汽车涂料技术-颜色属性

颜色的属性

颜色三属性彩色表现很复杂，但可以用三组特定值来确定。

1.色彩相貌，也就是色相、色调

2.表示明暗程度，也就是明度、亮度

3.表示颜色的浓淡程度的色强，也就是纯度、彩度。色调、明度和彩度确定色彩的状态，称为色彩的三属性。无论什么颜色，都可以用这三种特性来定性、定量地描述。颜色的这三种特性可以用仪器测定，也可以用目测比较评定。目测比较评定是颜色分类和说明颜色变化规律最简练、最易接受的一种方法。

1929年，美国画家孟塞尔(A．H．Munsell)根据颜色的这三个特性创立了孟塞尔色表系统，并制出了颜色模型和图谱，现在已被世界各国广泛地采用，成了对颜色的分类和标定颜色的主要方法。色调(Hue)

色调也叫色相或色别，是色彩外观的特征，是不同色彩之间彼此相互区分最明显的特征。色调表示一定波长的单色光的颜色相貌，是能够比较确切地表示某种颜色色别的名称。色调是指物体反射的光线中以哪种波长占优势来决定的，不同波长产生不同颜色的感觉，它决定了颜色本质的根本特征。如：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫因为许多单色光的颜色可由其他单色光混合得到，人们将这一单色光的波长定义为同一颜色混合光的主波长，所以色调又是主波长的同义词。色彩的主波长相同，色调便相同；主波长不同，色调便不同，而且有很大差别。我们把色调接近的那些色（色相环中相距30度左右的色）称为同类色；色调差别较大的那些色（色相环中相距90~180度左右的色）称为对比色或互补色；色调差别适中的那些色（色相环中相距50度左右的色）称为类似色，最初的基本色调为：红、橙、黄、绿、蓝、紫。在各色中间加插一两个中间色，其头尾色相，按光谱顺序为：红、橙红、黄橙、黄、黄绿、绿、绿蓝、蓝绿、蓝、蓝紫、紫、红紫--十二基本色调这十二色相的彩调变化，在光谱色感上是均匀的。如果进一步再找出其中间色，便可以得到二十四个色相。如果再把光谱的红、橙黄、绿、蓝、紫诸色带圈起来，在红和紫之间插入半幅，构成环形的色相关系，便称为色相环。基本色相间取中间色，即得十二色相环。再进一步便是二十四色相环。在色相环的圆圈里，各彩调按不同角度排列，则十二色相环每一色相间距为30度。二十四色相环每一色相间距为15度。明度(value)也称为亮度(Brightness或Lightness)、主观亮度、明暗度和光度，表示色彩的明暗程度，也是表示一个物体反射光线多少的颜色属性。明度越高，色彩越浓，越亮；明度越低，色彩越深，越暗。明度最高的色彩是白色，明度最低的色彩是黑色，均为无彩色。

明度是人们所看到的颜色引起的视觉上明暗程度的感觉，人眼对明暗的改变很敏感。反射光发生很小的变化，甚至小于l％的变化，人眼也能感觉出来，明度随光辐射强度的变化而变化。a、同一色相不同明度同一颜色在强光照射下显得明亮，弱光照射下显得较灰暗模糊；同一颜色加黑或加白掺和后产生各种明亮程度。b、各种颜色不同明度每一种纯色都有与其相应的明度。黄色调的明度最高，蓝紫色调的明度最低，红绿色为中间明度明度一般用黑白度来表示，主要色调的明度变化见表，愈接近白色，明度愈高；愈接近黑色，明度愈低。因此，无论哪个色加上白色，都会提高混合色的明度，且加入白色愈多，明度提高愈大；反之，加入黑色则会降低明度，加入黑色越多，明度愈低。如果加入灰色的话，那就要看灰的深浅而定了。彩度彩度(chroma或saturation)也称为纯度或饱和度，是指色彩的艳丽程度，反射或透射光线接近光谱色的程度。同种色调的彩调，也有强弱之分。彩度表示颜色偏离具有相同明度的灰色的程度。彩度可分为0～20档，一般彩度小于0.5时就成为无彩色，彩度接近20时就接近饱和。彩度是颜色在心理上的纯度感觉。在可见光谱中各种单色光是最纯的颜色，为极限纯度。彩度也指某种颜色含该色量的饱和程度，是指颜色的色觉强弱而言的。在这个纯度色谱中，接近纯色的色叫高纯度色，当某一颜色浓淡达到饱和时，若无白色、灰色或黑色掺人其中，即呈纯色(亦称正色)；接近灰色的色叫低纯度色，处于中间状态的叫中纯度色；无彩色，即黑，白，灰。无彩色不带任何色彩倾向，纯度为0。高彩度的色调加入白或黑时，将提高或降低它的明度，同时也降低了它的彩度。每一色调都有不同的彩度变化，标准色的彩度最高(其中红色最高，青绿色最低，其他居中)，黑、白、灰色的彩度最低，被定为零。在一个大红色里逐步添加白色或者是黑色，这个大红色就会变的不象以前那么艳丽了，这是因为它的纯度下降了。彩色物体颜色的彩度往往与物体的表面结构有关。如果物体表面粗糙，表面反射光呈漫反射，即在任何方向上都有白光的反射，则会在一定的程度上冲淡色彩的饱和度，即使颜色的彩度降低。如果物体表面光滑，表面反射光是单向反射，这时若对着反射光观察，会由于光线亮得耀眼使饱和度较低；而在其他方向上，由于反射白光很少，颜色的彩度就较高

