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這個蘋果是什么顏色的？
對顏色的表示法常常是十個人十個樣子，各有不同。“給顏色定名”是個大難題。 顏色是一種有關(guān)感覺和主觀解釋的問題。 即使他們看著同一物體（在這里是說一個蘋果），人們將依不同的標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)歷以迥然不同的字眼來表達(dá)同一種顏色。 因為要表達(dá)一種顏色有各種各樣的方法，要向某人描述某種特定顏色是很難說得一清二楚的。 如果我們對某人描述蘋果的顏色是“火紅色的”，我們是否能指望他們準(zhǔn)確地再現(xiàn)這種顏色呢？ 用言語來表達(dá)顏色是復(fù)雜而困難的。 然而，如果有一種標(biāo)準(zhǔn)的方法能精確地表示顏色并為每個人所理解，則色彩信息的交流就可以更加順當(dāng)，更加簡單和精確。 這種精確的色彩信息交流將解決種種與顏色有關(guān)的問題。 用語言來描述顏色能準(zhǔn)確到什么程度？ 慣用色名和系統(tǒng)色名 用來表達(dá)顏色的名詞常隨時代而變。 例如我們談到的紅色就有“朱紅”、“品紅”、“玫瑰紅”、“草莓紅”和“緋紅”等。 這些稱為“慣用色名”， 通過分析顏色的狀態(tài)，并加上“鮮”、“暗”、“深”等形容詞，我們描述顏色就可以更加準(zhǔn)確一些。 如在上一頁，有人用“鮮紅”這一類詞語被稱為系統(tǒng)色名。 盡管我們已用很多方法來描述顏色，不同的人在聽到“緋紅”或“鮮紅”時會以不同的方式來解釋這種表達(dá)方式。 因此，用語言來表達(dá)顏色仍然是不夠準(zhǔn)確的。 那么怎樣來表達(dá)顏色才不至于被誤解呢？ 即使是相同的顏色，為什么看起來還是不一樣呢？
光源的差別 大概很多人都有這種經(jīng)驗，一個擺在蔬菜水果店里的蘋果在陽光照射下，顯得如此美味可口， 如果放在家里的日光燈下看起來就不是那么好了。 背景的差別 放在明亮背景之前的蘋果看起來要比放在暗背景之前的來得黯淡。 這被稱之為對比效應(yīng)。對于要準(zhǔn)確地判斷顏色來說，這是不利的。 方向的差別 當(dāng)我們從兩個稍稍不同的角度觀察一輛小車時，車上的某點看起來會有陰暗之差。 這是由于車上的涂料有方向特性的緣故。 某種帶色的材料，特別是金屬涂料有強(qiáng)烈的方向特性。 對于精確的色彩交流，對某物的觀察角和照明角必須保持恒定。 觀察者的差別 每個人的眼睛的靈敏度總是稍微有差別的，甚至認(rèn)為色視覺正常的人，對紅或藍(lán)仍可能有所偏倚。 還有，一個人的視力通常隨年齡的增大而改變。 由于這些因素，各種顏色在不同的人看來是不一樣的。 尺寸的差別 有人在查看了墻紙的小塊樣片以后選擇了他認(rèn)為很好的一種，但當(dāng)墻紙貼到墻上去之后卻又覺得太亮了一點。 覆蓋在大面積上的看起來更明亮和更鮮艷， 這就是所謂的面積效應(yīng)。 挑選大面積的物體卻根據(jù)小面積的色樣會產(chǎn)生錯誤。 兩個紅球，你如何向別人描述兩球的顏色
圖上有兩個紅球。 乍一看，它們都是一樣的紅色，但仔細(xì)觀察一下你就會發(fā)現(xiàn)它們在好幾方面都是不一樣的。 兩球都是紅色，但上球的顏色較為明亮，下球則較暗。 還有，上球的顏色顯得鮮艷。 可見，即使兩球看起來都是紅的，但它們的顏色卻是不一樣的。 當(dāng)將顏色分類時，它們可以以構(gòu)成顏色的三個屬性來表示，即：色調(diào)、亮度和色飽和度（鮮艷度）。 色調(diào)、亮度、色飽和度，色彩的世界由這三個屬性構(gòu)成 色調(diào)
紅、黃、綠、藍(lán)……等色調(diào)構(gòu)成了色環(huán) 蘋果是紅的，檸檬是黃的，天是藍(lán)的，這就是我們大家以日常用語對顏色的判斷。 我們用色調(diào)這一術(shù)語在色彩世界里把顏色區(qū)分為紅、黃、藍(lán)等類別。還有，雖然黃和紅是兩種截然不同的色調(diào)，但是把黃和紅混合在一起就產(chǎn)生了橙色（有時稱之為黃-紅）：混合黃和綠產(chǎn)生黃-綠；混合藍(lán)和綠則產(chǎn)生藍(lán)-綠，等等。 把這些色調(diào)銜接排列，就形成如圖1所示的色環(huán)。 亮度
