沒有光源，就沒有色彩感，人可以憑借光看到物體的形狀和顏色，從而認識客觀世界。什麽是光？廣義來說，光是物理學中的客觀物質(不是物體)，是電磁波。電磁波包括宇宙射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波。它們都有不同的波長和振動頻率。在整個電磁波範圍內，並不是所有的光都有顏色，更準確地說，並不是所有的光的顏色都能被我們的肉眼分辨出來。只有波長在380納米到780納米之間的電磁波才能引起人的顏色感知。這種波長的電磁波被稱為可見光譜，或光。其他波長的電磁波是肉眼看不見的，稱為不可見光。比如長於780納米的電磁波稱為紅外線，短於380納米的電磁波稱為紫外線。
實際上，陽光的七種顏色是由紅、綠、紫光波按不同比例混合而成的。我們把這三種顏色稱為紅綠紫光三色光(目前彩電中使用的是紅綠藍，實際上並不能混合自然界的所有顏色，只是為了方便，但紅綠藍在光學中壹直作為三色光使用，我們在這裏可以通過“色圖”來表示。因為是百分比，所以三者之和必須等於1，所以比色圖中只需要x和y值。當把光譜顏色中每個波長引起的色相感覺做成X、Y平面上的圖標，就得到色圖(見圖2)。因為白色的感覺可以通過等量的紅綠紫(藍紫色)混合得到，越靠近畫面中央越接近白色，也就是飽和度越低；在邊緣曲線中，飽和度越高。所以圖片中的某個位置就相當於物體顏色的某個色相和飽和度。
1666年，英國物理學家牛頓做了壹個非常著名的實驗。他用棱鏡將太陽的白光分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七個色帶。根據牛頓的推論，太陽的白光是七種顏色的混合。白光通過棱鏡的分解叫做色散，彩虹就是許多小水滴對太陽白光的色散。每種顏色的波長如下:
單位:納米
可見光譜表:
光的物理性質是由光波的振幅和波長決定的。波長長短的不同決定了色調的不同。相同的波長，不同的振幅，決定了色調亮度的差異。(圖3)
2.物體色
在這個問題上有壹場大辯論。有人認為它有固有的顏色，有人認為沒有。那些認為沒有光的人說任何物體都沒有顏色。物體之所以有顏色，是因為不同的物質對不同顏色的七色光吸收或反射不同，所以表現出不同的顏色。他們還說:綠葉可以反射綠光，吸收其他顏色的光，所以看起來是綠色的，而紅花可以反射紅光，吸收其他顏色的光，所以看起來是紅色的。主張固有色的人說:為什麽紅色的花在紅光照射下會顯得更紅？這是因為它有紅色素，它的紅色是飽和的，所以都是反射的。當用紅光照射綠葉時，綠葉會變黑。這是因為綠葉中沒有紅色色素，所以會自然變黑，而白紙上沒有色素，用任何顏色的光照射，大部分都會反射出來。此外，白色棉花反射全色光，因為它沒有任何色素。用紅色顏料染色時，其質地變化不大，所以反射紅光，吸收其他色光。為了避免其爭論，我們稱之為物體顏色，但我們應該解釋物體反射不同顏色光的原理:
不同的物體反射不同顏色的光。為什麽？因為不同的物體有不同的反光曲線，所以這種曲線叫做顏料。比如紅色物體的曲率可以反射紅光，也就是說它的曲率可以反射640 ~ 750納米的電磁波。如果紅光照在上面，可以產生同步振動的效果，使紅光反射回來，只有壹部分紅光在振動時消耗能量。所以我們看到它是紅色的，也叫物體反射紅光。如果其他顏色照在上面，因為旋律不同，產生的幹擾波不壹定多。如果550 ~ 600 nm的黃光照射在紅色物體上，可能產生類似600 ~ 640 nm的幹涉波，即類橙色，稱為黃光吸收。如果波長為480 ~ 550 nm的綠光照射到紅色物體上，可能會產生更加混亂的幹涉波。這種幹涉波大部分不在可見光波段，只有壹部分被反射產生視知覺。我們說這種綠色光波被吸收產生黑灰色的視覺。如果白光照射在紅色物體上，只有白光中的640-750 nm光波產生同步振動，其余光波產生幹涉。我們說這是因為紅光被反射了，其余的光波被吸收了。壹個可以反射不同波長的物體，由於曲率不同，會對不同顏色的光產生同步振動。我們說它能反射不同顏色的光。如果是黑色物體，就不能純粹反射某壹種顏色的光，也就是說，不能使任何壹種顏色的光同步振動，只能反射幹涉後的混合的、混沌的電磁波，所以我們稱之為黑色吸收體。黑色之所以會吸收光，是因為色光無法產生同步* * *振動的返回，所有不同波長的電磁波都受到幹擾。幹涉後，光能在幹涉中被消耗並產生熱量，這就是黑吸收光的作用。白色的物體可以同步反射七色光的大部分電磁波，只有壹小部分在振動時消耗能量，所以我們稱之為高反射率，冷。
