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色彩原理

 色彩是水彩画的重要表现手段和语言,学好水彩画首先要了解色彩的基本 原理、基本知识,了解自然界色彩的变化规律以及色彩如何在水彩画中进行运 用。 

一、 色彩与光 

  光是色彩产生的重要条件。人类的生活环境离不开光,我们能看到的五彩缤纷的世界是由于光的存在,没有光,世界将会是一片黑暗,人类的视觉也就失去了意义。 

  最常见的光有自然光,如太阳光、月光等;另外是人造光,如火光、灯光等。色彩学是以太阳作为光源来解释光和色的物理现象的。 1666年,英国科学家牛顿(1642-1727),通过一个小孔将射进屋内的阳光用三棱镜进行分解,将太阳分离成色彩的光谱,被称作光的散射,即可产生一条按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色的顺序排列的标准色带。牛顿又对每种色光再进行分解试验,发现每种色光的折射率不同,但不能再分解。他又把光谱的各色光用透镜重新聚合,结果又汇成了与日光相同的白光。由此牛顿得出两点结论:一是白光是所有不同色光混合的结果;二是两种单色光相混合可出现另一种色光,如红光与绿光相混合呈黄光,蓝光与红光相混合是品红光。 

  光学告诉我们,不同的色光是由于它们的波长的频率不同而产生的。现代的光学手段不仅能测出每种光谱中色光的准确波长,而且还对人的视觉、感官所不能直接感知的色光领域进行了广泛的探索。光学中,波长在 400-750毫微米的光称作“可见光”。例如波长在640-750毫微米呈红色,波长在600-640毫微米呈橙色,波长在550-600毫微米呈黄色,波长在480-550毫微米呈绿色,波长在 450-480毫微米呈蓝色,波长在400-450毫微米呈紫色。 

  比紫色光波长度更短的还有紫外线、 X射线、宇宙线等,比红色光波长度更长的还有红外线、雷达、电视波、无线电波等。这些光波是人类视觉不能直接感知的。 

  其实,色彩是一定波长的光反映在人的视网膜上所形成的感觉。那么,平常的物体为什么是有颜色的呢? 

  物体色彩形成的原由其一是发光体。在自然界中,太阳是最主要的光源。除了太阳之外,还有许多发光体。金属在常温下是不发光的,如果对它逐渐加温, 也可以变为发光体,而且随着温度的升高,色彩逐渐由红橙色转化为黄绿色,温度极高时转化为蓝白色,这种转化在光学上叫做“色温”。“色温”的学名是K,色温至300OK,相当白炽灯的光谱色,色温至600OK接近阳光的白,至200OOK则蓝光炫目。 

  当我们用光谱分析仪对不同色温的发光体进行测定时,可以看出,红、橙、黄、绿、青、蓝、紫不同光波的含量是不等的。例如,白炽灯 (火光、烛光等),含有较多的红黄光波,蓝紫光波较少;而日光灯含有较多的蓝紫光波,红黄光波较少。所以看起来,前者发红,后者倾白蓝紫。晚上我们观看楼房中不同灯光时, 这种差别是非常明显的。光源色对物体色彩的形成影响起决定性作用,如夜晚灯光颜色对建筑物、水面倒影及地面的反映是显而易见的。
  物体色彩形成的原由其二是透光体。当人们用一片有色玻璃遮住眼睛来观察外面的景物时,似乎是给自然景物“染”上了颜色。达 . 芬奇就做过类似试验 ,他发现“通过有色透光体观察物体时有的物体颜色增强了,有的物体颜色削弱了 ”。通过有色透光体观察物体时,透光体的色彩决定了人的视觉的色调。透光体自身的颜色,是由它所能透射的色光所决定的。根据这个原理,在舞台灯光照明,幻灯放映,夜景灯光,只要改变一下滤色体就可以任意调整照明的色彩。在绘画写生中,当我们看到逆光的树叶、花瓣,涌起的海浪以及人物、动物的某些部位 (如人的耳轮、眼皮,鸡的冠),色彩较鲜明均属透光所产生的。大气层也是一种透光体,每当日出或日落时云霞似锦,太阳变得“大如磨盘,红似火盆”,也是大气层透光折射所形成的视觉奇观。
  物体色彩形成的原由其三是不发光体。
  平常的物体(指不发光体)都有反射和吸收不同波长的色光的特性。如红色物体,就是因为它有反射红色光而吸收其他色光的物性,被反射出来的红色光作用于我们的眼睛,因此物体看起来就是红色的。白色物体是由于它有反射一切光的特性,因此看起来是白色的。黑色物体是由于它有吸收一切光波的特性,不反射任何光波,所以看起来是黑色的。 

  自然界的所有物体对光的反射和吸收并不是绝对的。一个物体能反射某一色光不等于其他色光完全不反射,只是反射某一色光是主要的,而反射其他色光的能力相对较弱,程度不一样。不发光物体有反射某种色光的特性,光照强度的大 小使该物体具有不同程度的“发光”效应,也能影响其他物体的颜色。如一个白色物体的背光部附近有一个红色物体,白色物体的暗部反光部就会带有红色的感觉。所以物体的颜色并不是固定不变的,同一物体在不同光源、环境的影响下,它的颜色是会发生变化的。


二、 色彩与视觉 

  人类能感受到色彩的存在就必须依靠人类的视觉器官一一眼睛。人的眼睛又是如何看到颜色的呢?这主要取决于人眼视网膜上的生理构造和大脑,人的眼睛视网膜上有两种细胞一一视杆细胞 (圆柱细胞)和视锥细胞。视杆细胞能分辨出明 暗、黑白,而视锥细胞能分辨出色彩,也可以微弱地分辨出明暗,只有在较强的光线时,视锥细胞才起作用。 

  视锥细胞分辨颜色,是由于其中存在着感红、感绿、感蓝这三种视色素,也称之为“红敏视锥细胞”、“绿敏视锥细胞”、“蓝敏视锥细胞”,它们好像是色光的三种不同接收器,能分别对红、绿、蓝色光引起兴奋,把接收到的光波转换到神经脉中,把信息传到大脑,使得我们能感觉到色彩。


 

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