光與色的研究與應用（廣州光與影照明科技有限公司 黃于民）

　　沒有光就沒有色，光是人們感知色彩的必要條件，色來源于光。所以說：光是色的源泉，色是光的表現。

　　五光十色、絢麗繽紛的大千世界里，色彩使宇宙萬物充滿情感顯得生機勃勃。色彩作為一種最普遍的審美形式，存在于我們日常生活的各個方面。衣、食、住、行、用，人們幾乎無所不包，無時不在地與色彩發生著密切的關系。色彩現象是一種變化萬千的自然景象。沒有色彩就沒有花紅柳綠，沒有色彩就沒有碧海藍天，沒有色彩就沒有詩，沒有音樂，沒有藝術。沒有色彩的世界無疑是個黑暗死寂的世界。人的一生自始至終都處在絢麗的色彩包圍之中，并在這包圍之中感受到時光的美好，時間的溫馨，人生的愉悅。色彩現象是客觀存在的，而且永恒。

　　色彩是一種視覺感受，客觀世界通過人的視覺器官形成信息，使人們對它產生認識。所以，視覺是人類認識世界的開端。來自外界的一切視覺形象，如物體的形狀、空間、位置以及它們的界限和區別都由色彩和明暗關系來反映。

一、光色的感覺

　　色彩心理學是十分重要的學科，在自然欣賞、社會活動方面，色彩在客觀上是對人們的一種刺激和象征；在主觀上又是一種反應與行為。色彩是與人的感覺（外界的刺激）和人的知覺（記憶、聯想、對比…）聯系在一起的。色彩感覺總是存在于色彩知覺之中，很少有孤立的色彩感覺存在。色彩心理透過視覺開始，從知覺、感情而到記憶、思想、意志、象征等，其反應與變化是極為復雜的。色彩的應用，很重視這種因果關系，即由對色彩的經驗積累而變成對色彩的心理規范，當受到什么刺激后能產生什么反應，都是色彩心理所要探討的內容。

　　心理顏色和色度學顏色的另一區別是，色度學所研究的是色光本身，而不牽涉到研究的環境和觀察者在空間的位置以及觀察角度的變化等因素。例如，色光的背景，在CIE系統中是暗黑無色，并且用實驗證明了不同的背景并不改變匹配數值。但是，在心理顏色視覺上則不然，當背景改變時，許多心理作用如顏色分辨力、色相、飽和度、明度等都會改變。

　　各種色彩的象征：

　　紅色―― 熱情、活潑、熱鬧、革命、溫暖、幸福、吉祥、危險……
　　橙色―― 光明、華麗、興奮、甜蜜、快樂……
　　黃色―― 明朗、愉快、高貴、希望、發展、注意……
　　綠色―― 新鮮、平靜、安逸、和平、柔和、青春、安全、理想……
　　藍色―― 深遠、永恒、沉靜、理智、誠實、寒冷……
　　白色―― 純潔、純真、樸素、神圣、明快、柔弱、虛無……
　　黑色―― 崇高、嚴肅、剛健、堅實、粗莽、沉默、黑暗、罪惡、恐怖、絕望、死亡……

　　色彩本身是不體現思想感情的。但是，在人類對客觀世界的認識和改造過程中，自然景物的色彩卻逐步給人造成了一定的心理影響，產生了冷暖、軟硬、遠近、輕重等感受，以及由色彩所產生的種種聯想。例如，從紅色聯想到火焰，藍色聯想到大海，這種聯想便產生了明確的概念，使人對不同的色彩產生不同的感覺。總之，我們看到的色彩，是光線的一部分經有色物體反射刺激我們的眼睛，在頭腦中所產生的一種反映。

　　色彩不是使用越多越好，心理學試驗測定表明，在視覺兩大構成因素“形”與“色”中，人類對色彩的敏感力為80％，對形狀的敏感力約為20％，色彩是影響感官的第一要素。日本東京就出現過“色彩騷動”，不少人面對艷麗的、高彩度的公交車和出租車，以及色彩迷幻閃爍的霓虹燈、五顏六色的廣告和刺眼的玻璃幕墻，感到頭暈目眩、心緒煩躁，為此提出了嚴厲的批評，迫使東京不得不設法糾正色彩的偏差。

二、 環境對色彩的影響

　　色是一種物理刺激作用于人眼的視覺特性，而人的視覺特性是受大腦支配的，也是一種心理反映。所以，色彩感覺不僅與物體本來的顏色特性有關，而且還受時間、空間、外表狀態以及該物體的周圍環境的影響，同時還受各人的經歷、記憶力、看法和視覺靈敏度等各種因素的影響。此外，觀視距離的遠近、物體的大小、物體表面粗糙度等等都會影響人們對物體顏色的感覺。

　　1、亮度的變化

　　自然光源受氣候條件的影響，時刻發生亮度的變化，很不穩定。如晴天和陰天的太陽光強度相差很大。人造光源比自然光源穩定，但也有亮度的變化。例如白熾燈，亮度增大時，顏色趨向于白；亮度減弱時，顏色趨向于紅。光源的亮度變化對物體顏色有直接的影響。物體的固有色在入射光亮度適中的時候表現最充分。太亮的強光會使固有色變淺，太暗則會使固有色灰暗乃至消失。

