色彩的基本特性及色彩的常用表示体系

颜色是色度学研究的重要内容，对颜色进行量化分析，是将抽象的颜色信息转化为具体颜色数字的一个过程。而颜色的量化，是将颜色的基本属性即明度、彩度和色调进行数字化的表达，在此过程中会使用相应的表色系统。本文对色彩的基本属性及色彩的常用表色体系做了介绍。

色彩的种类：

美国光学学会（OSA）的色度学委员会把颜色定义为：颜色是除了空间的和时间的不均匀性以外的光的一种特性，即光的辐射刺激视网膜而引起观察者通过视觉而获得的景象。GB5698中颜色的定义为：色是光作用于人眼引起除形象以外的视觉特性。根据这一定义，颜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。丰富多样的颜色可以分成两大类一一无彩色系和有彩色系。无彩色系是指白色、黑色和由白色到黑色变化形成的各种深浅不同的灰色。有彩色系（简称彩色系）是指红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色。不同明度和彩度的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色调都属于有彩色系。

色彩的基本特性：

1.色调

色调是有彩色的相互区别的特征。所谓色调是指能够比较确切地表示某种颜色色别的名称。如玫瑰红、橘黄、柠檬黄、钴蓝、群青.翠绿..。各种色调是由射人人眼光线的光谱成分决定的。对于单色光来说，色调完全取决于该光线的波长；对于混合色光来说，则取决于各种波长光线的相对量。物体的颜色是由光源的光谱成分和物体表面反射（或透射）的特性决定的。

2.彩度（纯度、饱和度）

色彩的彩度是指色彩的纯净程度，它表示颜色中所含有色彩成分的比例。含有色彩成分的比例愈大，则色彩的彩度愈高；反之，则色彩的彩度愈低。可见光谱的各种单色光是最纯的颜色。

3.明度

明度即色彩的明亮程度，是一种目视感知属性，它表示物体表面相对明暗的特性。各种有色物体由于它们的反射光量的区别而产生颜色的明暗强弱。色彩的明度有2种情况：一是同一色调不同明度。如同一种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以后也能产生各种不同的明暗层次。二是各种颜色的不同明度。每一种纯色都有与其相应的明度。黄色明度最高，蓝紫色明度最低，红、绿色为中间明度。色彩的明度变化往往会影响到彩度，如红色加人黑色以后明度降低了，同时彩度也降低了；如果红色加白则明度提高了，彩度却降低了。

有彩色的色调、彩度和明度三特征是不可分割的，应用时必须同时考虑这3个因素。

色彩的常用表示体系：

色彩的表示体系有很多种类型，这里主要介绍孟塞尔色彩体系和CIE色彩体系。

1.孟塞尔色彩体系

孟塞尔色彩体系的色调分为10个，每色调再细分为10，共有100个色调，并以5为代表色调，色调之多几乎是人类分辨色调的极限；明度共分为11阶段；彩度也因各纯色而长短不同，例如5R纯红有14阶段，而5BG只有6阶段，其表色树状体也因而呈不规则状。

孟塞尔所创建的颜色系统是用颜色立体模型表示颜色的方法。它是一个三维类似球体的空间模型，把物体各种表面色的3种基本属性色调、明度和彩度全部表示出来。以颜色的视觉特性来制定颜色分类和标定系统，以按目视色彩感觉等间隔的方式，把各种表面色的特征表示出来。目前国际上已广泛采用孟塞尔颜色系统作为分类和标定表面色的方法。

孟塞尔颜色立体水平剖面上.表示10种基本色。它含有5种原色：红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P），和5种间色：黄红（YR）、绿黄（GY）、蓝绿（BG）、紫蓝（PB）、红紫（RP）。在上述10种主要色的基础上再细分为40种颜色。

2.CIE色彩体系

CIE体系是1931年建立的一种色彩测量国际标准，1976年修正为CIE L*a*b。此体系用3个参数，一个是明度L，表示明亮程度的坐标，另两个是a和b，为视觉上近似均匀的三维空间中表示物体的色度坐标。在CIE L*a*b体系中，L表示色彩的明度，数值从0（黑）～100（白）；a、b通过L轴的中心线，两端分别为（+）端和（-）端。沿（+a）方向红色逐渐加深，沿（-a）方向绿色逐渐加深。沿（+b）方向黄色逐渐加深，沿（-b）方向青色逐渐加深。以tanθ=b/a表示色调，以［a2+b2］1/2表示彩度。