顏色有明暗之分，顏色的亮度沿垂直方向變化 當(dāng)比較各種顏色的亮度（顏色的明亮程度如何）時，顏色就有明亮和深暗之分。 例如，將檸檬的黃色和葡萄柚的黃色來說， 毫無疑問，檸檬的黃色就比較明亮。 把檸檬的黃色和歐洲甜櫻桃的紅色相比， 顯然，也是檸檬黃比較明亮。 可見，顏色亮度的測量與色調(diào)無關(guān)。 現(xiàn)在，讓我們來看一看圖2。圖2是圖1沿A（綠）B（紫紅）直線切開的剖面圖。 可以看出，亮度沿垂直方向變化，越往上去，色彩越明亮，越往下去，則越深暗。 色飽和度
顏色有鮮艷與陰晦之別，色飽和度由中心向兩側(cè)變化 再來說說黃色。檸檬的黃色和梨的黃色相比較又如何？ 你可能會說檸檬的黃色更明亮一些，但除此以外還有一個大的差別就是檸檬的黃色顯得鮮艷， 而梨的顏色則顯得陰晦。 這種差別稱之為色飽和度或鮮艷度。 從圖2可以看出，紫紅和綠兩色的飽和度分別由中心向兩側(cè)隨水平距離的增加而變化。 離中心越近，色彩越陰晦；離中心越遠(yuǎn)，則越鮮艷。 圖3標(biāo)出了一些常用的描述色彩亮度和色飽和度的形容詞。 至于這些形容詞表達(dá)了什么，請再看一下圖2。 色調(diào)、亮度和色飽和度構(gòu)成了一個色立體
色調(diào)、亮度、和色飽和度 為顏色的三個屬性。將此三屬性放在一起，可以組成一個三維立體，如圖4。色調(diào)形成該立體的外緣，亮度作為中央主軸，而色飽和度作為水平橫輻。 世界上一切的顏色均分布于如圖4所示的主體周圍，于是形成了如圖5所示的色立體， 由于色飽和度各梯級的大小對每一種顏色色調(diào)和亮度來說都是不等的，因此色立體的形狀為復(fù)雜，但卻能把色調(diào)、亮度、色飽和度的關(guān)系以直觀的方式來表達(dá)得清清楚楚。
為色調(diào)、亮度、色飽和度建立標(biāo)度，就能用數(shù)字來測量顏色 如果我們測量蘋果的顏色，我們得到下列結(jié)果：
過去已有好幾個人想出多種方法，常常是通過復(fù)雜的公式用數(shù)量來表示顏色，其目的是使每個人能夠更容易地和更準(zhǔn)確地做色彩信息交流。 這些方法試圖提出一種用數(shù)字來表示顏色的方法，就好象我們表示長度和重量一樣。 例如在1905年，美國畫家A.H.孟塞爾發(fā)明一種表示顏色的方法，這種方法利用大量按照顏色的色調(diào)（孟塞爾色調(diào)）、亮度（孟塞爾值）和色飽和度（孟塞爾飽和度）分類的色紙片，用來和樣品色作目視比較。 后來，經(jīng)過許多進(jìn)一步實驗，該系統(tǒng)經(jīng)過更新，創(chuàng)立了孟塞爾新表色系統(tǒng)，也就是現(xiàn)在在用的孟塞爾系統(tǒng)。 在該系統(tǒng)中，任何給定的顏色按照它的色調(diào)（H），亮度值（V）和飽和度（C），表示為一個字母/數(shù)字組合（HV/C），并利用孟塞爾色卡作目視測定。 其他用數(shù)字表示顏色的系統(tǒng)是由國際照明委員會（CIE）研究出來的。 其中最為著名的兩種系統(tǒng)為Yxy系統(tǒng)和L*a*b*系統(tǒng)。前者是于1931年根據(jù)CIE規(guī)定的三刺激值XYZ發(fā)明出來的，后者是由1976年發(fā)明的，以給出更為均勻的相對于視差的色差。 這兩種色空間*已在全世界用于色彩交流。 Lab色彩空間 L*a*b*色空間（也稱為CIELAB）是當(dāng)前最通用的測量物體顏色的色空間之一，可廣泛應(yīng)用于所有領(lǐng)域。 它是均勻色空間之一，是由CIE在1976年制定的，以便克服原來的Yxy色空間的一個主要問題，即： x,y色度圖上相等的距離并不相當(dāng)于我們所覺察到的相等色差。 在這一色空間中，L*是亮度，a*和b*是色度坐標(biāo)。 下邊圖所示的為a*,b*色度圖。 在這個圖上，a*和b*表示色方向： +a*為紅色方向，-a*為綠色方向，+b*為黃色方向，-b*為藍(lán)色方向。 中央為消色區(qū)；當(dāng)a*和b*值增大時，色點遠(yuǎn)離中心，色飽和度增大。 上是L*a*b*色空間色主體表示法；下是該色主體在某恒定L*值處的水平剖面圖。