　　2、距離的變化

　　光源與觀察者距離的變化，會使光源色發生改變。如白熾燈光，隨著距離的推遠，其顏色由黃逐漸向橙、橙紅、紅色變化。

　　光源色對物體色的影響主要表現在物體的光亮部位。不同的光源色對物體色彩變化的影響程度各不相同，大致以紅光最強﹑白光次之﹑再次為綠、藍、青、紫等。

　　3、環境色對物體顏色的影響

　　物體在標準日光下的顏色，稱為固有色。

　　自然界中的一切物體都有其固有的本征頻率，對入射的白光都有固定的選擇吸收特性，也就具有固定的反射率和透射率。因此人們在標準日光下看到的物體顏色是穩定的。固有色給人的印象最深刻，形成了記憶，又稱為記憶色。

　　環境色對物體色的影響在物體的暗部表現得比較明顯。環境色對物體的顏色的影響取決于環境色的強弱，鄰近物體與被觀視物體的距離，被觀視物體表面粗糙程度和顏色等性質。一般地說，鄰近物體與被觀視物體靠得越近，被觀視物體表面越光滑，反射光線越強，則環境對被觀視物體的顏色所施加的影響也越大。反之，與鄰近物體距離越遠，表面越粗糙，顏色越淺，物體受環境色的影響越小。

　　環境對顏色的影響還有另一種形式，如圖所示，中央的小方塊都具有同樣的灰度，但由于受到周圍的顏色的影響，使人對每一塊色塊有的不同感受。因此，如不把觀視條件確定下來，無法把同一色塊的物理性質和它所引起的視覺感受統一起來的。為此國際標準照明委員會(CIE)推薦了一套標準觀視條件。

　　物體的基本顏色特征是固有色，但由于光源色與環境色的影響使物體表面的色彩豐富多變。在特定的光源與環境下物體呈現的顏色稱為條件色。每一物體的顏色都是物體的固有色與條件色的綜合體現。一般說來，物體的固有色很容易確認，而條件色卻很復雜。一件好的燈光藝術作品，恰恰是通過條件色來充分體現其復雜的空間關系的。

三、光色的混合

　　幾種單獨光源的波長按能量的不同加在一起。

　　光色的混合。光亮度會提高，混合色的總亮度等于相混合各色光亮度之總合。顏色方面是由不同光源光譜的能量決定的。

　　色光混合中，三原色光是朱紅、翠綠、藍紫，它們都不能用其它色光相混產生。朱紅與翠綠 相混得黃色光；翠綠與藍紫相混得藍色光；藍紫與朱紅相混得紫紅色光；黃色光、藍色光、紫色光為間色光。當三源色光按照一定比例相混時，所得到的光是無彩色的白色光或灰色光。

　　在混合色方面，心理顏色和色度學的顏色也不相同，當看到橙色時，會感到它是紅與黃的混合，看到紫紅色時，會感到是藍與紅的混合等。但看到黃光時，卻不會感到黃光可以由紅光和綠光混合而成。在心理顏色視覺上一切色彩“好像”不能由其他顏色混合出來。一般覺得，顏色有紅中帶黃的橙，綠中帶藍的青綠，綠中帶黃的草綠，但是，卻沒有黃中帶藍或紅中帶綠的顏色。

　　通常看到的不只是色，而是色和物體，不只是色光，而是與其他許多光夾在一起的混合色光，這樣便使問題進一步復雜了。

四、光色混合的錯覺與幻覺

　　色彩同化－―當某一色被其他色所包圍時，如果被包圍的色在色相、明度方面與包圍色非常接近，或者兩者面積對比十分懸殊，被包圍之色面積很小，那么，被包圍之色就會被包圍之色“吃掉”，這種色彩現象稱之為色彩同化。其原因是色彩對比的視覺刺激值小于視覺的可見值。例如，在大面積淺黃色背景上配以與此色明度非常接近的淺橙色，橙色在視覺上不起作用。色彩構成時應恰當地調節各色之間在色相、明度、純度以及面積比例的對比度，充分發揮各色的視覺作用，減少發生色彩同化效應。

　　棉花的生活色彩記憶和聯想的支配。由于人們看到的外部世界總是經過主觀補正的世界，因此在色彩感知過程中，要把視覺以外的知覺心理因素全部排除，只是看到純粹色是很困難的。顯然，主觀色覺守恒對強光照色覺守恒 ―－大腦對來自眼睛的視覺信息作出的色覺反映，有時并不完全是客觀的，總或多或少地帶有主觀色彩成分。同一物體在不同光源的照射下，由于光譜成分的變化，客觀上應該改變其物理色彩效應，但是人們仍會以生活經驗中聽積累的色彩記憶來判斷它。人們長期以來把陽光照射作為確定物體色彩標準的所謂“固有色”的印象是不可忽視的。色彩學上稱這種主觀色彩現象為色覺守恒。例如，強光照射下的煤炭和晚間微弱光線照射下的棉花，從光學物理角度上講，在明度上強光照射下的煤炭的“黑”比弱光照射廠的棉花的“白”要亮的多，然而人們仍會固執地認為煤炭是“黑”的，棉花是“白”的，因為色彩感覺覺常常受到黑色煤炭和白色射下的炭黑變成灰色的變化總是“視而不見”。

