光与色的研究与应用_secret

1、最新的灯光应用技术光与色的研究与应用广州光与影照明科技有限公司摘要：色彩是一种视觉感受，客观世界通过人的视觉器官形成信息，使人们对它产生认识。所以，视觉是人类认识世界的开端。来自外界的一切视觉形象，如物体的形状、空间、位置以及它们的界限和区别都由色彩和明暗关系来反映。关键词：光与色，光与影，投光灯，混光灯，景观灯没有光就没有色，光是人们感知色彩的必要条件，色来源于光。所以说：光是色的源泉，色是光的表现。五光十色、绚丽缤纷的大千世界里，色彩使宇宙万物充满情感显得生机勃勃。色彩作为一种最普遍的审美形式，存在于我们日常生活的各个方面。衣、食、住、行、用，人们几乎无所不包，无时不在地与色彩发生着密切的

2、关系。色彩现象是一种变化万千的自然景象。没有色彩就没有花红柳绿，没有色彩就没有碧海蓝天，没有色彩就没有诗，没有音乐，没有艺术。没有色彩的世界无疑是个黑暗死寂的世界。人的一生自始至终都处在绚丽的色彩包围之中，并在这包围之中感受到时光的美好，时间的温馨，人生的愉悦。色彩现象是客观存在的，而且永恒。色彩是一种视觉感受，客观世界通过人的视觉器官形成信息，使人们对它产生认识。所以，视觉是人类认识世界的开端。来自外界的一切视觉形象，如物体的形状、空间、位置以及它们的界限和区别都由色彩和明暗关系来反映。光色的感觉色彩心理学是十分重要的学科，在自然欣赏、社会活动方面，色彩在客观上是对人们的一种刺激和象征；在主

3、观上又是一种反应与行为。色彩是与人的感觉（外界的刺激）和人的知觉（记忆、联想、对比）联系在一起的。色彩感觉总是存在于色彩知觉之中，很少有孤立的色彩感觉存在。色彩心理透过视觉开始，从知觉、感情而到记忆、思想、意志、象征等，其反应与变化是极为复杂的。色彩的应用，很重视这种因果关系，即由对色彩的经验积累而变成对色彩的心理规范，当受到什么刺激后能产生什么反应，都是色彩心理所要探讨的内容。心理颜色和色度学颜色的另一区别是，色度学所研究的是色光本身，而不牵涉到研究的环境和观察者在空间的位置以及观察角度的变化等因素。例如，色光的背景，在CIE系统中是暗黑无色，并且用实验证明了不同的背景并不改变匹配数值。但是

4、，在心理颜色视觉上则不然，当背景改变时，许多心理作用如颜色分辨力、色相、饱和度、明度等都会改变。各种色彩的象征：红色 热情、活泼、热闹、革命、温暖、幸福、吉祥、危险橙色 光明、华丽、兴奋、甜蜜、快乐黄色 明朗、愉快、高贵、希望、发展、注意绿色 新鲜、平静、安逸、和平、柔和、青春、安全、理想蓝色 深远、永恒、沉静、理智、诚实、寒冷白色 纯洁、纯真、朴素、神圣、明快、柔弱、虚无黑色 崇高、严肃、刚健、坚实、粗莽、沉默、黑暗、罪恶、恐怖、绝望、死亡色彩本身是不体现思想感情的。但是，在人类对客观世界的认识和改造过程中，自然景物的色彩却逐步给人造成了一定的心理影响，产生了冷暖、软硬、远近、轻重等感受，以

5、及由色彩所产生的种种联想。例如，从红色联想到火焰，蓝色联想到大海，这种联想便产生了明确的概念，使人对不同的色彩产生不同的感觉。总之，我们看到的色彩，是光线的一部分经有色物体反射刺激我们的眼睛，在头脑中所产生的一种反映。色彩不是使用越多越好，心理学试验测定表明，在视觉两大构成因素“形”与“色”中，人类对色彩的敏感力为80，对形状的敏感力约为20，色彩是影响感官的第一要素。日本东京就出现过“色彩骚动”，不少人面对艳丽的、高彩度的公交车和出租车，以及色彩迷幻闪烁的霓虹灯、五颜六色的广告和刺眼的玻璃幕墙，感到头晕目眩、心绪烦躁，为此提出了严厉的批评，迫使东京不得不设法纠正色彩的偏差。环境对色彩的影响

