CMF设计色彩|为什么同色彩在不同光源下显得不一样?

1|2评论|662人气|0收藏|2023-02-15 09:56:38

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LIGHT AND COLOR
光与色彩

色彩的构成和光是密不可分的。光是色产生的基础,没有了光也就没有了色彩。


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色彩的运用在设计师的日常工作中是十分重要的,对于产品的定位以及颜色的把控也是设计师工作中的一大重点。

但实际情况中,在不同的光源条件下,同个色样之间的颜色会存在区别,这是为什么呢?

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01
光与色彩的关联
白光的构成

人对光的研究自1672年牛顿利用三棱镜将白光分解为一系列有色光,到19世纪初托马斯杨证明了光的波动性,最终在1905年爱因斯坦解释了光的波粒二象性。


对于可见光而言,不同范围的波长及其对应的频率被分为红橙黄绿蓝紫的类别。


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色彩感知原理

当光照射到物体表面时,一部分光被吸收,另一部分光被反射进入人的视网膜。

被物体吸收的光的能量用于增加物体的温度,被反射的部分光则是我们看到的物体的色彩。

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可见光中不呈现蓝色的中等波长和较长的波长被汽车表面吸收,而呈现出蓝色的较短波长被反射出来,于是我们观察汽车呈现蓝色


02

光源与光谱
光源的分类

光源有两种:白炽光和冷光。


白炽光由热辐射产生,例如太阳、火或钨丝电灯泡。

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白炽灯



而冷光并不是由热量产生,而是以荧光灯、LED灯、显示器和电视等形式出现。

冷光光源只发射可见光谱中一部分的光,而不是整个跨度的光。

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LED灯



根据现有的白炽光或冷光光源的种类,从被照亮的对象反射回来的波长数量既可以是有限的,也可以是广泛的——这样会改变我们看到的色彩。



不同光源的可见光谱对比

可见光谱为人的视觉可以感受到的部分。


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不同光源的可见光谱功率分布对比(图/杨强的个人小站)



由上图可以看出:


  • 日光在光谱中发出相对均匀的光,
  • 其他种类的白炽光则更突出红色、橙色和黄色,越接近紫罗兰色,其光波长就越弱。


  • 荧光具有一种奇怪且不均匀的发光模式,在绿色和绿黄色的位置达到峰值。


  • 白光LED灯在显示紫罗兰色、蓝—紫罗兰色和红色时较弱,但在显示可见光谱的中间部分时较强。


03

光源如何影响颜色

物体的颜色,取決于照亮它的光的光谱



例如,白炽灯在红色和绿色光谱范围内的光子比例很高。当光线照射到物体上时,更高的红色和绿色电荷会从物体表面反弹,我们会感知到更黄的颜色。

荧光灯泡具有较高的蓝色光子百分比,这些光子会从物体表面反弹,这就是为什么它们会产生偏冷、偏亮的颜色。


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同种颜色的铅笔在不同光源下看起来颜色不同。左图白炽灯下铅笔颜色偏红,较为鲜艳;但右图荧光灯下,色彩强度显著降低


当我们改变照明对象的光源时,物体所反射的波长会随着新光源的变化而变化,导致人体视觉系统对物体色彩的感知发生变化,于是出现同一种色彩在不同光源中显得不一样的情况。


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冷暖光源对比(图/RAL色彩)




标准光源

为了统一颜色测量时所用照明的光源,国际照明委员会设立了标准光源,亦称“国际烛光”。由此避免了工业生产过程中,由于色温、显色性以及照度未达标准,最终导致色差的情况。图片


对色灯箱



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