面的说法也就不再成立了。对于某些波长的光，我们会发现它的颜色与波长并不是恒定的，也就是说光的波长一定，但它的颜色在不同的条件下却发生了变化。这是因为很多颜色受到光的强度的影响，随着光强的变化，光的颜色也发生变化。这种颜色随着光强度变化而变化的现象叫做贝楚德贝楚德-朴尔克朴尔克效应。效应。2023/1/3055具体变化的情

32、况如图2-19所示。图中横坐标是波长，纵坐标是光强度。随着光强度的增强，各种波长在视觉感受上大多是向红色或蓝色的方向上变化，而只有而只有572nm的黄色、的黄色、503nm的绿色和的绿色和478nm蓝色不发变蓝色不发变化。化。2023/1/3056图图2-19 各种波长的恒定颜色线各种波长的恒定颜色线2023/1/3057在可见光谱中，从红色端到紫色端，其间有各种各样的过渡色，这些间色，人眼的辨别能力是不一样的。在有的区域，光的波长稍有变化，人眼便可分辨，但是有的区域，光波得有一个较大的变化时，人眼方可区别出颜色的不同。人的视觉在人的视觉在辨认波长的微小变化方面的能力称辨认波长的微小变化方面的

33、能力称为为辨认阈限辨认阈限。2023/1/3058实验证明，人眼对光波变化最敏感的部位在490nm的青绿色光及590nm的橙黄色光附近，波长有12nm的改变，人的视觉器官便会有不同的颜色感受。对于540nm的绿色光谱段需要有23nm的波长变化人眼才可以对颜色有所区别。最不敏感的部位在可见光谱的两端，人眼对波长变化的反应能力近乎迟钝，特别是在波长大于655nm以及小于430nm的可见光范围，人眼几乎无法分辨颜色上的差别。图2-20为人眼对不同波长颜色的辨认阈限。在可见光谱范围内，一般人眼能够分辨出一百多种不同的颜色。2023/1/3059图图2-20 人眼对不同波长颜色的辨认阈限人眼对不同波长颜

34、色的辨认阈限2023/1/3060七、颜色对比七、颜色对比人在观察物体时，常常是许多不同颜色的物体同时共存，相邻区域的相邻区域的不同颜色相互影响叫做不同颜色相互影响叫做颜色对比颜色对比。颜色对比有两种，一种是同时颜色同时颜色对比对比，另一种是先后颜色对比。先后颜色对比。2023/1/3061一、同时颜色对比一、同时颜色对比同时颜色对比，是指两种颜色同时呈像在视网膜上时所产生的对比现象。比如将一浅灰色的纸片放在黑色的背景上，你会觉得灰纸显得亮一些，同样将这张浅灰色的纸片放在白色的背景上，你的感觉却是灰纸显得比较暗，你其甚至会以为它们不是同一片灰纸，如图2-21所示。2023/1/3062图图2-

35、21 同时颜色对比图同时颜色对比图2023/1/3063将几片同样大小同样颜色的灰纸放在不同的背景上，在绿背景上灰色会带有红色的感觉，而在蓝背景上则会有黄色的感觉。如果是两种反差相当大的彩色放在一起，则两种颜色的对比会特别强烈，好象各自的颜色都比以前变深了。这就是同时颜色对比的结果。通过大量的科学实验，总结出这样的结论，当两种颜色放在一起时，人的视觉会感到一颜色向另一颜色的相反色方向变化。如白衣黑裤会觉得白的更白，黑的更黑；红花绿叶会感到花儿更艳，绿色更浓。2023/1/3064二、先后颜色对比二、先后颜色对比先后颜色对比是指先看一种颜色，之后再看第二种颜色时，两种颜色感觉就会相叠加，颜色产生

36、不稳定的现象。当眼睛注视绿色几分钟之后，将视线移到白墙上，这时会感觉墙并不是白色的，而是浅红色。这种现象用前面所讲的三色学说很容易解释，当眼睛看绿色一段时间之后，绿色视神经细胞产生疲劳，而与之相反的神经细胞较兴奋，因此先后颜色对比现象是，后来看的颜色上产生先看过的那种颜色的补色的感觉。但准确地说，并不一定是补色，而是与补色相近的颜色。2023/1/3065又如人眼注视过红色之后，眼睛对红色的感受性就会降低，于是在白背景上会产生与原来颜色的补色相近的浅绿色，称之为负后像负后像。利用四色学说同样也可以解释这一现象。负后像也有亮度特征，如果在灰背景上视白色较长时间，当移开白色之后，灰背景上会出现较暗

