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颜色的前世今生5·色调和补色

啦啦啦,我回来了!

新年第一贴,开写颜色三属性:色调!明度!饱和度!

 

色调,英文叫“Hue”,也有翻译为色相的(大家表想歪了,嗯哼)。

简单的理解,色调就是颜色的“特点”。不管是茜红、胭脂红、珊瑚红、粉红、暗红、棕红、朱砂红,总之,它们都是红的;什么柠檬黄、落日黄、印度黄,反正都是“黄”。

 

 

 

表现在光谱上,可以简单的理解为光谱的“主峰”的位置。

这方面表现得最典型的,是LED的光谱,参见下图。不用说,主峰很显眼了,在575nm左右,所以这个LED的色调是桔黄色的。如果把光谱看作山脉的话,LED的光谱就是独秀峰了,周围光秃秃的,情况很简单明了嘛。



当然,除了LED这种独秀峰,大部分自然物体的光谱都分布于各个波长上,形状延绵起伏,大概就是丘陵地貌了。不过如果主峰位置明显的话,色调还是很好分辨的。

以下图的红苹果的反射光谱为例,主波长集中在红色波段,色调自然就是红色了。


 

再复杂一点,如果主波长横跨多个颜色呢?再把这个柠檬的光谱拿出来看看:

 

从红色到绿色都可以认为是主峰,独缺蓝色。

那么这样的光谱显示出来的色调,就是蓝色的补色,黄色。

 

嗯?好像很复杂,什么叫补色呢?

为了方便弄清楚这个问题,我们先假设出有一种光源,所有光谱色的能量都一样多,见下图。


由于它拥有最均衡的能量分布,因此它的颜色是最理想的白色。

也可以说它是没有色调的,因为它没有主波长,完全没有“特点”嘛。

 

(这样的光源被称为等能白光,也叫“CIE标准照明体E”,CIE Illuminant E。它是被CIE定义出来作为理论研究用的,实际生活中这样的光源并不存在。

CIE又是个什么东东?CIE=International Commission on Illumination,国际照明委员会。就是定义CIE1931色品图的那拨大佬们,以后讲色度学的时候还要介绍。

 

有爱思考的同学要问了,这个英文的缩写也不是CIE啊?咳咳,这个是它的法文名字的缩写:Commission Internationale de L'Eclairage。这点也可以看出来,CIE的核心地盘在欧洲。当然,现在搞固体照明的领头羊,之一,仍然在欧洲。

爱思考的同学又要问了,用太阳光来研究不好么?为什么要抬出这个东西说事?多麻烦啊!

恰恰相反,E光源是光谱最简单的光源,就是一条直线嘛。

日光其实很复杂的,而且由于不同条件下空气折射、散射率的不同,早上、白天、阴天的光谱变化还很大。

看看下面某条件下测试的日光光谱。。。山路十八弯啊,同志们。。。

而且从图上看,这样的太阳光偏青蓝色,并不是标准的白色呐。



爱思考的同学也许又又要问了,有E光源,有没有ABCD光源啊?有的有的,因为正因为前面的ABCD被别人占了,等能白光才排到了E啊!那个,ABCD就暂时不介绍了,我已经离题万里了,回来回来。。。)

 

好像我是想说补色来着?咳咳~

从E光源的特点来看,标准白是一种最均衡的状态,没有主波长。

一旦有了主波长,就打破了这样的平衡状态,表现出某种可以描述的“特点”(色调),假设它为A。

而能够把这种非平衡的状态恢复为平衡状态的光谱,就是A的补色。

 

换句话说,等能白光的光谱减去光谱A,得到的光谱就是A的补色的光谱。光谱A和A的补色相加,又会回到平衡状态,成为没有“特点”的白光。

如果设平衡状态的等能白光是0,那么A的补色就可以表示为(-A)。

A + (-A)=0,啦啦啦啦,湖面又恢复了平静。

(等等,注意我说的是光谱啊,不是颜料啊~颜料的补色一加上就变黑色了。光谱叠加是加法色,颜料叠加是减法色。后面会专门讲颜料滴。)

 

这样说好像还太抽象了,我们再回到这个柠檬上。它的光谱跟E光源的一对比,主要是蓝色缺了一大块,可以说是“-蓝色”。而我们看到的柠檬是黄色的,那么这个“-蓝色”,也就是蓝色的补色,就是黄色。

 

那搞清楚这个有什么用呢?嗯,其实完全可以简单讲讲色调就直接进入下一个内容,明度。

不过,大家想不想搞明白PS的调色器怎么用啊?Painter里色环的颜色为什么要那样排列啊?协调的色彩有哪些规律啊?等等等等。。。

搞懂色调的光谱表现,以及补色-A和原色A之间的联系,对搞懂上面的问题大有帮助。

 

下一章,趁热打铁,讲讲色环——排列成环状的色调。


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