這就是物體反射不同顏色光的原理。
另外，我們知道光波也是電磁波的壹種，所以它也具有電磁波壹樣的相斥相吸的特性。這也是同色物體反射同色光的另壹個原因。
任何物體都可以吸收、透射、反射和折射光線。
在可見光譜中，紅光波長最長，穿透力最強。比如:為什麽早上的太陽是紅色的？這是因為早晨的陽光需要穿過比中午厚幾乎三倍的大氣層，早晨的空氣中含有大量的水分子。當陽光穿過它時，許多其他顏色的光被吸收、折射或反射。只有紅光頑強地穿過大氣層和水汽到達地面，穿透力極強。其間，大部分藍紫色的光在大氣和水汽中折射，而到達地面的太陽光大部分是紅色和橙色的，所以太陽看起來是紅色的。
在衛星上，天空是黑暗的，但是為什麽我們在地球上看到的天空是藍色的呢？這是因為陽光照射在地球上，藍紫色的光由於穿透力最弱，被空氣吸收、折射、反射。這些藍光散落在空中，看起來很自然的藍色。為什麽大海是綠色的？水不是無色透明的嗎這也是因為太陽光照射到水中，大部分綠松石色的光在水中折射，所以看起來海水是綠松石色的。在空氣汙染少的天山，我們發現附近的山都是綠樹，仲景山是藍綠色的，袁晶山是藍紫色的，所以被稱為“青山綠水”。由於以上原因，我們的繪畫中有壹個“色彩透視”，即近暖、遠冷、近實、遠虛、近純、遠灰，這裏暫且不贅述。
第二節顏色的分類和特性
在中國古代，黑、白、玄(紅黑)稱為顏色，青色、黃色、紅色稱為色彩，統稱為色彩。
現代色彩學，或西方色彩學，也將顏色分為兩類:
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非彩色色系指的是黑白。試著在純黑中逐漸加入白色使其從黑色、深灰、中灰、淺灰到純白，分成11個臺階成為明度漸變，從而做出明度色標(也可用於彩色系統)。任何明度為0 ~ 3的顏色稱為低調色，明度為4 ~ 6的顏色稱為中調。
顏色之間的明度差異決定了明度對比的強弱，3以內的對比稱為弱明度對比，也稱為短對比。3 ~ 5的反差叫中反差，也叫中反差。超過5的反差叫強反差，也叫長調反差。
在明度對比中，如果面積大、效果最大的顏色或色組屬於高色調對比，其他顏色的對比屬於長色調對比，則整組對比稱為高色調對比。這樣，明度對比大致可以分為高短調、高高調、高短調、高短調、高長調、中短調、中高短調、中低短調、中高長調。彩色地圖16 ~ 18)
壹般來說，高調活潑，低調簡約，亮度對比強，時間感強，圖像清晰度高；明度弱的時候，時間感弱，不清楚，模糊。當明度對比過強時，如最長的曲調，感覺生硬、空洞、刺眼、簡單化，有壹種恐怖感。(見色卡1 ~ 15)
2.有壹個顏色系統
彩色系統有三個基本特征:色相、純度和明度，在色彩學中也稱為顏色的三要素、三屬性或三特性。
(1)色相:色相是指顏色的外觀，具體來說，是用波長來劃分彩色光的外觀。可見色光因為波長不同，給眼睛的顏色感覺也不同，每個波長色光給人的感覺就是壹種色調。
根據色散可以劃分色調的序列關系，即紅、綠、藍(藍紫)加中間色，即紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。並且可以細分為
(2)純度:純度是指有色光波長的純度，也稱明度、色度、新鮮度或飽和度。在七色相中，各有各的純度，七色光混合成白光，七色顏料混合成深灰；黑、白、灰屬於非彩色色系，即沒有色度，任何簡單的顏色，如果與非彩色色系的任何顏色混合，其純度都會降低。這七種顏色除了每壹種的純度最高之外，它們之間也有純度上的差異。我們可以通過色散序列的平行色帶，給每種顏色加上等量的灰度，使其逐漸變成純灰色。通過實驗我們可以清楚的看到，紅色最難，綠松石最容易，也就是說紅色純度最高，而綠松石純度最低。
