第三章光色与视觉.

学习目标】通过本章内容的学习，学生应了解光的基本属性，掌握色彩三要素的基本概念、
色彩与视觉的关系、色彩的情感的关系、视觉功能与电视摄像的关系。

学习要求】
1、掌握：色彩三要素的概念、色彩与视觉的关系、视觉功能与电视摄像的关系；
2、理解：色彩的情感的关系；
3、了解：光的基本属性。

内容提要】光线让我们看到五彩缤纷世界，看到物像的形状, 了解光的基本属性是电视摄像的基础。

眼睛及其视觉功能是人们感知世界的客观依据, 正确地理解和掌握这些功能特点, 对于电视摄像的实践和创作来说都具有相当重要的现实意义。

学习内容】
第一节光色基础
第二节色觉反应
第三节视觉功能与电视摄像
第一节光色基础
光线让我们看到五彩缤纷世界，看到物像的形状, 了解光的基本属性是电视摄像的基础。

眼睛及其视觉功能是人们感知世界的客观依据, 正确地理解和掌握这些功能特点, 对于电视摄像的实践和创作来说都具有相当重要的现实意义。

、光、光谱色在现实生活中, 人们可以去认知绚丽多彩的物质世界,可以欣赏到自然风光中那多变的造型，这都离不开光的作用；正是有了光, 人们才可以从事生产劳动和社会实践活动。

光对于摄影师来说是一种不可缺少的物质条件又是一种重要的造型手段。

摄像师只有对光有了充分的认识、理解和掌握, 才能更好的去运用它, 创作出优秀的影视艺术作品来。

什么是光？光是一种物质 , 光是电磁波的一种 , 具有波和粒子的性质。

它的传播形 式是波长 , 以波浪形式进行。

光包括无线电波、红外线、紫外线、X 射线、丫射线、可见光等，其中,人眼所能 见到的光波范围 , 只是太阳辐射到地球表面全部辐射波段的一小部分 , 主要局限 在380〜760nm 毫微米)之间的可见光波部分，如：红、橙、黄、绿、青、蓝、 紫等各种光色。

英国物理学家牛顿曾经做过一个很著名的实验 , 他将一束太阳光 , 从细缝引入暗 室,通过在其路径上放置的三棱镜 ,光产生折射后投射到白色的屏幕上 ,就显示出 以 红一橙一黄一绿一青一蓝一紫顺序排列的美丽色带。

如果将这些色光通过三 棱镜再聚合,则重新出现白色光。

牛顿的这一发现 ,被称作光的色散现象 ,色带叫 作光 谱。

产生色散的原因是光源中不同波长的光折射率不同所致 ,其中,红色光 折射率最小 , 紫色光折射率最大。

我们平时所看到的“白光”是可见光波中不同颜色 (不同波长 )光混合的结果。

最 纯正的“白光”是日光。

日光的可见光谱红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各种光色 是一个连续的光谱 , 日光被称为全色光源。