那么，色漆为什么湿的时候色泽觉得鲜艳，而干了以后颜色会变暗呢?这是因为颜料是由极细的颗粒组成的，湿的时候，颜料颗粒之间的空隙被溶剂填满，表面变得光滑，减少了光的漫反射，所以颜色的彩度就较高；色漆干了之后，溶剂已挥发，颜料颗粒显露出来，即表面变粗糙了，因此色泽就变灰暗了，颜色就变深了。颜色三属性之间的相互关系颜色的色调、明度及彩度都是人在观察色彩时的视觉心理量，是人们的主观颜色感觉。虽然三属性分别与主波长、光强以及光谱能量分布有关，但它们并不是光的物理属性，其表现形式与度量都取决于人类的视觉。颜色的三个属性是相互独立的，但不能单独存在。它们之间的变化是相互联系、相互影响的。其中，色调和彩度对色感的描述有重要意义某种颜色加入白色可提高其明度，加黑会降低其明度。另外，在颜色的明度改变的同时，颜色的彩度也会变化，白量和黑量越多彩度越低。颜色的色调、明度和彩度只有在亮度适中的时候才能充分体现出来。在中等亮度下，一般人眼能够分辨的色彩总数在10000种左右。在亮度极低的场合，色彩变成了暗色，这时就很难区别色彩的色调和彩度。如果在极亮的光照下，人眼接受刺激的程度已达到了极限，使人产生了耀眼的感觉，这时将无法分辨色彩的一切属性。颜色特性的表示

常见特性表示方法有奥斯瓦尔德色立体表色法和孟塞尔色立体表色法。用一个三维空间的立体枣核形可以把颜色的三种属性(色调、明度、彩度)全部表示出来。

1．色立体相当于一本“配色词典”，色立体色谱为人们提供了几乎全部色彩体系。每一个人都有主观色调，在颜色使用上往往会局限于某个部分，色立体帮助人们丰富了“色彩词汇”，开拓了新的色彩研究思路。

2．各种色彩在色立体中是按照一定的顺序排列起来的，无论色调顺序，还是彩度顺序和明度顺序都组织得非常严密。它展示了色彩的分类、对比和调和等一些规律。

3．如果建立十个标准化的色立体色谱，这对于色彩使用和管理将带来很大的方便。只要知道某种色彩的色立体标号，就可以从色谱中迅速而准确地找到它。

颜色的合成在前面所述的枣核形理想化的空间立体里包含了千万种颜色，那么这千万种颜色到底是如何得来呢?

