人因工程学第5章 色彩环境

华北电力大学工业工程
19/66
第一节：色彩的含义和构成
（三）纯度(Chroma)
纯度是指色彩的纯净程度，即颜色色素的凝聚程度，又称色 度、彩度、鲜艳度、饱和度等。
纯度表示了颜色是否鲜明和含有颜色多少的程度，达到饱和状态的颜色 纯度最高，其色泽鲜艳、饱满。在饱和颜色的基础上加入黑、白、灰色。 其纯度都会降低，加入的越多，纯度就越低。光谱中七种标准色的纯度 最高，其中红色纯度最高，黄绿色纯度最低，其它色纯度居中。黑、白、 灰色是无彩色，纯度为零。
华北电力大学工业工程 10/66

第一节：色彩的含义和构成

色光和颜色在构成形式与物理现象上不同。 色光的三原色是红、绿、蓝，它们的混合是愈混合
愈亮，其三原色等量相加得到白色光。

颜色的三原色则是黄、青、品红，它们的混合是愈
混合愈暗，三原色等量相加得到接近于黑色。
华北电力大学工业工程
11/66
第一节：色彩的含义和构成

颜色可分为无彩色和有彩色。 无彩色指的是黑色、白色和深浅变化不同的灰色所组成的黑白系 列中没有纯度的各种色彩。
无彩色系列明度等级与反射比的关系
色级 反射比
0- 黑 0
1 0.01
2 0.03
3 0.06
4 0.12
5 0.19
6 0.29
7 0.42
8 0.58
9 0.77
9.5 0.88
10-白 1.00
无彩色系列从黑至白的明度变化
华北电力大学工业工程
12/66
第一节：色彩的含义和构成
彩色（彩色）系列是指除去黑白系列之外的有纯度 的各种颜色，如红、橙、黄、绿、蓝、紫色等。
华北电力大学工业工程
13/66
第一节：色彩的含义和构成
有彩色（色彩）三要素：
色调(Hue)、明度(Value) 、纯度(Chroma)。
立体的中央轴 坐标对应于明 度，径向坐标 （垂直于中心 轴）对应于纯 度；孟塞尔色 彩体系的圆周 角坐标对应于 色调 。
图 5-3 孟塞尔色立体
华北电力大学工业工程 38/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
孟 塞 尔 色 立 体 BG-R 剖 视 图
华北电力大学工业工程 39/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
另外，从图5-1中还可以看出，光谱中的每种色光，与另 一种色光按比例混合可得到白光。
红色+青色=白色；蓝色+黄色=白色；绿色+紫色=白色。
华北电力大学工业工程
25/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
红光+绿光+蓝=白光 红光+绿光=黄光
绿光+蓝光=青光
红光+蓝光=紫光
华北电力大学工业工程
26/66
混色 定律
——亨贺尔滋提出的两色光混合情况表
华北电力大学工业工程 33/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
中性混合
中性混合虽然也是颜料等物质的混合，但同时又有加光混合 的一些特征，中性混合并不在调色板上将色料进行充分的混 合，而是以小点、小面或细线的形式将未调和的色彩在画面 上并置，利用人的视觉合色能力，当人的视线离开一定距离 时将融合成新的色彩，混合后的色彩明度是各被混合色的平 均值，而且纯度保持不变，因此又称为平均混合或空间混合 。 这种色彩并置的视觉融合方法，在现代三色版印刷中得到 重大应用。