摄像机彩条信号发生器电路产生白、黄、青、绿、紫、红、蓝、黑的标准彩条信
号，供调节编码器用，也可用来调节监视器的亮度、对比度和饱和度。

光的特性：光在传播过程中 , 遇到不同性质的介质时会发生反射、折射、透射、 衍射、吸收等现象。

、三基色光 整个光谱色可以用红色、绿色、蓝色三种色来代表 , 这就通常所说的三基色光 : 红(R)、绿(G)、蓝(B)。

这三种色光等量混合就形成白光,若不等量混合则会形成 丰富多彩的不同色光。

自然界一切景物色彩的形成 , 都是红、绿、蓝这三种主要色光在景物中不同比例 的透射、反射和吸收的结果。

因此我们把红、绿、蓝三种色光称为三基色光。

红色花朵之所以是红色 , 主要是由于花朵吸收了其余色光而只反射红色光的缘故； 灰色的物体则是由于该物体对所有的色光部分吸收、 部分反射的结果。

彩色电视 系统就是根据三原色光的原理利用三个摄像器件分别感应红、绿、蓝三种色光， 并合成为电视的色彩。

三、色彩的三要素 任何一种色彩都具有色相、明度和饱和度三个特征 , 称为三要素。

1、色相 色相指色彩的种类。

色相是物理上不同波长的视觉反映，如：红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫等七大类。

如果对色的种类再进行细分：红色里又有紫红和朱红、暖 红和冷红；黄色里又有拧橡黄和铭黄、冷黄和暖黄。

2、明度
明度指色彩的亮度。

同一种色彩具有不同的亮度等级 , 是物理上光线强度的现象。

对摄像来说是与照明的强度有关。

3、色彩饱和度
A I A 日
色彩饱和度是指色彩中黑白灰色的含量。

色彩中黑白灰色含量越多饱和度就越低, 色彩不鲜艳,发灰、发白或发黑；含量越少,色彩越艳丽，所以色彩饱和度即是色彩的纯度。

在电视画面中, 影像的饱和度与曝光有关, 曝光过度或曝光不足都会降低饱和度, 只有曝光正确才能真实的再现物体色彩的饱和度。

另外, 被摄对象表面的平滑度、照明光线的性质等都会影响画面的饱和度。

被摄对象表面（非镜面）越平滑, 色彩越鲜艳。

四、互补色两种色光等量混合后形成白色光的话, 这两种色彩就被称为互补色。

常见色彩间的互补关系如图：
在色相环上, 距离最远的任何两种色都是互补色，最基本的三对互补色是红与青、绿与品、蓝与黄。

第二节色觉反应
、颜色适应人们发现人眼的视觉具有某种适应性。

如人在日光下观察物体的颜色, 然后突然改在室内白炽灯下观察同样的色, 开始时, 物体的颜色带有黄色, 过一会儿, 视觉适应了,物体的色就又恢复到在日光下原有的色感。