一种色素掺进其他色素，从而构成不同的色彩，称为色彩的混合。用光的三原色进行混合后，可以得到各种不同的色光；用色料的三原色进行混合后，则能得到各种不同的色料颜色合成方法颜色相互混合，能得到新的颜色。颜色混合，可以用色光相加的方法或色光相减的方法实现。用两种或两种以上的色光采用直接混合或间接混合得到新的色光的方法叫做加色法。根据白光是复色光和色料有选择性吸收色光的光学特性，用色料从白光中减去(吸收)某些色光的量，从而得到所需要的颜色，这种方法叫减色法。加色法和减色法虽然都能调出所需要的颜色，但是这两种调色法用的手段不同，混合过程不同，得到的结果也不同。例如，彩色电视、彩色印刷、某些工艺美术品是加色法的应用；而印刷、涂料、印刷油墨、印刷制版都是减色法的应用。色光加色法色光加色法的颜色变化规律可以通过一个三物镜投影仪来直观地观察。三物镜前的光源能量可以分别调节，同时三个物镜前分别放上与三原色光色调相同的红、绿、蓝3种滤色镜，让光源通过三个物镜分别辐射红、绿、蓝3种原色光。将等量的三原色混合时，有以下的规律：

R+G=Y(红光+绿光=黄光)R+B=M(红光+蓝光=品红光)G+B=c(绿光+蓝光=青光)R+G+B=w(红光+绿光+蓝光=白光)色光减色法如果一种色光与另一种色光混合形成白色光，那么这两种色光就称为互补色。光谱中每一种颜色都可以找出与之对应的补色。按减色法定义，色光混合可以用如下公式表示：白光一红光=绿光+蓝光=青光白光一绿光=红光+蓝光=品红光白光一蓝光=红光+绿光=黄光白光一红光一绿光=蓝光白光一绿光一蓝光=红光白光一红光一蓝光=绿光白光一红光一绿光一蓝光=黑色上述公式可以归纳总结为：白光-α(R)-β(G)一y(B)=F

这样，只要设法按需要从白光中减去一种、两种或三种原色光，就可以调出所需要的颜色。色料混合颜料或染料等物质对不同波长的可见光进行选择性吸收后会呈现出各种不同的色彩，这些物质称为色料。不同的色料混合后，吸收的光增加而体现颜色的反射光或透射光被减少了，这种混合称为减融色混合减色法调色一般都是在白色物体(如白纸)表面进行的。因为白色物体的反射光是白光，这时只要能把分别吸收红光、绿光和蓝光的三种物质--色料按需要附着在白纸表面，就可以改变着色范围内白纸反射光的成分，呈现所需要的颜色。色料三原色在颜色相加的混合中人们知道，通过红、绿、蓝三原色相加可以获得最多的混合色，它们在国际cIEl931色度图上占有较大的色域。因而，在颜色减色法混合中，最好也控制红、绿、蓝三原色才能获得较多的混合色。为了达到这个目的，在三色减法过程中应用了三个减法“原色”，它们分别是红、绿、蓝的补色，即青、品红和黄色。通过改变这三种减法原色色料的密度分别控制透过的红、绿、蓝光的量，各减色法原色色料的密度大时，将分别吸收更多的红、绿、蓝成分；密度小时，则透过更多的红、绿、蓝成分。“减红”原色印在白纸上由白光照射时呈蓝绿色，称为青色，是控制红色用的；“减绿”原色印在白纸上是紫红色，称为品红色，是控制绿色用的；“减蓝”原色印在白纸上是黄色，是控制蓝色用的色料的混合将几种色料混合使其呈现另一种新的颜色的过程称为调色。不论与补色或非补色相混合，明度都会降低，颜色变暗变灰。根据减色法定义可知色光三原色红、绿、蓝与色料三原色青、黄、品红互为补色。在减色法中，每种原色的密度控制着透过其补色光的光量，因此，三者混合时，可以通过改变其密度的变化混合出各种颜色。三原色等量混合的复色为黑色。以一种原色为主进行的三原色混合的复色有枣红色、橄榄绿、古铜色等。色料混合的规律1)纯色与黑白色混合纯色与黑白色混合，使混合色变暗或变亮。黑色成分越多，混合色越暗；白色成分越多，混合色越亮。白色多于黑色，等于加上明灰色，反之等于加上暗灰色。纯色+黑色=暗色纯色+白色=明色纯色+白色+黑色=各种不同的中间色两原色混合用两种原色不等量混合，如果其中一种的比例连续变化，那么混合色的色调也连续变化，且向着比例大的原色变化。例如：品红+(1—0)黄=红→品红即：混合后间色由红向品红变化。品红+黄=红→黄即：混合后间色由红色向黄色变化。品红+(1—0)青=蓝→品红即：混合后问色由蓝色向品红色变化。