华北电力大学工业工程
2/66
主 要 內 容
色彩的含义和构成
色彩混合与色彩表示方法 色彩对人的影响
色彩调节与应用
华北电力大学工业工程
3/66
第一节：色彩的含义和构成
色彩的含义
色彩的构成
色调(Hue)
明度(Value) 纯度(Chroma)
华北电力大学工业工程
华北电力大学工业工程
14/66
第一节：色彩的含义和构成
（一）色调(Hue)
色调又称色泽、色相，是色光光谱上各种不同波长的可见 光在视觉上的表现，是区别色彩种类的名称。一个颜色的名 称就代表了这种颜色的相貌。如红、红橙、黄、青蓝、紫等， 每种颜色都有与其他颜色有不同的特征相貌和名称。
红
橙
黄
绿
蓝绿
蓝
蓝紫
36/66
华北电力大学工业工程
第二节：色彩混合与色彩表示方法
孟塞尔色彩体系（Munsell’s color system）
目前孟塞尔色彩体系在一些工业化国家的工业部门和研究 机构已被采用，而且使用广泛，因此，将对此色体系作详细 介绍。
华北电力大学工业工程
37/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
图5-2相减混色
华北电力大学工业工程 28/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
减光混合
黄色+紫色=白色-蓝色-绿色=红色
紫色+青色=白色-绿色-红色=蓝色
黄色+青色=白色-蓝色-红色=绿色
华北电力大学工业工程
29/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
减光混合
在颜料混合（减色法）中，混合后得出的颜色明 度是减少的。三种原色混合呈现灰黑色，两种间 色混合而成的颜色称为复色，复色纯度更低，为 灰性色。 颜色混合的成分、次数越多，被吸收的光线就越 多，明度和纯度就会更低，颜色越灰越暗，直至 接近重浊的黑灰色。
色彩明度
华北电力大学工业工程
18/66
第一节：色彩的含义和构成
同一色调有不同的明度，如红色有深红、红、浅红，蓝色 有深蓝、蓝、浅蓝等，有深浅之分，这就是明度的不同。
不同色调在不同光照强度下，会使色彩明度发生变化，从 而改变原有的色相。如红色在光照强度逐渐增强的光线照射 下，将由红色变为橙色—黄色—白色。而在逐渐减弱的光线 下，将由红色变成暗红—黑色。
华北电力大学工业工程
30/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
混色定律
（1）补色律：当两种色光以适当的比例混合产生白色 或灰色的颜色时，就称这两种颜色为互补色 ，如，红 与青；蓝色与黄色；绿色与紫色（见图5-1） （2）居间律：两个非互补的颜色混合产生介于这两种 颜色之间的中间色。例如，红色与黄色混合可得到橙色。 中间色的色彩取决于两者的比例，若红与绿混合，按混 合的比例不同，可以得到橙、黄、黄绿等各种颜色。 （3）代替律：混合色的颜色混合不随被混合的颜色的 光谱成分而转移。
华北电力大学工业工程
7/66
第一节：色彩的含义和构成

前面讲到的只是一个完全的漫反射表面才能真正表现 出该物质所固有的光学特性而呈现出的固有色。另外 物体表面色彩还受其加工特性的影响。一件打磨光亮 如镜的物体表面或电镀表面几乎是全部反射光源投射 光，所以物体几乎丧失其固有色。而对于一般物体的 表面总是介于这两种情况之间，在高光的部分更多的 出现镜面反射的成分，更多的反射出光源色；中间灰 的部分则更多反映出物体的固有色。
第五章 色 彩 环 境
色 彩 环 境
叶 锋
华北电力大学工业工程
华北电力大学工业工程 1/66
前言

色彩在人类生产生活中起着极为重要的作用，色彩不仅是生存的手 段，还是思考和丰富生活的工具。 生产生活中的环境色彩变化和刺激有助于操作者保持感情和心理平 衡以及正常的知觉和意识，而对于生产中的机器、实体设备、各类 工具和操作对象的恰当的色彩设计则能使之外观美化，让操作者心 情舒畅、愉快，视觉良好，有利于提高工作效率。 若色彩不恰当，则可能破坏机器设备的造型形象，引起操作者的视 觉疲劳，心理上的反感、压抑，从而降低工作效率。但要实现这样 的目标，就必须充分地研究和认识色彩规律和色彩功能。
华北电力大学工业工程
22/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
加光混合
加光混合就是将光谱中几种不同的色光进行混合，而得到
新的色光，又称为色光混合。混合的色光越多，其明度越高
而且是参加混合各色光明度之和，如果把各种色光全部混合 在一起则成为白色光。 色光混合遵循加法法则。图5-1为相加混色的两种图示，反应 了色光混合结果。
图5-4孟塞尔色环的精确表示
华北电力大学工业工程 40/66
第三节 色彩对人的影响
色彩对人的影响，是客观存在的。色彩的辨别力、视认性、
明视性，色彩的象征和情感等都是色彩心理学上的重要问题。 本节着重介绍色彩对人心理、生理的影响。
华北电力大学工业工程
来自百度文库20/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
色彩混合
加光混合 减光混合 中性混合
色彩表示
华北电力大学工业工程
21/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
一、色彩混合：
在一种色中掺入其他色，从而得到各种与原来颜色不同色， 称为色彩的混合。色彩混合一般分为加光混合、减光混合和 中性混合。
第二节：色彩混合与色彩表示方法
减光混合
减光混合就是不同颜料、涂料、染料等物质以不同比例混
合在一起，从而得到新的颜色，混合的颜色越多，被吸收的
光线就越多，明度和纯度就会更低。减光混合又称为颜色混 合。
华北电力大学工业工程
27/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
减光混合
黄色=白色-蓝色； 紫色=白色-绿色； 青色=白色-红色
4/66
第一节：色彩的含义和构成
一：色彩的含义

