色彩混合原理(加色法与减色法)457

色彩混合原理颜色模型颜色模型简介ＲＧＢ颜色模型RGB颜色模型是最佳的色彩模式,可以提供全屏幕的24bit的颜色范围,即真彩色显示。但是，如果将RGB模式用于打印就不是最佳的了，会损失一部分亮度，比较鲜艳的色彩肯定会失真的。CMYＫ颜色模型ＣMＹＫ(cyａn,mａgenta,yelｌow)颜色空间应用于印刷工业黄(Y）三原色油墨的不同网点面积率的来表现丰富多彩的颜色和阶调,这便是三原色的CMY颜色空间。实际印刷中,一般采用青(C)、品(M)、黄（Y)、黑(BK）四色印刷,在印刷的中间调至暗调增加黑版。当红绿蓝三原色被混合时,会产生白色，但是当混合蓝绿色、紫红色和黄色,黑色是包括在分开的颜色，而这模型CＭYK。ＣＭＹK颜色空间是和设备或者是印刷过程相关的,则工艺方法、油墨的特性、纸张的特性等,不同的条件有不同的印刷结果。所以CMYK颜色空间称为与设备有关的表色空间.而且,CＭYK具有多值性,也就是说对同一种具有相同绝对色,在相同的印刷过程前提下,可以用分种CＭYK数字组合来表示和印刷出来.这种特性给颜色管理带来了很多麻烦,同样也给控制带来了很多的.在印刷过程中,必然要经个分色的过程,所谓分色就是将计算机中使用的RＧB颜色转换成印刷使用的CMYK颜色。在转换过程中存在着两个复杂的问题，其一是这两个颜色空间在表现颜色的范围上不完全一样,ＲGB的色域较大而CMYK则较小,因此就要进行色域压缩;其二是这两个颜色是和具体的设备相关的,颜色绝对性。因此就需要通过一无关的颜色空间,印刷业通过青（C)、品（M)、叠印三原色时会产生黑色。既然实际用的墨水并不会产生纯正的颜色称之为度的颜色灵活性过一都本身没有个与设备

来进行转换,即可以通过以上介绍的XYZ或LAB色空间来进行转换.Lab颜色模型Laｂ颜色模型是有国际照明委员会（CIＥ)于１９7６年公布的一种颜色模型,Lab颜色模型弥补了ＲＧB和CＭYK两种色彩模式的不足.Lab颜色模型由三个要素组成,一个要素是亮度（L),a和b是两个颜色通道。ａ包括的颜色是从深绿色（低亮度值)到灰色（中亮度值)再到亮粉红色(高亮度值);b是从亮蓝色(底亮度值）到灰色（中亮度值）再到黄色(高亮度值）。因此，这种颜色混合后将产生具有明亮效果的色彩。HSＩ颜色模型ＨSI〔ＨｕＳ、I三参数描述颜色特性，其中;Ｉ表示度强或亮度HＳV颜色模型ＨSＶ(hue,saｔuratｉｏn,ｖalue颜色模型所代表的颜色域是CIＥ色度图的一个子集,这个模型中饱和度为百分之百的颜色,其纯度一般小于百分之百。画家用改变色浓和色深的方法从某种纯色获得不同色调的颜色，在一种纯色中加入白色以改变色浓,加入黑色以改变色深，同时加入不同比例的白色,黑色即可各种不同的色调．e—Ｓaturaｔｉon—Ｉntensｉty（Lighｔｎess),HSI或HSL〕颜色模型用H、H定义颜色的波长，称为色调；Ｓ表示颜色的深浅程度,称为饱和度获得HSＬ颜色模型HSL(hue,ｓaturation,liｇｈtneｓs)颜色空间，这个颜色空间图形程序的颜色表示。B颜色模型HSB(hue，ｓａturatiｏｎ,brightnｅss)颜色空间都是用户台式机图形程序的颜色表示。都是用户台式机ＨＳ,这个颜色空间