6、色是一种物理刺激作用于人眼的视觉特性，而人的视觉特性是受大脑支配的，也是一种心理反映。所以，色彩感觉不仅与物体本来的颜色特性有关，而且还受时间、空间、外表状态以及该物体的周围环境的影响，同时还受各人的经历、记忆力、看法和视觉灵敏度等各种因素的影响。此外，观视距离的远近、物体的大小、物体表面粗糙度等等都会影响人们对物体颜色的感觉。1、亮度的变化自然光源受气候条件的影响，时刻发生亮度的变化，很不稳定。如晴天和阴天的太阳光强度相差很大。人造光源比自然光源稳定，但也有亮度的变化。例如白炽灯，亮度增大时，颜色趋向于白；亮度减弱时，颜色趋向于红。光源的亮度变化对物体颜色有直接的影响。物体的固有色在入射光亮

7、度适中的时候表现最充分。太亮的强光会使固有色变浅，太暗则会使固有色灰暗乃至消失。2、距离的变化光源与观察者距离的变化，会使光源色发生改变。如白炽灯光，随着距离的推远，其颜色由黄逐渐向橙、橙红、红色变化。 光源色对物体色的影响主要表现在物体的光亮部位。不同的光源色对物体色彩变化的影响程度各不相同，大致以红光最强白光次之再次为绿、蓝、青、紫等。3、环境色对物体颜色的影响物体在标准日光下的颜色，称为固有色。自然界中的一切物体都有其固有的本征频率，对入射的白光都有固定的选择吸收特性，也就具有固定的反射率和透射率。因此人们在标准日光下看到的物体颜色是稳定的。固有色给人的印象最深刻，形成了记忆，又称为记忆

8、色。环境色对物体色的影响在物体的暗部表现得比较明显。环境色对物体的颜色的影响取决于环境色的强弱，邻近物体与被观视物体的距离，被观视物体表面粗糙程度和颜色等性质。一般地说，邻近物体与被观视物体靠得越近，被观视物体表面越光滑，反射光线越强，则环境对被观视物体的颜色所施加的影响也越大。反之，与邻近物体距离越远，表面越粗糙，颜色越浅，物体受环境色的影响越小。环境对颜色的影响还有另一种形式，如图所示，中央的小方块都具有同样的灰度，但由于受到周围的颜色的影响，使人对每一块色块有的不同感受。因此，如不把观视条件确定下来，无法把同一色块的物理性质和它所引起的视觉感受统一起来的。为此国际标准照明委员会(CIE)

9、推荐了一套标准观视条件。物体的基本颜色特征是固有色，但由于光源色与环境色的影响使物体表面的色彩丰富多变。在特定的光源与环境下物体呈现的颜色称为条件色。每一物体的颜色都是物体的固有色与条件色的综合体现。一般说来，物体的固有色很容易确认，而条件色却很复杂。一件好的灯光艺术作品，恰恰是通过条件色来充分体现其复杂的空间关系的。光色的混合几种单独光源的波长按能量的不同加在一起。光色的混合。光亮度会提高，混合色的总亮度等于相混合各色光亮度之总合。颜色方面是由不同光源光谱的能量决定的。色光混合中，三原色光是朱红、翠绿、蓝紫，它们都不能用其它色光相混产生。朱红与翠绿相混得黄色光；翠绿与蓝紫相混得蓝色光；蓝紫与

10、朱红相混得紫红色光；黄色光、蓝色光、紫色光为间色光。当三源色光按照一定比例相混时，所得到的光是无彩色的白色光或灰色光。在混合色方面，心理颜色和色度学的颜色也不相同，当看到橙色时，会感到它是红与黄的混合，看到紫红色时，会感到是蓝与红的混合等。但看到黄光时，却不会感到黄光可以由红光和绿光混合而成。在心理颜色视觉上一切色彩“好像”不能由其他颜色混合出来。一般觉得，颜色有红中带黄的橙，绿中带蓝的青绿，绿中带黄的草绿，但是，却没有黄中带蓝或红中带绿的颜色。通常看到的不只是色，而是色和物体，不只是色光，而是与其他许多光夹在一起的混合色光，这样便使问题进一步复杂了。光色混合的错觉与幻觉色彩同化 当某一色被其