(3)亮度:亮度是指顏色的亮度，對於光源顏色可稱為光度；對於物體顏色，除了明度之外，還可以稱為亮度、深度等等。
無論是投射光還是反射光，在相同的波長下，光波的振幅越寬，色光的亮度越高。在不同的波長中，振幅與波長的比值越大，亮度感知越高。(參見圖3)
白色顏料是壹種具有高反射率的物體。將白色與其他顏料混合可以提高混合色的反射率，這也提高了混合色的亮度。白色混合得越多，亮度提高得越多。黑色顏料屬於反射率極低的物體。將黑色與其他顏料混合會降低混合色的反射率。輕微混合時，反射率明顯降低，也降低了混合色的亮度；黑色混合得越多，亮度降低得越多。灰色屬於反射率在95%以下，10%以上的顏色，即屬於中等明度的顏色，明度不同的黑白和灰色可以形成有序的明度序列。
不同色調的光有不同的振幅。紅色雖然振幅寬，但波長也長；黃色雖然振幅與紅色相當，但波長較短。紅色的振幅與波長之比小於黃色的振幅與波長之比。所以紅色的亮度比黃色弱。
我們可以擴大色散帶，即紫紅色、紅色、橙紅色、橙色、橙黃色、黃綠色、綠色、青綠色、青色、藍色、藍紫色、紫色、紫紅色。兩端做紫色，中間做黃色，向上逐漸加白色。可以發現黃色可以很快變成純白，紫色變成純白最慢。逐漸加黑下去，紫色很快就會變成純黑，青色次之，黃色變成純黑最慢。整個桌子變成W形，表示黃色最強，紫色最弱，以此類推。(參見圖5)
這種現象可以通過計算機色譜清楚地區分。原理是自然界所有的顏色，只需要在投射到地球上的七種顏色的太陽光中，用紅、綠、紫三原色就可以混合出來。在這三原色中，綠光占50%，另外兩種顏色紅光和紫光各占25%左右。但由於紫光波較短，穿透空氣時形成較大角度。當它穿過大氣層時，壹部分藍紫光在大氣中反復折射，形成了藍天。紅色光波是最長的可見光波。當它穿過大氣層時，與空氣形成壹個小角度，大部分紅色光波都能到達地面。所以，其實到達地面的顏色中，紅光比紫光多。黃光是綠光和紅光加上光的混合。我們知道，加光混合後新產生的光比原來兩種光的任何壹種都要亮。原因是當640 ~ 750 nm光波的紅光與480 ~ 550 nm光波的綠光混合時，形成新的幹涉波形，並以不同的色調呈現，即600 ~ 640 nm的橙紅光、580 ~ 600 nm的橙光、560 ~ 580 nm的黃光、530 ~ 560 nm的黃光等。這些新產生的波形，尤其是黃光和黃綠色光，比紅光和綠光具有更大的振幅波長比。這就是為什麽混合色光在混合之前比任何原色都要亮。所以其實我們看到的綠光也是綠光和紫光的混合，所以在混合之前比任何壹種原色光都要亮。這就是光混合的原理。
再看看調光混音:
黃光=白光-紫光(減去壹種原色光)
綠光=白光-紅光-紫光(減去兩種原色)
綠光=白光-紅光(減去壹種原色光)
紫光=白光-紅光-綠光(減去兩種原色)
紅光=白光-綠光-紫光(減去兩種原色)
這樣就形成了“W”型的條帶色譜，這些顏色的明亮順序是:紫色<紅色<橙色<黃色>黃綠色>綠色<青綠色<青色>青色>藍紫色>紫色。
第三節顏色的表示
為了在實際工作中更方便地使用顏色，顏色必須按照壹定的規律和順序進行排列。歷史上很多色彩學家都做過努力和研究。
1.牛頓色環
這是比較科學的早期表達方法。後來人們把太陽的七種顏色歸納為六種顏色，圈起來，頭尾相連，就成了六色環，三原色和三原色區分得很清楚。
紅、黃、藍三原色是由壹個正三角形的三個角所指(當時誤把黃色當作原色，現在只當作調光混合)。而橙、綠、紫也在等邊三角形的三個角所指的點上。
三原色中的任何壹種都是其他兩種原色之間顏色的互補色；也可以說，三種中間色中的任何壹種，都是另外兩種中間色的原色的互補色。(圖6)
2.彩色立體聲
色立體是借助三維空間表達色相、純度、明度的概念。如果以地球儀為模型，顏色的關系可以用這樣的位置和結構來表示:赤道部分代表壹個純色的環；連接南北極的中軸線為非彩色色系的明度序列，南極為黑色，用S表示，北極為白色，用N表示，球心為正灰色；南半球黑暗，北半球光明；球的表面是清晰的顏色；球是灰色的(渾濁的)；從球表面到球中心軸的任何垂直線表示純度順序；垂直於中心軸的圓直徑兩端代表互補色關系。但實際上，如果把球包裹在圖5的色彩明度序列表中，可以發現純度最高的黃色並不在赤道上，而是偏向N，其次是青色。最純凈的紫色並不在赤道上，而是偏向S，從而形成波浪狀的赤道色球儀。(圖7)