37、的负后像；若在灰背景上放一黑色块，则会出现一个较亮的负后像。负后像时隐时现，直至最后消失。2023/1/3066与同时颜色对比不同的是，先后颜色对比是在时间运动的过程中发生的颜色对比现象。但是这种色彩不稳定的现象，只是视觉器官的感受，并不是颜色真的发生的变化。2023/1/3067三、边界对比三、边界对比如图2-22，在我们观察印刷控制条中的灰梯尺时，你会感到每一条边界线的右侧显得亮一些，而左侧显得暗些，使人感到在每个梯级内的明度是变化的。如果我们遮当住整个图形，而只留其中任何一个梯级来观察，就会看到在一个梯级内亮度是一致的，不存在一侧发亮，一侧发暗的现象。这种在明暗图形轮廓边在明暗图形轮廓边

38、界部分发生的主观对比加强的现象，就界部分发生的主观对比加强的现象，就称为称为边界对比边界对比。2023/1/3068图2-23边界对比2023/1/3069八、颜色恒定八、颜色恒定外界条件发生变化时，物体的颜色也随之变化。但是我们对一些常见物体的颜色的认识却是相对恒定的，这种现象就是颜色恒定现象。日光是呈现物体颜色的最主要的光源，但是从早到晚，日光照度的变化是在不断发生化的，早晚光线弱，中午光线强，太阳光的光谱成分发生发很大的变化，但我们的视觉仍保持着对事物颜色感受的恒定性，比如花永远是红的，树总是绿的，天仍是蓝的。2023/1/3070颜色恒定现象是一个较为复杂的问题，赫林认为，最常见的物体

39、的颜色给我们的记忆以深刻的印象，这一颜色就成为物体记忆颜色的固定特征，一切我们经验所知的物体，都是通过记忆颜色去看的，所以颜色的恒定与人的视觉系统对颜色的记忆有一定的关系。2023/1/3071除此之外，颜色恒定还取决于物体的物理特性及人眼视网膜的感光细胞特征。从这个现象也可以说明，单依靠目测的方法来评价颜色是不科学的，了解颜色恒定现象可以避免它在工作中的一些不利影响。2023/1/3072九、颜色错觉九、颜色错觉错觉是我们对外界刺激的一种不正确的反映。色彩能够造成心理上各种不同的错觉感，例如大小错觉、远近错觉和重量错觉等。同样大小的两个物体，人们对黑色物体感觉面积要小些，白色物体感觉面积要大

40、些，如图2-24。这种现象是由人的视错觉造成的。2023/1/3073此外，红色、橙色、黄色和白色一样，使人感到与同样面积的灰色物体相比显得大些；而绿、青、紫使人感到与同样面积的灰色物体相比显得小一些。因为红、橙、黄等长波暖色有扩散性，给人以膨胀感、前进感；而绿、蓝、紫等短波长冷色有收敛性，给人以收缩感、后退感，如图2-25。2023/1/3074图2-24颜色错觉2023/1/3075图2-25颜色错觉2023/1/3076造成这一现象的原因是由于视觉适应而造成的错觉。因为光谱色中各色光的波长不同，红色波长最长(700nm)，紫色波长最短(400nm)，而眼睛的水晶体类似一个不完善的透镜，当

41、不同波长色光通过水晶体时有不同的折射率，它们通过水晶体而聚焦在不完全相同的平面上，短波的紫光焦点最近，长波的红光焦点最远，如图2-26所示。2023/1/3077图2-26颜色错觉的形成2023/1/3078为了适应波长的不同，红色聚焦时水晶体要变厚，紫色聚焦时水晶体要变薄，尽管水晶体具有调节适应功能，但各色光波长差异非常微小，完全适应是不可能的，所以短波长的冷色在视网膜前部成像，长波长的暖色在视网膜后方成像。这就造成在视膜上正确聚焦成像的条件下感觉红色比实际距离近，而蓝色比实际距离远。2023/1/3079这样，由于视觉适应造成错觉，使红、橙、黄等暖色带有前进感和扩散感，看起来有靠近和扩大的感觉；与此相反，对绿、青、紫等冷色带有后退感和收敛感。根据颜色错觉的生理和心理作用，可以在宣传商品、美化环境和画面设计中，采用不同的色彩及装饰，达到宣传效果。2023/1/3080