色彩与人的视觉生理机能有着密切关系。
光线是形成色彩的条件。
色彩是光与视觉生理共同作用的结果。
华北电力大学工业工程
5/66
第一节：色彩的含义和构成
——眼睛的生理结构图
6/66
华北电力大学工业工程
第一节：色彩的含义和构成
——牛顿光的色散实验示意图
华北电力大学工业工程 23/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
图5-1相加混色的两种图示
华北电力大学工业工程 24/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
在色三角形中，三个顶点代表色光的三原色，每个边的中 心点代表该边上两个顶点颜色的混合色。 即：红色+绿色=黄色；红色+蓝色=紫色；蓝色+绿色=青色； 红色+绿色+蓝色=白色。
紫
华北电力大学工业工程
15/66
第一节：色彩的含义和构成
（二）明度(Value)
明度是指色彩的明暗程度，又称光亮度、鲜明度，是全部 色彩都具有的属性，与物体表面色彩的反射率有关。
华北电力大学工业工程
16/66
第一节：色彩的含义和构成
当照度一定时，反射率的大小与表面色彩的明度大小成正 比。对颜料来说，在色相和纯度相同的颜料中，白颜料反射 率最高，在其他颜料中混入白色，可以提高混合色的反射率， 也就是提高了混合色的明度，混入白色越多，明度越高；而 黑颜料却恰恰相反，混入黑色越多，明度越低。
华北电力大学工业工程
34/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
中性混合图片
华北电力大学工业工程
35/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
二、色彩表示
色彩体系（或称色立体）： 为了直观方便地表示和区别各 种不同的颜色，将色相、明度、纯度三个基本要素用字母或 数码形式构成表示色彩的空间立体模型。 目前国际上已有多个色彩体系 孟塞尔(A.F.Munsell,1858—1918)色体系 奥斯特瓦德色彩体系（W.F.Ostwald,1853—1932） 德国国家标准色体系（DIN color system） 日本国家色彩研究所色体系（practical color coordinate system，简称PCCS）。
色调相同，明度不同的红色
华北电力大学工业工程
17/66
第一节：色彩的含义和构成
在纯度相同而色调不同的颜色之间，其明度不同，如黄色 明度高，看起来很亮；紫色明度低，看起来很暗；橙、红、 绿、蓝等介于之间 。
颜色 明度 颜色 明度 白色 100.00 青绿色 11.00 黄色 78.90 纯红色 4.93 黄橙色 69.85 青色 4.93 棕色 69.85 暗红色 0.80 黄绿色 30.33 青紫色 0.36 绿色 30.33 紫色 0.13 红橙色 27.73 黑色 0.00
华北电力大学工业工程
8/66
第一节：色彩的含义和构成

影响物体表面色彩的还有一个与物体本 身无关的因素，这就是光源色。在有色 光源的照射下，物体表面便在一定程度 上染上该光源的色彩，我们把这种现象 称为光源染色性。
华北电力大学工业工程
9/66
第一节：色彩的含义和构成
二：色彩的构成

色光是电磁波的一种，是具有一定质量、能 量和动量的粒子组成的粒子流。 颜色则是各种有机或无机物质的色光反映， 对有机颜料来说（颜料、染料、涂料等）， 颜料是由固态微粒在水或溶剂中的光反射形 成的。
华北电力大学工业工程 31/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法
混色定律
例如，颜色A=颜色B；颜色C=颜色D
则：A+C=B+D
只要在感觉上颜色是相似的，便可相互替代而得 到同样的效果，尽管他们的光谱成分不同，例如，
A+B=C 若X +Y=B，则A+X+Y=C
华北电力大学工业工程
32/66
第二节：色彩混合与色彩表示方法