彩色立體聲的使用
(1)彩色立體相當於壹本“色彩字典”。每個人都有主觀色調，色彩的運用會局限在某壹部分。色彩立體色譜為您提供了幾乎所有的色彩體系，將幫助您豐富色彩詞匯，開拓新的色彩思路。
(2)由於各種顏色在色彩立體中是按壹定順序排列的，所以色相順序、純度順序、明度順序組織得非常緊密。它表明了顏色分類、對比和協調的壹些規律。
(3)如果建立起標準化的色彩立體光譜，將會給色彩的使用和管理帶來極大的便利。只要知道某個顏色標簽，就可以在色譜中快速正確的找到。然而，色譜法也有壹些不可避免的缺點。首先，色譜只能用自己的顏料制作，但是顏料不僅受生產工藝的限制，還受理論的限制。根據調色師的分析，用現有的顏料不可能印出所有的顏色。其次，打印出來的顏色不能長時間保存。在實際藝術中，色彩立體只能作為配色的工具，科學工具終究代替不了藝術創作。
奧斯特瓦爾德彩色立體聲
奧斯特瓦爾德是德國化學家。他為染料化學做出了巨大貢獻，獲得了諾貝爾獎。1921年，他發表了奧斯特瓦爾德色圖，後來被稱為奧斯瓦爾德彩色立體圖。他把0.891-0.035的每壹個明度分成8份，分別用A、C、E、G、I、L、N、P來表示，每個字母分別包含白色和黑色(他的劃分是基於韋伯比)。以明暗系列為垂直中軸，作為三角形的壹邊，其頂點為純色，上端為亮色，下端為暗色，三角形中間部分為灰色(如圖8)。每種顏色的比例為:純色+白色+黑色= 100%。奧斯威辛運動空間的方法是將純色、白色、黑色按照不同的比例塗在壹個旋轉的圓盤上，旋轉混合，然後得到所需的色光，再用顏料通過感覺復制。
奧斯威辛三維色環由24種顏色組成，色環直徑兩端的顏色互為補充，以黃、橙、紅、紫、青(群青)、青(綠藍)、綠(海綠)、黃綠(葉綠)為8種主色，每種主色分成3等份組成24個色環，1 ~。每種顏色都有壹個色調數/白色含量/黑色含量。比如8ga的意思是:8號色(紅色)，G是白色內容，從表中是22；a為黑色內容，為11，結論為淺紅色。
他將每種顏色縫合在壹起，形成壹個陀螺形狀的彩色固體(圖10)。
芒塞爾固體
蒙塞爾是壹位長期從事藝術教育的美國色彩學家。美國早在1915就出版了《孟塞爾顏色圖譜》，美國國家標準局和美國光學研究所分別在1929和1943修訂出版了《孟塞爾顏色圖譜》。最新版本的彩色圖譜包括兩組樣本，壹組有光澤，另壹組無光澤。光澤色譜* * *包括1450種顏色和壹組37種中性灰色的黑白色譜，而暗淡色譜包括1150種顏色和32種中性灰色。每件約為1.8×2.1 cm。蒙臺梭利色譜是從心理學角度出發，基於顏色的視覺感知特性的顏色標註系統。目前，這種顏色標記系統作為壹種顏色分類和校準的方法在世界上被廣泛使用。蒙臺梭利色立體中軸的非彩色色系從白到黑分為11級，其色相環主要由10種色調組成:紅(R)、黃(Y)、綠(G)、藍(B)、紫(P)及其中間色黃紅(YR)和綠。R和RP之間的RP+R，RP和P之間的P+RP，P和PB之間的PB+P，PB和B之間的B+PB，B和BG之間的BG+B，BG和G之間的G+BG，G和GY之間的GY+G，Y和YR之間的Y+GY，YR和R之間的R，為了做更細的劃分，每個色調都分為10級。每5個主色調和中間色調評定為5，每個色調又分為2.5、5、7.5、10四個色階。整張專輯分為40種色調(圖11，
任何顏色都是用色相/明度/純度(即H/V/G)來表示的。比如5R/4/14表示色相為5號紅，明度為4，純度為14。這種顏色是明度和純度最高的紅色。(日本1978 65438+2月出版了壹套顏色樣卡，名為《新日本顏色體系》，包含5000種顏色，是目前世界上最大的顏色圖集。也以芒塞爾色譜命名，但考慮到芒塞爾色固體中的40種色調，不能滿足實際需要，特別是在R到Y和PB的範圍內。所以增加了1.25R、6.25R、1.25YR、3.75YR、8.75YR、6.25Y、3.75PB、6.25PB八種色相，共計***48種色相，光值分為10。)