人靠衣装,机靠壳装

三原色到底该用哪一个?

2015-08-10 11:19 发布

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站酷 作者:endlessring
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湖南省 长沙市
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本篇其实是Lab拾色器的前传。

讲Lab拾色器之前,先来探究一下很多人心中的疑问:三原色到底应该是红黄蓝还是红绿蓝?还是洋红、黄、青?

这个问题竟然和Lab色空间的来历有重大关系,真是一个神奇的事情。。。

 


之前我们解析RGB拾色器的时候,详细介绍过色光三原色:红绿蓝(RGB)。

解析CMYK拾色器的时候,又介绍了印刷系统的三原色:品红、黄、青(CMY)。

 

但是!

小时候的美术课上,老师告诉我们的三原色其实是红黄蓝对不对?!

这下三原色就有了三种说法:

我去,为啥会这样??我读书少你们不要骗我!到底哪个才是对的?!

其次,这还带来一个附加的问题:根据三原色的不同,还会生成不同的色相环!

如果以RGB作为原色,生成的一级间色就是CMY。

如果以CMY作为原色,生成的一级间色就是RGB。

所以这两对很神奇的组成了一个RGB/CMY色相环。

下图可以看到,它基本就是Painter等CG软件里面、更复杂的那个色相环的简化版。

而美术课用的三原色红黄蓝,生成的一级间色是绿、橙、紫。可以视作一个伊顿色相环的6色简化版。

话说现在大部分讲色彩理论的教材,基本都还在伊顿的《色彩艺术》的框架里打转,不愧是大牛的经典著作~(这书也绝版了,二手书要价200大洋!贵死了!所以只舍得买了电子版的。。。老规矩,要电子版的同学私信我\(^o^)/~

大家都知道,色相环对配色有重大参考意义,那么应该用哪个色相环作参考?

进一步,补色对应该是红-绿,还是应该是红-青?是黄-蓝?还是橙-蓝?

虽然就差了那么一点点,却足够让我这样的强迫症患者心塞塞的。。。

 

作为一个考据党,作者搜刮研究了很多武林秘籍之后,得到的结论是这样的:

江湖上有两大门派:加法派和减法派。


加法派,采用让色光相加的办法得到颜色,主攻RGB显示系统(电视、电脑显示器)。

减法派,采用色料混合的办法得到颜色。它内部又分为颜料帮和印刷帮。


印刷帮,后起之秀,主攻印刷系统。印刷的主要目的,是用最低的成本,实现最大范围的信息复制。所以印刷帮的人,力图用最少的油墨得到最多的颜色。如果用红黄蓝做三原色,得到的色域会比CMY的小,因此采用了CMY做三原色。

颜料帮,历史悠久,成就斐然。它的主要成员是画家,主要目的是为了作品的流芳百世。为了得到心中完美的颜色,历代画家可谓不惜工本!采用红黄蓝做三原色,是出于画家们天才般的直觉。因为选红黄蓝做减法色原色,是最符合人类视觉直觉的选择。

不过,这个红黄蓝三原色,与其说是真正拿来用的,不如说是一种美术理论,是用来拿来加深对颜色的理解的。

因为靠三原色形成的颜色色域,终究受限,而且形成的颜色也不容易稳定(不管是短期的,还是长期的)。一些特别的颜色甚至要靠画家从挑选原料开始自己动手,手工制作到成品完成。直到现在,颜料都是画家们的一项重要职业支出成本。

-------------------请大家随意感受一下画家的不容易的分割线---------------

米开朗基罗·《埋葬基督》

历史学家分析说,右下角那个空白处本来应该画圣母玛利亚。

但是画家一直在等来自阿富汗的群青颜料没等到,所以这幅画最后木有完工。。。╮(╯_╰)╭


嗯,这就是群青颜料的原石:青金石,以阿富汗出产的最佳。

最近大概原料又涨价了,原因你懂的。。。

图片来源·北京吉祥唐卡矿物颜料研究中心

要把原石磨成粉,提纯,然后加入各种载色剂粘和剂填充剂~~~

-------------------------好了,继续我们的正经内容-------------------------

 

总结一下上文,

RGB三原色是针对色光加法色的。

CMY三原色是针对印刷系统的。

红黄蓝三原色,则是针对画家的。也就是说,上面两种都是针对机器的,而红黄蓝则是针对人的感觉的,可以说兼顾了科学性和艺术性。

 

现在问题来了,什么叫针对人的感觉?

