色彩学基础知识

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一直觉得自己在色彩学上缺少知识，比如多种颜色如何搭配，这在绘图时常常让我纠结不已的，一直耽搁着，下面整理了一些关于色彩学的资料。

1、色彩学基础知识

　　RGB和CMKY颜色系统

　　RGB颜色系统是一个基于三原色的红色（Red，记为R),绿色（Green，记为R)和蓝色（Blue，记为R)的颜色系统。R/G/B基色会分为256个级别，一般取值为0,1,2,…,255，实际上可用一个字节进行表达，因2^8 = 256，这是处于计算机表达方便的考虑。通过RGB三种色光进行混色来显示其他颜色。色光越混合越亮，因此称为加法混色。电视、电脑的显示就采用加法混色原理。如下图所示：

　　CMKY颜色系统是采用青蓝色（Cyan）（由RGB中的B和G色合成，如上图所示）、洋红色（Magenta）（由RGB中的B和R色合成，如上图所示）、黄色（Yellow）（由RGB中的R和G色合成，如上图所示）三种颜料进行混合来制造其他颜色。颜色越混合越暗，因此称为减法混色。颜料调色、彩色打印机就采用减法混色原理。如下图所示：

　　实际中为什么印刷上不用RGB而要用CMKY呢？

　　CMYK模式：当阳光照射到一个物体上时，这个物体将吸收一部分光线，并将剩下的光线进行反射，反射的光线就是我们所看见的物体颜色。这是一种减色色彩模式，同时也是与RGB模式的根本不同之处。不但我们看物体的颜色时用到了这种减色模式，而且在纸上印刷时应用的也是这种减色模式。

　　CMYK通道：只要明白了“基本元素+对应浓度”就可以联想到，印刷采用的CMYK通道类比于四种不同的网格，只是相同位置处的密度可能不同（这涉及到印刷时采用的并不是先混色在印刷，而是利用人眼的分辨能力极限，将预期色点分成更多的单元，按照预期色的CMYK比例填充纯色的CMYK四色点，最后人眼看来好像是新颜色点）。

　　模式的选择与使用:
　　我们在实际工作中用到最多的就是RGB和CMYK两大色彩模式，如果要搞清楚该在什么情况下使用什么模式，就必须先了解一下它们的区别：
　　　　1：RGB色彩模式是发光的，存在于屏幕等显示设备中，不存在于印刷品中。CMYK色彩模式是反光的，需要外界辅助光源才能被感知，它是印刷品唯一的色彩模式。
　　　　2：色彩数量上RGB色域的颜色数比CMYK多出许多，但两者各个部分色彩是互相独立(即不可转换)的。
　　　　3：RGB通道灰度图中偏白表示发光程度高；CMYK通道灰度图中偏白表示油墨含量低。反之，表示发光程度低，油墨含量高。
　　综上可以得出,如果图像只在电脑上显示，就用RGB模式，这样可以得到较广的色域。如果图像需要打印或者印刷，则必须使用CMYK模式，才可确保印刷品颜色与设计时一致。当我们要开始新图像制作的时候，首先就要根据图片的实际用途确定好色彩模式，来新建文件。那么，RGB模式的图像能否直接打印呢？可以的，你可以在Photoshop中直接把一幅RGB图像输出给打印机，系统会自动在中间转换色彩模式。但不建议这样做，因为前面提到过的色域问题，可能打印出来的图像和设计中的颜色有偏差。

　　以上CMKY解释来源：http://ce.sysu.edu.cn/hope/Item/119206.aspx

　　HSV/HSL/HSB颜色系统

　　RGB和CMKY颜色系统，有一个致命的缺点是颜色不能直观的选择，例如知道了青蓝色，我想要一个比青蓝色稍微浅色一点的青蓝色，这时候人是很难去通过调整RGB值达到效果的。特别对于艺术家，是希望需要一个更直观的颜色选择系统的。于是引入了HSV/HSL/SVB颜色系统，通过三个维度对颜色进行刻画，分别是色相（也成为色调），饱和度和亮度，具体地：　　

　　(1)色相（Hue）

       又称色调。色相是一种颜色区别于另外一种颜色的特征。我们平时所说的“红”、“绿”、“蓝”、“黄”就是指色彩的色相。 

　　(2)纯度（Chroma）

       也称为饱和度（Saturation）、彩度。指色调的纯洁程度。向原色中加入任何其他颜色都会降低其纯度。 

　　(3)明度（Value或 Lightness 或 Brightness）

       指色彩的明亮程度。向颜料中加入白色会提高明度，而加入黑色则降低明度。在RGB颜色系统中（255,255,255）的明度就要比（200,200,200）的明度要高。 

　　采用色调，纯度，明度来表示颜色的系统称为HSB颜色模型 （也称HSV或HSL）。 HSB颜色模型跟RGB颜色模型之间的转换关系可以参考。如下图为HSV的颜色模型：

　　参考资料

　　　　a. 浅谈色彩学：人性化的HSB色彩空间(来自设计达人网站的教程)

　　　　b. 色彩学基础知识(来自CNBlog的RGB，CMKY和HSV的基础教程)

2、冷色系和暖色系　

　　暖色系

　　由太阳颜色衍生出来的颜色，红色、黄色，给人以温暖柔和的感觉，春天色系和秋天色系的人特别适合穿暖色系的衣服，化暖色系的妆。

　　暖色： 色环中紫红、橙红一边的颜色，也就是颜色里有带红色的都是暖色。

　　暖色系： 由以暖色为主的色调组成暖色系。暖色系包括红紫、红、红橙、橙、黄橙等。

　　暖暖色给人的心理感受： 使人产生温暖的感觉。也有如：透明、湿润、沉静、安稳、遥远、强硬等的感觉。

　　冷色系

　　蓝色，绿色，紫色都属于冷色系，冬天色系和夏天色系的人是用冷色系的颜色。

　　冷色： 色环中蓝、绿一边的颜色，也就是颜色里有带蓝色的都是冷色。如蓝、紫、红、绿等。

　　冷色系： 由以冷色为主的色调组成冷色系。冷色系包括黄绿、绿、蓝绿、蓝、蓝紫;还有介於暖色系和寒色系的颜色:黄、紫。

　　冷色给人的心理感受： 冷色系的颜色常常带给人自然、清新的感觉。也有如：兴奋、亲近、湿润、干燥、不安定、迫近、沉重、柔和等的感觉。

 　　参考资料

　　　　日本传统配色 – 冷色系、暖色系

3、配色

　　Adobe提供的一个配色网站，里面有很多好的配色方案：https://color.adobe.com/zh/explore/most-popular/?time=all

　　Matlab绘图的时候也需要对不同的曲线进行颜色和线型上的区别，博客的另一篇文章提供了一个例子  Matlab绘图的线型和颜色的范例

　　参考资料

　　收集了两个不错的基础教程：

　　　　a. 浅谈色彩学：对比色配色(来自设计达人网站的教程)

　　　　b. 如何掌握色彩搭配学 （根据自然图片，给出了相应的配色）

　　　　c. 各种色彩的搭配学习（色系介绍和配色技巧）

　　配色工具

　　　　a. Adobe Color CC（Adobe提供的一个不错的配色工具）

　　　　b. Materialpalette（手机UI设计的一个配色工具）

　　　　c. 专业配色手册（一个专业的配色表）