要知道這些值究竟代表什么顏色，首先讓我們在左圖上的a*b*圖上標(biāo)出a*和b*值（a*=+47.63,b*=+14.12)來得到點（A），它所表示的就是蘋果的色度。 如果我們把左圖上的色主體通過（A）點和中心垂直地切割，我們可以得到一張色圖與亮度的關(guān)系圖，下圖所示為該圖一部分。
LCh色彩空間 L*C*h色空間使用與L*a*b*色空間一樣的色度圖，但是它使用柱面坐標(biāo)而不是直角坐標(biāo)。 在該色空間中，L*代表亮度且與L*a*b*色空間中的L*相同，C*為色飽和度，h為色調(diào)角。 在圓心處色飽和度C*的值為0，離圓心越遠(yuǎn)C*值越大。 色調(diào)角被規(guī)定為從+a*軸開始并以度數(shù)表示： 0為+a*(紅），90為+b*(黃），180為-a*(綠），270為-b*(藍(lán)）。 如果我們用L*C*h色空間來測量蘋果的顏色，我們將得到下列結(jié)果。 如果我們把這些值描繪在圖9上，我們就得到點（A）。
亨特爾Lab色彩空間 亨特Lab色空間是由R.S.亨特發(fā)明的，是比CIE1931Yxy色空間在視覺上更為均勻的色空間。 它與CIEL*a*b*色空間相似，它仍在包括美國的油漆工業(yè)在內(nèi)的各種領(lǐng)域中使用。 XYZ（Yxy）色彩空間 XYZ三刺激值和相關(guān)聯(lián)的Yxy色空間構(gòu)成了當(dāng)前的CIE色空間的基礎(chǔ)。 XYZ三刺激值的概念是以色視覺的三元理論為根據(jù)的，它說明人眼具有接收三原色（紅、綠、藍(lán)）的接收器，而所有的顏色均被視作該三原色的混合色。 XYZ三刺激值是利用這些標(biāo)準(zhǔn)觀察者配色函數(shù)計算得來的。
用儀器測量各種顏色 盡管人眼不能準(zhǔn)確地用數(shù)量來表示顏色，但是用儀器測量則是最簡單不過的。 正如我們在前面說過，不喜歡人們普遍用主觀表示法來口頭地描述顏色，而色彩色差計則是按照國際標(biāo)準(zhǔn)用數(shù)字來表達(dá)顏色。 用這種方法來表示顏色就有可能讓每一個人理解所表達(dá)的是一種什么樣的顏色。 還有，一個人對單色感覺會隨著背景或照亮顏色的光源而改變。 色彩色差計具有與人眼相當(dāng)?shù)撵`敏度，但是因為色彩色差計總是利用同一光源和照明法來測量，測量條件總是一樣的，無論它是在晝間或夜間，室內(nèi)還是室外。 這就使得測量既簡便而準(zhǔn)確。
用數(shù)值來表示色差 不論在何處只要用到顏色，最頭痛的問題就是細(xì)微的色差。 但是用了色彩色差計，即使細(xì)微的色差也可以用數(shù)字表達(dá)出來而且容易被人所理解。 讓我們用L*a*b*和L*C*h色空間來看一下兩個蘋果之間的色差。 用蘋果1的顏色(L*=43.31, a*=+47.63, b*=+14.12)作為標(biāo)準(zhǔn)，如果我們測量蘋果2的顏色(L*=47.34, a*=+44.58, b*=+15.16)與蘋果1的顏色之差。我們得到下面色差①和②所表示的結(jié)果。 色差則在圖13上的圖形上表示出來。圖14使我們易于理解以L*a*b*色空間表示的色差。
在L*a*b*色空間中，色差可以表示為一個單一數(shù)值△E*ab，它表示了色差的大小但是并沒有說明到底有何不同。 △E*ab由下列方程式確定：
上兩個蘋果的顏色由人眼看來是一樣的，但是當(dāng)用色度色差計測量時還可以發(fā)現(xiàn)其間有細(xì)微的差別， 而且這種差別只能以數(shù)字方式表示出來。 如果顧主投訴某項產(chǎn)品的顏色不正常，而該產(chǎn)品在啟運時卻未發(fā)現(xiàn)有任何問題。 這種投訴所造成的影響不僅僅限制在公司的銷售部門和生產(chǎn)部門，而且會損害整個公司的信譽。 在防止產(chǎn)生這類問題中，顏色的調(diào)控起到十分重要的作用。
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