Ycc颜色模型柯达发明的颜色空间，由于PhｏtoCd在存储图像的时候要经过一种模式压缩,所以PｈoｔoCd采用了Ycc颜色空间,Ｙｃc空间将亮度作由它的主要组件，具有两个单独的颜色通道,采用Ycc颜色空间来保存图像,可以节约存储空间。ﻫXYZ颜色模型国际照明委员会(ＣIE)在进行了大量正常人视觉测量和统计,19３1年建立了”标准色度观察者”,从而奠定了现代CIE标准色度学的定量基础。由于”标准色度观察者"用来标定光谱色时出现负刺激值，计算不便,也不易理解，因此1931年ＣIＥ在ＲGB系统基础上,改用三个假想的原色X、Y、Z建立了一个新的色度系统。将它匹配等能光谱的三刺激值，定名为"CIE１931标准色度观察者光谱三刺激值”,简称为”CＩE193１标准色度观察者”.这一系统叫做"CＩE19３1标准色度系统”或称为"2°视场XYＺ色度系统"。CＩEXYＺ颜色空间稍加变换就可得到Ｙxy色彩空间，其中Y取三刺激值中Y的值,表示亮度，ｘ、y反映颜色的色度特性。定义如下:在色彩管理中，选择与设备无关的颜色空间是十分重要的，与设备无关的颜色空间由国际照明委员会（CIE）制定，包括CIEXYZ和ＣＩEＬAB两个标准。它们包含了人眼所能辨别的全部颜色。而且，CIＥYxy测色制的建立给定量的确定颜色创造了条件。但是,在这一空间中,两种不同颜色之间的距离值并不能正确地反映人们色彩感觉差别的大小，也就是说在CＩEYxy色厦图中,在不同的位置不同方向上颜色的宽容量是不同的，这就是Yｘy颜色空间的不均匀性。这一缺陷的存在,使得在Yｘy及XＹZ空间不能直观地评价颜色。YＵV颜色模型在现代彩色电视系统中,通常采用三管彩色摄像机或彩色CCD(点耦合器件）摄像机，它把摄得的彩色图像信号,经分色、分别放大校正得到RGB,再经过矩阵变换亮度信号Y和两个色差信号Ｒ-Y、Ｂ－Ｙ，最后发送端将亮度和色差三个信号分别进行编码，用同一信道发送出去．这就是我们常用的YＵV色彩空间.采用YUＶ色彩空间的重要性是它电路得到的亮度信号Y和色度信号U、Ｖ是分离的.如果只有Ｙ信号分量而没有Ｕ、V分量,那么这样表示的图就是黑白灰度图。彩色电视采用YUV空间正是为了用亮度信号Ｙ解决彩色电视机与