眼睛这种对颜色的习惯, 叫做颜色适应。

二、色的错觉错觉是一种视觉现象, 是视觉过程中的一种生理反映。

不同明度的颜色在对比时还会出现膨胀感和收缩感的错视现象。

白色的圆与黑色的圆本来是一样大的，但由于白色具有膨胀感，黑色具有收缩感，故而白色的圆比黑色的圆显得大。

我
们有时可以利用这种错视现象，使色彩图像富于变化。

一般来说，暖色以及明亮的颜色具有膨胀感，冷色及暗色具有收缩感。

由于视觉受颜色刺激疲劳的结果，会产生残像。

看鲜艳色后，即使色的作用消失，
我们还可以看到一个互为补色的图像。

这种现象叫做补色残像。

这种视觉残像在影视艺术中非常重要，被称为色彩的蒙太奇。

往往体现在镜头之间的色彩关系上。

色彩蒙太奇是构成屏幕色彩和谐与否的重要规律。

残像会诱发出剌激色的补色。

这种诱发出的补色也被称为“心理补色”。

如: 同
样的黄橙色, 如果将它放在红色或黄色背景上则会产生完全不同的色调。

黄橙色的背景若是红色, 由于红色的心理补色是蓝绿色的原因, 黄橙色的色象便按色相环中顺时针的方向,向蓝绿色景若是
移动, 结果看上去显得更黄。

如在黄色背景上看黄橙色，由于黄色的心理补色是蓝紫色的关系，黄橙向蓝紫色方向按色相环中逆时针移动，结果黄橙色显得变红了。

如在黄橙色底上配置灰色,本来灰色会出现偏蓝灰的色感, 这是因为蓝是黄橙诱导出来的补色。

明度也有负残像,当长时间注视黑底色上某一白色图像后, 将眼睛移向旁边的白纸,原来黑底上的正
像部位,就呈现黑色感觉的负像。

这是因为明度关系由原来刺激的正像变成相反的负像。

当注视黑色杯形时,在开始的短暂时间内是具有清晰图像的, 但很快便出现了明暗的反转残像——两个白色相对的侧面人像。

杯和人像是互相交替出现的, 并非同时看到。

三、色的冷暖不同的色彩给人产生不同的冷暖感。

一般来说, 红色系以暖调为主, 称为暖色；蓝色系偏冷调, 称为冷色；绿色系是中性色。

有些色彩如紫色同时受红与蓝的影响, 从而呈现出比较微妙的冷暖感。

四、色的进退
人眼能看清楚不同距离的物体是由于眼睛的调节功能。

眼睛的晶体像透镜一样, 保证物像聚焦在视网膜上, 从而获得清晰的影像。

但是不同波长的光有不同的折射率,它们通过晶体聚焦点不完全在一个平面上。

短波的蓝紫光焦点最近, 长波
的红光聚焦点最远,因而造成了视网膜影像不够清晰, 产生了色相差。

色相差的原因使不同色彩在视网膜上的影像的清晰程度不同, 长波的暖色似乎模糊不清, 具有一种扩散性,因而就有某种膨胀的感觉。

反之,短波的冷色在视网膜上的影像比
较清晰,就具有一种收缩的感觉。

一般来说,高明度的暖色有膨胀感,低明度的暗色有收缩感。

在视觉中,以红色为代表的波长长的暖色, 成像在视网膜外侧,所以具有前进感。

而以蓝色为代表的波长短的冷色,则成像在视网膜的内侧, 所以具有后退感, 。

在夜间观看同样距离闪烁的不同色的灯, 红色好像近在前面, 蓝色好像远在后面。

这种有前进感的颜色被称为前进色, 有后退感的颜色被称为后退色。

在通常观察中, 暖色系的红、橙、黄等色是前进色, 冷色系的蓝、蓝绿色等色是后退色。

明亮的色一般都具有前进感, 暗的色都具有后退感。

电视画面是镜头组接的过程, 我们可以利用视觉残像的作用来加强画面色彩的对比效果。

在摄像创作中, 我们还可以利用色的进退感来加强视觉空间效果。

例如: 在前景摆放暖色的物体, 远景摆放冷色的物体, 可以增强画面空间感。

五、色彩的情感
在不同情况下的色彩会给人以不同的感受和联想。

人们把这种对色彩感觉所引起的情感变化和联想称为“色彩的情感” ,并利用色彩的这一特性来表达感情, 制造画面气氛。

其实, 色彩本身并不具有情绪和情感。

“色彩的情感”是由于某种颜色经常和某些具体的形象、事物、环境等联系在一起, 逐渐形成了人们对某些颜色的情绪和联想, 如,红色常给人以热情、热烈等感觉,是因为初升的太阳是红色的等, 从而也就形成了某些颜色的象征性。