　　物體的色覺恒常與光源光譜的成分有關，在太陽光、日光燈照射下，色覺守恒性明顯；在霓虹燈、水銀燈、鈉燈的照射下，由于其光譜成分單純，故物體色覺恒常性就低一些。其次，色覺恒常性與物體所處的明暗環境有關，明亮環境中色覺恒常性高，黑暗環境中色覺恒常性低。

五、 光色的對比并置

　　凡兩種色光相加呈現白光，兩種顏色相混呈現灰黑色，那么這兩種色光和這兩種顏色即互為補色。補色的位置，在色相環上屬一直徑的兩端，也就是對頂角的位置。

　　同時對比作用――結果使相鄰之色改變原來的性質，都帶有相鄰色的補色光。　

　　同一黑色在紅底上呈綠灰色，在綠底上呈紅灰色，在紫底上呈黃灰色，在黃底上呈紫灰色。

　　同一灰色在紅、橙、黃、綠、青、紫底上都稍帶有背景色的補色。

　　紅與紫并置，紅傾向于橙，紫傾向于藍。相鄰之色都傾向于將對方推向自己的補色方向。

　　繼時對比作用―― 當看了一種色彩再看一種色彩時，會把前一種色彩的補色加到后一種色彩上。例如看了綠色再看黃色時，黃色就有鮮紅的感覺。在色彩對比的狀態下，由于相互作用的緣故，與單獨見到的色彩是不一樣。這種現象是由是視覺殘像引起的。當我們短時間注視某一色彩圖形后，再看白色背景時，會出現色相、明度關系大體相仿的補色圖形。如果背景是有色彩的，殘像色就與背景色混色。并置色的情況下，就出現相互影響的情況。因此，當我們進行配色設計時。就應當考慮到由于補色殘像下形成的視覺效果，并作出相應的處理。

　　邊緣對比――兩種顏色對比時，在兩種顏色的邊緣部分對比效果最強烈，這種現象稱為邊緣對比。尤其是兩種顏色互為補色時候，對比更強烈。紅色和綠色是補色關系，形成強烈的對比，兩色的邊緣感覺帶有一種耀眼的邊線，實際上是沒有邊線的。這就是強烈對比產生的錯覺。

　　色相對比――將相同的橙色，放在紅色或黃色上，我們將會發現，在紅色上的橙色會有偏黃的感覺，因為橙色是由紅色和黃色調成的，當他和紅色并列時，相同的成份被調和而相異部份被增強，所以看起來比單獨時偏黃，以其他色彩比較也會有這種現象，我們稱為色相對比。

　　明度對比――在色彩三屬性中以明度的差異形成的對比稱為明度對比。明度高的會顯得明亮，明度低的會顯得更暗。例如同一明度的色彩，在白底上會顯得暗，而在黑色背景上卻顯得更亮。利用明暗顏色的相互襯托，色彩造型才能起到作用，形象才能突出。

　　補色對比――兩個互為補色的色彩在一起時，會產生明顯的效果，使色彩彼此色感更強。例如：紅與綠并置，紅更覺其紅，綠更覺其綠。

　　純度對比――色彩和另一純度較高的色彩并列時，會覺得本身純度變低，而和另一個純度較低的色彩時，會覺得純度變高，這種現象稱為純度對比。

　　現將色彩對比的規律歸納如下：

　　1、亮色與暗色相鄰，亮者更亮，暗者更暗；灰色與艷色并置，艷者更艷，灰者更灰；冷色與暖色并置，冷者更冷、暖者更暖。　

　　2、不同色相相鄰時，都傾向于將對方推向自己的補色。　

　　3、補色相鄰時，由于對比作用強烈，各自都增加了補色光，色彩的鮮明度也同時增加。　

　　4、對比效果，隨著純度增加而增加，同時以相鄰交界之處即邊緣部分最為明顯。　

　　5、對比作用只有在色彩相鄰時才能產生，其中以一色包圍另一色時效果最為醒目。

　　強化對比效果的方法：　　　

（1）提高對比色彩的純度，強化純度對比作用；　　　

（2）使對比之色建立補色關系，強化色相對比作用；　

　　（3）擴大面積對比關系，強化面積對比作用。　

　　抑制對比效果的方法：　

　　（1）改變純度，提高明度，緩和純度對比作用；　

　　（2）破壞互補關系，避免補色強烈對比；　

　　（3）采用間隔、漸變的方法，緩沖色彩對比作用；　

　　（4）縮小面積對比關系，建立面積平衡關系。　

　　例如：橙色底上配青灰能強化對比作用；而橙色底上配黃灰就能抑制對比作