11、他色所包围时，如果被包围的色在色相、明度方面与包围色非常接近，或者两者面积对比十分悬殊，被包围之色面积很小，那么，被包围之色就会被包围之色“吃掉”，这种色彩现象称之为色彩同化。其原因是色彩对比的视觉刺激值小于视觉的可见值。例如，在大面积浅黄色背景上配以与此色明度非常接近的浅橙色，橙色在视觉上不起作用。色彩构成时应恰当地调节各色之间在色相、明度、纯度以及面积比例的对比度，充分发挥各色的视觉作用，减少发生色彩同化效应。棉花的生活色彩记忆和联想的支配。由于人们看到的外部世界总是经过主观补正的世界，因此在色彩感知过程中，要把视觉以外的知觉心理因素全部排除，只是看到纯粹色是很困难的。显然，主观色觉守恒对

12、强光照色觉守恒 大脑对来自眼睛的视觉信息作出的色觉反映，有时并不完全是客观的，总或多或少地带有主观色彩成分。同一物体在不同光源的照射下，由于光谱成分的变化，客观上应该改变其物理色彩效应，但是人们仍会以生活经验中听积累的色彩记忆来判断它。人们长期以来把阳光照射作为确定物体色彩标准的所谓“固有色”的印象是不可忽视的。色彩学上称这种主观色彩现象为色觉守恒。例如，强光照射下的煤炭和晚间微弱光线照射下的棉花，从光学物理角度上讲，在明度上强光照射下的煤炭的“黑”比弱光照射厂的棉花的“白”要亮的多，然而人们仍会固执地认为煤炭是“黑”的，棉花是“白”的，因为色彩感觉觉常常受到黑色煤炭和白色射下的炭黑变成灰色的

13、变化总是“视而不见”。 物体的色觉恒常与光源光谱的成分有关，在太阳光、日光灯照射下，色觉守恒性明显；在霓虹灯、水银灯、钠灯的照射下，由于其光谱成分单纯，故物体色觉恒常性就低一些。其次，色觉恒常性与物体所处的明暗环境有关，明亮环境中色觉恒常性高，黑暗环境中色觉恒常性低。光色的对比并置凡两种色光相加呈现白光，两种颜色相混呈现灰黑色，那么这两种色光和这两种颜色即互为补色。补色的位置，在色相环上属一直径的两端，也就是对顶角的位置。同时对比作用结果使相邻之色改变原来的性质，都带有相邻色的补色光。同一黑色在红底上呈绿灰色，在绿底上呈红灰色，在紫底上呈黄灰色，在黄底上呈紫灰色。同一灰色在红、橙、黄、绿、青、

14、紫底上都稍带有背景色的补色红与紫并置，红倾向于橙，紫倾向于蓝。相邻之色都倾向于将对方推向自己的补色方向。继时对比作用当看了一种色彩再看一种色彩时，会把前一种色彩的补色加到后一种色彩上。例如看了绿色再看黄色时，黄色就有鲜红的感觉。在色彩对比的状态下，由于相互作用的缘故，与单独见到的色彩是不一样。这种现象是由是视觉残像引起的。当我们短时间注视某一色彩图形后，再看白色背景时，会出现色相、明度关系大体相仿的补色图形。如果背景是有色彩的，残像色就与背景色混色。并置色的情况下，就出现相互影响的情况。因此，当我们进行配色设计时。就应当考虑到由于补色残像下形成的视觉效果，并作出相应的处理。边缘对比两种颜色对比

15、时，在两种颜色的边缘部分对比效果最强烈，这种现象称为边缘对比。尤其是两种颜色互为补色时候，对比更强烈。红色和绿色是补色关系，形成强烈的对比，两色的边缘感觉带有一种耀眼的边线，实际上是没有边线的。这就是强烈对比产生的错觉。色相对比 将相同的橙色，放在红色或黄色上，我们将会发现，在红色上的橙色会有偏黄的感觉，因为橙色是由红色和黄色调成的，当他和红色并列时，相同的成份被调和而相异部份被增强，所以看起来比单独时偏黄，以其他色彩比较也会有这种现象，我们称为色相对比。 明度对比 在色彩三属性中以明度的差异形成的对比称为明度对比。明度高的会显得明亮，明度低的会显得更暗。例如同一明度的色彩，在白底上会显得暗，