常见色彩有如下的象征：
(1) 红色：在众多色相中,它的纯度最高, 因此, 在各色相中它对视网膜的刺激度最高而最引人注目。

红色有双重象征住。

它使人联想到光明、温暖;它既是积极的、前进的、喜庆的、革命的象征, 又是危险的、警告的象征。

红色如果与黑色灰色白色调合, 就会改变其原有的品性, 变得沉着、内向、稳健而热情, 因此, 暗红、红灰、浅红等色是色彩设计中常用色。

(2) 黄色：是所有纯色相中明度最高的色, 有着光明、希望、明朗、庄严及高贵的象征。

黄色与白色调合则为浅黄色, 它有着和平温柔而潇洒的色彩品性。

(3) 橙色：兼有红色与黄色的成分, 既有光辉火热的色感,立又兼有明朗、活泼品行。

但有时也作为凝惑、妒忌的象征。

橙色的明度高于红色, 在薄雾中的穿透力也强于红色,因此, 国际间通用为交通路障的标志色。

橙色如果与黑灰白调合, 就失去原有的色彩性格而趋向安定、温和、亲切的温暖色感, 形成深棕、灰棕、米灰、米黄等色。

(4) 绿色：绿色普遍用于交通安全的灯光及标志色。

绿色是人们最常见而悦目的自然色彩, 是理想、希望、和平、青春的象征。

绿色有利于人们恢复视觉疲劳它引起希望、生命、安全的联想。

绿色与黄色调合成带黄味的绿色,它既有绿色的性格而更为明朗, 又更富有青春的活力。

绿色与青色调合成为青味带的绿, 在品性上既有青春、活泼、艳丽的一面, 又有端庄、沉静而内向的另一面，具有温柔智慧的女性美德象征。

(5) 青色：青与蓝,是通常易于昆淆的两种色,青色是大自然中大面积的色, 是万里晴空、浩瀚大海的色彩，是沉静、广远、理智的象征。

在中国传统民俗中的蓝色是指一种深青色，它深沉、宁静、但有一定的消极感。

(6) 紫色：是色相环中明度最低的色, 沉着、宁静、优雅,但也有孤傲消极的象征。

在紫色中调合白色成为粉紫色, 它改变了紫色原先的消极品性, 具有轻柔、优美、典雅而充满女性美感的色彩。

(7) 黑色、白色、灰色：这是一组无彩色系的中性色。

黑色具有庄重、萧穆、内向的积极象征, 又有黑暗、罪恶、寂寞的消极象征。

白色有着纯洁、光明、轻快的象征性。

灰色作为中性色, 是不明确、平凡、温和而无个性的色。

由于灰色的温和品性当画面中出现部分色过于眩目而不协调时, 可在局部处理以灰色, 或者在某些鲜艳色中混入灰色而降低艳度, 也可以达到调合的目的。

第三节视觉功能与电视摄像
1. 明视觉与暗视觉
人眼对不同波长颜色的明暗程度的感觉差异比较, 如表所示。

由具有相同能量波长的单色光产生的亮度感觉叫比视感度,其最大值为1 。

比视比时大比视感度
波长(nm)比视感度波长(nm)比视感度
4000.00045800.870
4200.0046000.631
4400.0236200.381
4600.0606400.175
4800.1396600.061
5000.3236800.017
5200.7107000.041
5400.7547200.001
555 1.0007400.0002
5600.9950.0001760
从表中可以看出,在明视觉条件下,光谱555nm 波长的黄绿色光最明亮,光谱两端的红色光和蓝紫色光显得发暗。

在暗视觉条件下,光谱507nm 波长的青绿色光最明亮,而且暗视觉时,人眼对短波光更敏感。

也就是说, 在微光的条件下,波长长的红色、橙色系统的明度是极差的;而波长短的青、蓝色系统,在明亮的条件下,色的明度较低,但在微光的环境中, 色的明度反而提高了。

在夜晚的自然光条件下, 我们会感觉眼前的景色稍微偏蓝调。

而实际上,月光的光谱成分与日光没有什么大的区别, 摄像机拍出来的画面也不会偏蓝调, 画面反而会觉得不自然。

为了使画面更有夜晚的气氛, 调白平衡时可以将画面调得稍微有些偏蓝。

二、摄像机与眼睛
摄像机的工作原理与人的眼睛很相仿, 但是,摄像机拍摄出的结果与人眼直接观察的结果是存在很大差异的。

人在看物体的时候双眼可看到同一物体, 双眼的视野有很大部分是重叠的, 因此, 人的视觉系统能感知物体的“厚度” , 从而形成立体感觉。

而摄像机只有一个镜头,所以不能自动产生立体视觉, 画面的立体感和纵深感就依靠摄像师的构图。

需要摄像师使用高明的拍摄技巧, 把自己的感受转化为视听信息。

拍摄者可运用摄影角度、构图、光线、色彩等手段来表现他们的主观意识, 创作出各种特殊的画面效果。

总之, 摄像机拍摄出的画面与人眼直接观察到的景物并非完全一样。

明白这一点, 我们就可以利用人眼和摄像机的异同, 对看到的画面进行再现或再创造。