(1—0)品红+青=蓝→青即：混合后间色由蓝色向青色变化。黄+(1—0)青=绿→黄即：混合后间色由绿色向黄色变化。

(1一O)黄+青=绿→青即：混合后间色由绿色向青色变化。两种原色等量混合所呈现的颜色相当于两次减色的结果。例如：品红+黄=红，其色光相减过程为：白光-绿光-蓝光=红光品红+青=蓝，其色光相减过程为：白光-绿光-红光=蓝光黄+青=绿，其色光相减过程为：白光-蓝光-红光=绿光三原色混合三种原色等量混合为黑色，即品红+黄+青=黑，其色光相减过程为白光-绿光-蓝光-红光=黑。由此可以得出：两个互为补色的色料以适当的比例混合可得到黑色，即：品红+绿=黑黄+蓝=黑青+红=黑以上颜色变化规律是减色法最基本的颜色变化规律。从以上颜色变化和色光相减过程可见，色料混合，新颜色的亮度将降低。根据三原色等量混合成黑色这一变化规律可以推知，当三种原色不等量混合时，其中等量部分在混合过程中构成无彩色成分--黑色，使混合色变暗，亮度降低，三原色等量部分越多调出的色越暗。三原色不等量混合后的色调，由不等量部分的颜色来决定，有以下三种特例：第一种：三原色中除去等量部分后剩余二原色不等量，其色调由这两原色的比例来决定，如图

(a)所示。

第二种：三原色中除去等量部分后剩余一原色，混合后的色调即由这种原色决定，如图

(b)所示。第三种：三原色中除去等量部分后剩余二原色比例相同，则按二种原色等量混合确定色调，如图

(c)所示。由此可见，三原色的不等量混合，调出的色调仍是单色或双色混合时的色调，第三种原色参由此可见，三原色的不等量混合，调出的色调仍是单色或双色混合时的色调，第三种原色参加混合不能改变颜色的色调，只降低了颜色的明度。从以上减色法混合颜色变化情况可以总结为以下减色法颜色变化规律：

(1)任意两原色不等量混合可以调出减色混合中的多种颜色，混合色色调取决于两原色的比例。

(2)三原色等量混合成无彩色，由此可以引申出：①任何两原色混合后形成黑色，这两色就互为补色，叫做减色法互补规律；②两种成分不同的颜色，只要视感一致，就可以互相代替，叫做减色法代替律(演色律)。的运用是一件灵活性很大的工作。

(3)三种原色不等量混合，新颜色的色调仍为两色混合得到的色调，只是新颜色的明度降低了。

(4)色料混合扩大了对光谱的吸收范围，用的原色种类越多，对光谱的吸收范围越大，新颜色的亮度越低减色法物质物体对光选择性的吸收叫减色，所以一切呈现颜色的物体都是减色物体。但是，能呈现颜色的物体不一定都能用来调色，故不一定都能成为减色法物质。只有那些能够用来涂染(覆盖)到其他物体表面，用来改变这些物体的表面颜色，并能用来互相混合调色的物质叫减色法物质。色料和滤色片等物质都是减色法物质。色料

色料有染料与颜料之分，凡能溶于水、油、乙醇等有机溶剂的色料称为染料，一般用于印染工业。在以上溶剂中不能溶解的色料，叫做颜料，如绘画用的色料、建筑及工业上用涂料、印刷油墨中所用的色料都是颜料。颜料又有有机颜料和无机颜料之分：铬黄、铁蓝、铁红、群青、铬绿以及各种白色都是无机颜料，最早的无机颜料都是天然的，其中杂质较多，颜色纯度较低；有机颜料最早也是天然颜料(炭黑)和一些植物染料(靛蓝、滕黄)等，但现在多被人工合成的有机颜料所取代。彩色涂料颜料与树脂混合所产生涂料的颜色属于减色法混合过程。例如：白色油漆的基底是无色透明的树脂液体(称为载色剂)，其中悬浮着微小的无色透明的颗粒物质，如铝、锌、钛等的氧化物，这些悬浮物质和载色剂的折