16、而在黑色背景上却显得更亮。利用明暗颜色的相互衬托，色彩造型才能起到作用，形象才能突出。 补色对比 两个互为补色的色彩在一起时，会产生明显的效果，使色彩彼此色感更强。例如：红与绿并置，红更觉其红，绿更觉其绿。 纯度对比 色彩和另一纯度较高的色彩并列时，会觉得本身纯度变低，而和另一个纯度较低的色彩时，会觉得纯度变高，这种现象称为纯度对比。 现将色彩对比的规律归纳如下：1、亮色与暗色相邻，亮者更亮，暗者更暗；灰色与艳色并置，艳者更艳，灰者更灰；冷色与暖色并置，冷者更冷、暖者更暖。2、不同色相相邻时，都倾向于将对方推向自己的补色。3、补色相邻时，由于对比作用强烈，各自都增加了补色光，色彩的鲜明度也同时

17、增加。4、对比效果，随着纯度增加而增加，同时以相邻交界之处即边缘部分最为明显。5、对比作用只有在色彩相邻时才能产生，其中以一色包围另一色时效果最为醒目。 强化对比效果的方法： （1）提高对比色彩的纯度，强化纯度对比作用； （2）使对比之色建立补色关系，强化色相对比作用； （3）扩大面积对比关系，强化面积对比作用。抑制对比效果的方法： （1）改变纯度，提高明度，缓和纯度对比作用； （2）破坏互补关系，避免补色强烈对比； （3）采用间隔、渐变的方法，缓冲色彩对比作用； （4）缩小面积对比关系，建立面积平衡关系。 例如：橙色底上配青灰能强化对比作用；而橙色底上配黄灰就能抑制对比作用。夜景照明中色彩的

18、应用光色是一种影像，是一种感觉。在远古人们就学会用各种颜料来记录光色，光的作用犹如画中的血液，无论东方西方，各种流派，都是通过各种技巧来表现光色，只有懂得巧妙地运用光色，才能成为大师。近代我们又通过现代摄影成像技术来模拟人眼看到的光色。现代我们更能通过先进的照明手段来创造光色，使我们无论在什么场所或白天或黑夜均有良好舒适的光环境。在夜景照明应用中，追求的是效果。在视觉艺术中，色彩作为给人第一视觉印象的艺术魅力更为深远，常常具有先声夺人的力量。人们观察物体时，视觉神经对色彩反映最快，其次是形状，最后才是表面的质感和细节，生动地说明了色彩在艺术设计中的重要意义。随着时代的进步，人们的精神生活和物质

19、生活获得不断提高之后，将越来越追求色彩的美感。夜景照明就是在这种背景下，夜间建筑景观照明色彩上的应用越来越广泛。城市夜景已成为人们物质和精神上的一种享受。因此，灯光艺术家总是运用色彩这一手段在设计作品中赋予特定的情感和内涵。夜景照明要求被照明物体有一定的亮度、色彩、均匀性、尽可能少的眩光以及减少光污染，与环境协调，体现更多的人文特性等，反映了多门学科的综合效应。夜景照明一般处在夜晚或在比较暗的环境之中,其亮度范围一般在103cd/ m2 之间这时人眼处在中间视觉状态下。中间视觉状态下的视觉功能与明视觉和暗视觉的视觉功能有很多不同点，这种状况将对中间视觉状态下的照明设计测量和计算产生一定的影响。

20、所以在灯光设计、灯光规划上要考虑中间视觉的影响。全新的理念诞生混光灯人眼看到的物体是通过光和影的作用来实现的，光和影在同一个地方会产生相对而极端的表面与纹理效果。没有光，不但看不到物体，也失去了由光带来的感觉，如果没有阴影， 不但纹理无法显露，空间也变成单调的平面。 许多人理解光与影关系就是明暗的关系，有光的地方亮，没有光的地方暗，就形成光与影的对比了。通过光影的对比就可以塑造各种环境气氛如：梦幻的，立体的，戏剧性的等等。光影除了可以通过光线的强弱（明暗）对比获得，还可以通过明度、色度、纯度之间的对比来获得。在整个建筑立面装饰的投入中，景观照明只占很少的一部分，但是通过对建筑物夜景装饰，可以极

