色彩理论基础

       颜色是一种有关感觉和主观解释的问题，即使我们看着同一物体，人们将依不同的标准和经历以迥然不同的字眼来表达同一种颜色。用言语来表达颜色是复杂而困难的，因为要表达一种颜色有各种各样的方法，要向某人描述某种特定颜色是很难说得一清二楚的。

       当将颜色分类时，它们可以以构成颜色的三个属性来表示，即：色调、亮度和色饱和度（鲜艳度）。

       色调：我们用色调这一术语在色彩世界里把颜色区分为红、黄、蓝等类别。还有，虽然黄和红是两种截然不同的色调，但是把黄和红混合在一起就产生了橙色（有时称之为黄-红）；混合黄和绿产生黄-绿；混合蓝和绿则产生蓝-绿，等等。

       亮度：当比较各种颜色的亮度（颜色的明亮程度如何）时，颜色就有明亮和深暗之分。 例如，将柠檬的黄色和葡萄柚的黄色来说，毫无疑问，柠檬的黄色就比较明亮。把柠檬的黄色和欧洲甜樱桃的红色相比，显然，也是柠檬黄比较明亮。可见，颜色亮度的测量与色调无关。

       色饱和度：再来说说黄色。柠檬的黄色和梨的黄色相比较又如何？你可能会说柠檬的黄色更明亮一些，但除此以外还有一个大的差别就是柠檬的黄色显得鲜艳，而梨的颜色则显得阴晦，这种差别称之为色饱和度或鲜艳度。

       要正确描述一个颜色，我们在观察颜色时的条件必须保持一致，在不同的条件下观察到的颜色会有差异，这些条件有：

       光源的差别：大概很多人都有这种经验，一个摆在蔬菜水果店里的苹果在阳光照射下，显得如此美味可口，如果放在家里的日光灯下看起来就不是那么好了。这是因为不同的光源具有不同的色温，每一种光源都会使同一个物体看起来不一样，所以在观察一个颜色时我们首先要确定在什么样的光源下去看。

       背景的差别：放在明亮背景之前的苹果看起来要比放在暗背景之前的来得黯淡，这被称之为对比效应。对于要准确地对比颜色，我们要使用同样的背景。

       方向的差别：当我们从两个稍稍不同的角度观察一辆小车时，车上的某点看起来会有阴暗之差。 这是由于车上的涂料有方向特性的缘故。某种带色的材料，特别是金属涂料有强烈的方向特性。对于精确的色彩交流，对某物的观察角和照明角度必须保持恒定。

       尺寸的差别：有人在查看了墙纸的小块样片以后选择了他认为很好的一种，但当墙纸贴到墙上去之后却又觉得太亮了一点。覆盖在大面积上的看起来更明亮和更鲜艳，这就是所谓的面积效应。挑选大面积的物体却根据小面积的色样会产生错误。

       观察者的差别：每个人的眼睛的灵敏度总是稍微有差别的，甚至认为色视觉正常的人，对红或蓝仍可能有所偏倚。 由于这些因素，各种颜色在不同的人看来是不一样的。

       正是由于颜色会受不同的观察环境及观察者本身的影响很大，所以用文字去描述颜色往往会因人而异，同样的物体不同的人会给出不同的描述，所以人们希望能够用数量来表示颜色，其目的是使每个人能够更容易地和更准确地做色彩信息交流，当前最通用的测量物体颜色的色彩空间是Lch色彩空间。

       我们知道构成颜色的基本要素是色调（h)、饱和度(c)和明亮度(L)，如果我们以这三个要素为参数建立一个柱面极坐标：圆柱的径向为饱和度，离圆心越近饱和度越高；圆柱的周向为色调，以红色为起点，与红色呈90度角处为黄色，180度处为绿色，270度处为蓝色，这样所有的色调就可以用与红色的夹角来量化；圆柱的轴向为明亮度，高度越高亮度越亮。通过这样的一个柱面坐标的建立，任何一个颜色都可以根据其在柱面上的位置以一个坐标点来描述，实现了颜色的数字化表达，避免了人为的文字表述的差异。

       颜色数字化表述的另一个好处就是可以使得我们平常对俩个物体色差的判别变的更直观，我们可以首先将俩个要比较颜色的物体的颜色先在柱面坐标上找到它们各自的坐标点，然后这两点之间的距离就是它们的色差，距离越大色差越大。目前各纺织品公司使用的色差仪就是基于这样的原理来测量色差的。