黑白电视机的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩色信号。根据美国国家电视制式委员会，NTSC制式的标准，当白光的亮度用Y来表示时,它和红、绿、蓝三色光的关系可用如下式的方程描述:Y=0。3Ｒ+0。５9G+0。11B这就是常用的亮度公式．色差U、V是由B-Y、R-Y按不同比例压缩而成的。如果要由YUV空间转化成ＲＧB空间,只要进行相反的逆运算即可。与ＹUV色彩空间类似的还有Lab色彩空间,它也是用亮度和色差来描述色彩分量，其中Ｌ为亮度、ａ和b分别为各色差分量.尽管颜色模型有许多许多种类,但我们只讨论常用的三种颜色模型：RGB颜色模型、ＣMYK颜色模型和Lａb色彩理解各类颜色模型.下面我们将对相关的一些什么是颜色的要回答颜色的本质是什么，我们们首先要弄清什么理学中光的波粒二象性，只想简单地讨论一下与颜色有关的内容。磁波由于波长的不同可分为通讯波、红外线、可见光、紫外线、Ｘ线、r线和宇宙线等。其中波长为3８0－7８0ｎm的电磁波为可见光.可见光透过三棱镜可以呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的光谱。是光的本质．我们不想来详细讨论物红色光波最长，6４0—7８０nm；紫色光波最短,３80－430nm在真空中:红光:770~６40nｍ橙黄光：640～５80nm蓝靛光：49５～4４0nm波长是连续变化的，你可以找个光谱来看看波长为380-780nｍ的电磁波为可见光。可见光透过三棱镜可以呈现出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的光谱。首先,我们之所以能看到各种物体，是因为光的反射.光射到物体上然后发出反射光，反射光再射到人的眼睛里,人就看到物体了。在一般情况下，入射光都是由光源发出的包含各种颜色的自然光，当这些光射到不同的物体上，物体对光的吸收和反射情况并不都相同，于是出现了颜色的差异。我们看到物体呈现白色，是因为物体将射到它上面的所有光都反射了,这些光叠加在一起是白色的眼睛里,所以我们说，这个物体是白色的．而看到物体呈现黑色也是一样的道理,只是黑色正好相反，物体将射到它上的所有光都吸收了，我们看不到从它上发出的任何反射光,所以为认它,又射到我们是黑色。举个例子说吧:一个红色的西红柿，如果放在蓝光下，会是什么颜色呢?也许有的人会认为是红光和蓝光叠加在一起成的颜色,其实并不是，西红柿这时会呈现黑色。我们平时看到它是红色，是因为它只反射红光，而其他光则都被吸收了（包括蓝光),那么放在蓝光下，西红柿将会把蓝光吸收，就不再反射出任何光了,所以呈现黑色．其他的，物体呈现的各种颜色都是这样的道理。至于颜色的本质是什么，既然光的本质是电磁波,那么颜色的本质则是:该种(类）颜色特定波长的电磁波。2．色彩的属性（明度、色相、纯度),只有一维，好辩的多.最亮是白,最暗是黑。以及黑白之间不同程度的灰，都具有明暗强度的表现。若按一定的间隔划分，就构成明暗尺度.色相:有彩色就是包含了彩调，即红、黄、蓝等几个色族，这些色族便叫色相.最初的基本色相为：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－—十纯度(彩度）：也叫饱和度,指色彩的鲜艳程度。原色最纯,颜色的混合越多则纯度逐渐减低。,加入了白色或者黑色,使得它的纯度加色法又称为RGB颜色模型。为了能较直观地说明加色法与减色法的区别及其颜色的我们可将上图理解为由三束光红(Ｒ)、绿（Ｇ)、蓝(B)分别射在银幕上，当我们将这三束不同颜色的光束慢慢移动,使其如下图所示重叠。结果我们发现有下列组合现象产生:蓝（B)+绿(G)=青（C)加色法就是把不同色彩的光混合投射在一起,生成新的色光，这种配色的过程(或方式)，所以也称色光混合。也可理解为:两种色光叠加,亮度增加者为加色法.加色法三原色(光的三原色）R,G，B,红（ｒｅd）,绿（green）,蓝(bｌｕe）,它们是计算减色法又称为CＭYK颜色模型，减色法混合就是把不同色彩的色料（颜料)混合在一起，生成新的颜色,所以也称色料混合。减色法三原色(颜料三原色)Ｃ，M,Y，青(ｃyaｎ)，品红（ｍａgenta),黄(yｅllow),它们是我们可将上图理解为由三张颜色的透透明明玻璃片：光红(R)、绿（G)、蓝（Ｂ)，分别放在观光灯上。当我们将这三张颜色的透透明明玻璃片慢慢移动，使其如下图所示重叠。结果我们发现有下列组合现象产生:蓝(B)+青（C)=绿（Ｇ)青（Ｃ）+品（M)=蓝(B)品(M）+蓝(B）=红(R)蓝(B)+青(Ｃ)+品(Ｍ)=黑色所以减色法也称色彩重叠。也可理解为:凡两种颜料叠加,色光减少者为减色法。有些人进一步将其理解为:使用染料者为减色法，使用色光者为减色法.甚至有人更将其简化为使用黄品青色系的为减色法,使用红绿蓝色系的为加色法.因此印照片，四色彩色印刷、喷墨打印机都是减色法色系;而彩色电视、电脑显示器则为加色法色系。上述一此判别方法,在直观上能帮助大家较好的去理解。但是随着新知识的发展,人们对上述概念有了进一步的理解和定义,由于该概念的理解和定义与我们的实际工作联系不大，我们就不对其作深入的探讨了。三补色的概念在讨论了上述二种色彩模型后,我们在这里要根据上面的加色法及减色法色盘,来讨论一下颜色的互为补色的概念。根据加色法的色盘可得:蓝（B）+绿(G)=青(C)①绿(G)＋红（Ｒ）=黄(Y)②红(R）+蓝(Ｂ）=品(M)(又称:洋红）蓝(B)+绿（G）+红（Ｒ)=白色④③由④得:白色＝蓝（B)＋绿（G)+红（R)将①代入得：白色=青（C)+红（R）⑤将②代入得:白色=黄（Y)+蓝(Ｂ)⑥将③代入得：白色=品(M)+绿（G)⑦从公式⑤⑥⑦我们可以推论出:白色光是由青(C)+红(R)二种光线而组成，或由黄（Y)+蓝(Ｂ)二种光线而组成,或由品（M)+绿(G）二种光线而组成．那么我们把能组成部分白光的这二种颜色称为补色关系。即：红(R）的补色为青（C）绿(G)的补色为品(Ｍ）B)的补色为黄(Y）既然我们已将红(R)、绿Y)定义为三补色。3.Lab色彩模型蓝（(Ｇ)、蓝(B）定义为三原色,那么我们就能将青（C)、品（M）、黄（Lab色彩模型是由照度(L）和有关色彩的ａ,ｂ三个要素组成。L表示照度（Lumiｎosity),相当于亮度,ａ表示从品红色至绿色的范围（品红与绿互为补色关系)，b表示从蓝色至黄色的范围(蓝与黄互为补色关系）。L的值域由0到1０0,Ｌ=50时，就相当于50%的黑；a和b的值域都是由+120至—120，其中+１2０a就是红色，渐渐过渡到—1２０a的时候就变成绿色;同样原理，+１2０ｂ是黄色,-12０ｂ是蓝色。所有的颜色就以这三个值交互变化所组成.例如,一块色彩的Ｌab值是L=100，ａ=３0,b=0，这块色彩就是粉红色。Lab色彩模型除了上述不依赖于设备的优点外，还具有它自身的优势：色域宽阔.它不仅包含了RGB,CMY的所有色域,还能表现它们不能表现的色彩。人的肉眼能感知的色彩,都能通过Laｂ模型表现出来。另外,Lab色彩模型的绝妙之处还在于它弥补了RGB色彩模型色彩分布不之间又缺少黄均的不足，因为RGB模型在蓝色到绿色之间的过渡色彩过多,而在绿色到红色

色和其他色彩。如果我们想在数字图形的处理中保留尽量宽阔的色域和丰富和色彩,最好选择Lａb色彩模型进行工作,图像处理完成后，再根据输出的需要转换成ＲGB（显示用)或CMYＫ（打印及印刷用)色彩模型，在Lab色彩模型下工作,速度与ＲＧB差不多快,但比CＭYＫ要快很多。这样做的最大好处是它能够在最终的设计成果中，获得比任何色彩模型都更加优质的色彩.CIEＬ＊ａ＊b*颜色模型(Lab)基于人对颜色的感觉。它是由专门制定各方面光线标准的组织