21、大地提升建筑物的形象，从而提高提升建筑物的整体使用价值。对于建筑物通常有两种类型的表现种方法：一种是，利用建筑物的形态，结构特点，通过暗藏的灯具，如：投光、泛光灯来表现建筑，其特点是人眼看不到光源，通过光来表现建筑，通过建筑来感觉光。人们看到的是建筑物本身固有的形态特征，以及在人工光线底下呈现的色彩特征。人们很少感受到光的存在。另外一种方法是利用建筑物的外部结构。通过外挂可直视的灯具（一般功率低、亮度低），如，霓虹灯、光纤、LED等，其特点是可以变色，易于编程控制，人们的眼球被耀眼的灯光吸引，看到的是灯光的绚丽多彩，让人愉悦，但一般很少让人联想到建筑物本身。在表现建筑物的同时又让人感觉到光线的

22、存在 新型混光灯正是通过充分了解并运用光线在色彩方面的知识，通过对视觉系统对明、暗的感觉特性；对颜色的感觉特性；对空间的感觉特性和对光刺激的时间响应特性的研究。利用专利技术，运用先进的光学控制原理而设计的T-SportW-Tune光学系统，使具有两组或三组不同光谱的光线在控制的区域内混合，再投射到各种备照射物体上，通过人的眼睛观看具有独特鲜明的视觉效果。光影除了可以通过光线的强弱（明暗）对比获得，还可以通过明度、色度、纯度之间的对比来获得。通过光谱不同、强弱不同、投射区域的不同的光线叠加，既有光色的混合，又有光色的对比并置。再经过被照射物体表面的折射、反射，我们人眼观察到的景象将会有无穷的变化

23、。其综合了灯光色彩的多种理论：生理学，心理学，光学物理，色彩艺术，色彩心理学等等。由于应用了多种光学原理，使用精确的光控系统，紧靠被照物安装，大大提高了光线的利用率，减少光污染，节约能耗，减少投资。在整个建筑立面装饰的投入中，景观照明只占很少的一部分，但是通过对建筑物夜景装饰，可以极大地提升建筑物的形象，从而提高提升建筑物的整体使用价值。普通泛光灯安装在墙面上，对于整个建筑，由于光线难以送达建筑上部，形成很强烈的明暗对比，为了使光线延伸到建筑顶部，加大灯具功率 又容易形成“高光亮点”。使用泛光灯的情况下，为了增加墙面的垂直均匀度，必须增加普通泛光灯与墙面的距离，但是大大降低了照度水平，所以必须

24、增加光源的功率，用窄光束投光灯，可以获得较好的垂直照度，但是水平均匀度就很差，水平方向形成很强烈的明暗对比，为了获得较佳的水平均匀度，必须缩小灯具之间的距离。增加灯具数量。采用混光灯方案，在各个部位都有良好的明暗对比，既有良好的水平照度，又能很好的满足墙面上部，对照度的要求，又可以减少灯具使用数量，减少用灯功率。增加了空间感与纹理。在颜色搭配方面混光灯可根据不同颜色配色使用特点进行选择：1.使用邻近色所谓邻近色，就是在色带上相邻近的颜色，例如绿色和蓝色，红色和黄色就互为邻近色。邻近色设计避免色彩杂乱，易于达到和谐统一。2.使用对比色对比色可以突出重点，产生了强烈的视觉效果，通过合理使用对比色能

25、够使网站特色鲜明、重点突出。在设计时一般以一种颜色为主色调，对比色作为点缀，可以起到画龙点睛的作用。3.使用中性颜色通过于中性的白予其他各种颜色对比，可以获得比较柔和的对比效果，这种对比比较好的还原建筑原有的色彩，在实际中比较常用。4.使用单色虽然使用单色好想觉得单调，但是通过混光灯的单色与别的灯具投射的单色不同，具有特殊的配光效果，利用光线的强弱分布的区域不同进行。在某些场合实际应用中具有独特的风格。节约能耗宽光束泛光灯有很好的均匀度，但是投射距离比较近，如果建筑物有一定的高度，为了获得很好的效果必须达到一定的安装距离，距离越远光效越好、也越均匀，自然功率也越大。混光灯具根据自身配光特点，不需要大面积、大功率密集使用，它的安装需要有一定的空间距离，这样既可以获得良好的光影效果，又减少灯具的使用数量，减少安装工程量，节约投资，降低维护费