之前我们介绍CMY是印刷三原色的时候,你有没有觉得心里有点别扭啊?

黄色没啥好说的,但是品红和群青。。。怎么看都不是很“正”的颜色啊!

 

我们介绍红绿蓝是色光三原色的时候,说红光加绿光会形成黄光,你有没有开启内心OS:一种颜色可以又红又绿?!什么鬼啊!

 

从大部分人的直观经验来说,红色和绿色是不相容的“正”色,另外还有两个不相容的“正”色:黄色和蓝色。这四个颜色,也被称为四大心理纯色,绝大部分人都能毫不费劲的识别这四个色相。


 

奥运五环的颜色选择:红黄绿蓝黑

 

根据之前介绍的三色学说理论,人眼里只有红绿蓝三种颜色的传感器,没有黄色什么事儿。

但大家都知道,黄色识别度又高、存在感又强,绝不是什么打酱油的!

黄色在中国传统文化中的地位就不多说了。这配图嘛,原谅楼主的恶趣味~

 

为啥会这样?

这就要把颜色理论再深扒一下。

实际上三色学说理论并没有让科学家完全满意,因为有三个重要的颜色现象不能被圆满解释:

1.    黄色被视为四大心理纯色之一,但人眼没有针对黄色的视觉细胞;

2.    负后像现象;

3.    红-绿色盲、黄-蓝色盲现象;


所谓的负后像现象,就是这样的:

盯着左图的十字叉看20秒(一定要数够时间!),然后盯着右图的十字叉看,你看到了什么?一个隐隐约约的红色背景上的黄色桃心!而过一会儿,这种残影又会自动消失。

用文字描述一下这个现象,就是人眼会自动脑补出原来颜色的补色(这个现象在看的时间久、颜色饱和度高、亮度高的时候会特别明显)。

也就是说,红-绿,黄-蓝,在人的大脑中有着某种神秘的联系!


PS:外科医生们曾经很烦恼这个问题啊。。。因为血液是鲜红色的,盯着看久了之后,会让医生在雪白的床单、墙壁上看到“残影”,很干扰手术进程。所以你知道为啥现在手术室的工作服、床单、墙壁都是暗绿色的吧?就是为了对冲血液的红色,让医生眼睛得到休息,避免负后像现象的干扰。

现在手术室的医生护士都不穿白大褂,穿绿大褂

 

而所谓的红-绿色盲现象,是指红色盲和绿色盲往往是同时发生的。分辨红色困难的患者,通常分辨绿色也困难,但是分辨黄色(由红光和绿光混合而成)却没问题!分辨黑白灰也没问题。黄-蓝色盲同理。

如果红绿色盲是人眼的红绿视觉细胞受损,就不应该还能看到黄色,识别黑白的能力也会受损才对。这个现象用三色学说完全没法解释。

 

所以,在三色学说诞生后不久,德国物理学家赫林(E.Hering)提出了对立颜色学说,也叫做四色学说

1.    假设视网膜中有三对视素:白—黑视素、红—绿视素、黄—蓝视素;

2.    当没有光线刺激的时候,视素对视觉神经不提供刺激,即信号为0值;

3.    当有光线刺激的时候,以红-绿视素为例,红光起破坏作用(负值),绿光起建设作用(正值);
红光会消耗红-绿视素,在信号上形成负值;当红光消失后,神经信号为了恢复到0值,就需要补充正值,就是我们看到的绿色的残像;等过一会儿,信号平复到0值,残像就自然消失了;

4.    即,视素的代谢过程是一种相互关联的、对立的过程:正 (建设)vs. 负(破坏);

5.    因为各种颜色都有一定的明度,所以每一颜色不仅影响其本身视素的活动,而且也影响白一黑视素的活动;所以色盲患者还会有黑白灰的明度感觉,而红绿色盲是由于红-绿视素受损引起的,因此红绿色盲同时发生;

 

这个理论可以很好的解释人眼为什么对黄色敏感,以及负后像现象、色盲现象。

而且,它还能很好的解释为什么红绿蓝光混合能产生白光:当红绿蓝光达到一定的比例,就对红-绿视素、黄-蓝视素的刺激形成了平衡,因此只有黑-白视素被激活,产生黑白灰的感觉,而不会产生“有颜色”的感觉。

 

不过,对立学说却不能解释为什么能用RGB色光来产生所有的光谱色(不需要黄色)。所以这两个理论PK了很长时间,谁也没服谁。

到了近代,有了更多的实验发现以后,科学家终于把这两个理论统一到了一起,就是现在主流的阶段学说


简单的说,就是大脑识别颜色分为两个阶段:

1.    第一阶段:人眼里的红绿蓝视觉细胞识别RGB信号;

2.    第二阶段:大脑并不直接接收这个RGB信号,而是由神经网络对它们重新编码,形成黑-白,红-绿,黄-蓝三个新通道的信号,再进行颜色识别;

(视网膜中没有对立的三种视素,之前假设的黑-白视素的功能其实是神经网络的功劳)

 

以上,就基本能解释通各种颜色视觉的现象了!理论讨论到此结束!(真枯燥啊摔!)

下面重点来了,这个东东对我们设计师到底意义何在?

 

首先,它可以帮助回答我们的第一个问题:三原色到底哪种才是对的?

楼主的个人答案:都是对的!取决于针对什么样的应用场合。

再次强调一下:

RGB:色光加法色;

CMY:色料减法色+省钱;

红黄蓝:色料减法色+人的感觉;

 

其次,它回答了第二个问题:色相环到底应该用哪一个?

个人意见:

1.    配色的时候,用由红黄蓝三原色生成的伊顿色相环。就是说,当“想知道该用什么颜色”需要参考色相环的时候,用伊顿。

Why?

红-绿,黄-蓝,才是我们脑子里相关联的补色,才会有颜色的同时对比现象。这样的补色运用,才会在我们的头脑里产生最强烈的颜色相互呼应的感觉。

PS:所谓的颜色的同时对比现象,是指当两种颜色同时放在一起时,双方都会把对方推向自己的补色。比如黑和白放一起,黑的会更黑,白的更白。

这其实就是一种负后像现象。颜色A形成的负后像,叠加在周围的颜色B上,从而使得颜色B略有偏色。比如下图,盯着桃心图案多看一会儿,然后眨巴眨巴眼睛,你会有一种桃心周围在隐隐约约发出黄光的感觉。黄光其实就是蓝色桃心的黄色负后像。

再看下图,多看一会儿(负后像建立需要一定时间),你会越来越觉得左右两块灰色明度不一样:黄色里面的灰色要暗一点。

但其实这两个灰色用的是一模一样的颜色。不信可以拿张纸挖个洞,把周围的黄色和蓝色遮住再看,怎么看都又是一样的灰色了(思考题:想一想,这是为什么?

所以,这个负后像现象,会欺骗我们的眼睛,改变颜色的客观面貌。反过来,我们也可以有意识的利用这一点,应用于配色工作中。这里面门道太多,留着以后扒~

 

又PS:有些色相环配色理论里用的是黄-蓝,有的用的是黄-紫(比如伊顿)。我觉得这个看个人喜好,黄色和紫色的明度对比度更大,放在一起“撞色”的感觉更加明显。楼主亲测,紫色也能形成和蓝色一样的负后像残影(黄色)。


2.    调色、修色、校色的时候,用RGB/CMY色相环。

因为RGB/CMY色相环的来源,是生成颜色的物理系统(电脑显示器、印刷机等等)的三原色,所以当你心里已经知道要什么颜色了,需要“调整机器参数得到想要的颜色”(不是调颜料!)的时候, 用它。

 

然后是广告!(并不。。。

下一章我们要结束对PS拾色器的介绍。

最后出场的选手,是逼格最高的拾色器——Lab拾色器!

Lab色空间的理论基础,就是颜色理论的对比学说。

它成功的模拟了大脑对颜色信号的编码方式:

-白视素(L通道)-绿视素(a通道)-蓝视素(b通道)

所以有一些其他颜色模式无法替代的、非常神奇的应用。


比如下面的这种:

一秒变格格!嗯不,一秒秋天变夏天~~~

广告打完了,我们下次再见~

(嗯,其实下次不一定什么时候见了。。。

因为楼主要回家生小猴子。。。如果时间来得及,就把Lab拾色器讲完~~~~


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