人机工效学颜色,色彩环境

机械工业出版社工业工程系列教材人因工程1/66第五章色彩环境色彩环境机械工业出版社工业工程系列教材人因工程2/66前言色彩在人类生产生活中起着极为重要的作用，色彩不仅是生存的手段，还是思考和丰富生活的工具。生产生活中的环境色彩变化和刺激有助于操作者保持感情和心理平衡以及正常的知觉和意识，而对于生产中的机器、实体设备、各类工具和操作对象的恰当的色彩设计则能使之外观美化，让操作者心情舒畅、愉快，视觉良好，有利于提高工作效率。若色彩不恰当，则可能破坏机器设备的造型形象，引起操作者的视觉疲劳，心理上的反感、压抑，从而降低工作效率。但要实现这样的目标，就必须充分地研究和认识色彩规律和色彩功能。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程3/66主要內容色彩的含义和构成色彩混合与色彩表示方法色彩对人的影响色彩调节与应用机械工业出版社工业工程系列教材人因工程4/66色彩的含义第一节：色彩的含义和构成色调(Hue)明度(Value)纯度(Chroma)色彩的构成机械工业出版社工业工程系列教材人因工程5/66第一节：色彩的含义和构成色彩与人的视觉生理机能有着密切关系。光线是形成色彩的条件。色彩是光与视觉生理共同作用的结果。一：色彩的含义机械工业出版社工业工程系列教材人因工程6/66机械工业出版社工业工程系列教材人因工程7/66第一节：色彩的含义和构成——眼睛的生理结构图机械工业出版社工业工程系列教材人因工程8/66第一节：色彩的含义和构成——牛顿光的色散实验示意图机械工业出版社工业工程系列教材人因工程9/66第一节：色彩的含义和构成一个完全的漫反射表面才能真正表现出该物质所固有的光学特性而呈现出的固有色。一件打磨光亮如镜的物体表面或电镀表面几乎是全部反射光源投射光，所以物体几乎丧失其固有色。一般物体的表面总是介于这两种情况之间，在高光的部分更多的出现镜面反射的成分，更多的反射出光源色；中间灰的部分则更多反映出物体的固有色。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程10/66第一节：色彩的含义和构成影响物体表面色彩的还有一个与物体本身无关的因素，这就是光源色。在有色光源的照射下，物体表面便在一定程度上染上该光源的色彩，我们把这种现象称为光源染色性。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程11/66第一节：色彩的含义和构成色光是电磁波的一种，是具有一定质量、能量和动量的粒子组成的粒子流。颜色则是各种有机或无机物质的色光反映，对有机颜料来说（颜料、染料、涂料等），颜料是由固态微粒在水或溶剂中的光反射形成的。二：色彩的构成机械工业出版社工业工程系列教材人因工程12/66第一节：色彩的含义和构成色光和颜色在构成形式与物理现象上不同。色光的三原色是红、绿、蓝，它们的混合是愈混合愈亮，其三原色等量相加得到白色光。颜色的三原色则是黄、青、品红，它们的混合是愈混合愈暗，三原色等量相加得到接近于黑色。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程13/66第一节：色彩的含义和构成颜色可分为无彩色和有彩色。无彩色指的是黑色、白色和深浅变化不同的灰色所组成的黑白系列中没有纯度的各种色彩。色级0-黑1234567899.510-白反射比00.010.030.060.120.190.290.420.580.770.881.00无彩色系列明度等级与反射比的关系无彩色系列从黑至白的明度变化机械工业出版社工业工程系列教材人因工程14/66第一节：色彩的含义和构成彩色（彩色）系列是指除去黑白系列之外的有纯度的各种颜色，如红、橙、黄、绿、蓝、紫色等。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程15/66第一节：色彩的含义和构成有彩色（色彩）三要素：色调(Hue)、明度(Value)、纯度(Chroma)。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程16/66第一节：色彩的含义和构成（一）色调(Hue)色调又称色泽、色相，是色光光谱上各种不同波长的可见光在视觉上的表现，是区别色彩种类的名称。一个颜色的名称就代表了这种颜色的相貌。如红、红橙、黄、青蓝、紫等，每种颜色都有与其他颜色有不同的特征相貌和名称。红橙黄绿蓝绿蓝蓝紫紫机械工业出版社工业工程系列教材人因工程17/66第一节：色彩的含义和构成（二）明度(Value)明度是指色彩的明暗程度，又称光亮度、鲜明度，是全部色彩都具有的属性，与物体表面色彩的反射率有关。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程18/66第一节：色彩的含义和构成当照度一定时，反射率的大小与表面色彩的明度大小成正比。对颜料来说，在色相和纯度相同的颜料中，白颜料反射率最高，在其他颜料中混入白色，可以提高混合色的反射率，也就是提高了混合色的明度，混入白色越多，明度越高；而黑颜料却恰恰相反，混入黑色越多，明度越低。色调相同，明度不同的红色机械工业出版社工业工程系列教材人因工程19/66第一节：色彩的含义和构成在纯度相同而色调不同的颜色之间，其明度不同，如黄色明度高，看起来很亮；紫色明度低，看起来很暗；橙、红、绿、蓝等介于之间。色彩明度颜色白色黄色黄橙色棕色黄绿色绿色红橙色明度100.0078.9069.8569.8530.3330.3327.73颜色青绿色纯红色青色暗红色青紫色紫色黑色明度11.004.934.930.800.360.130.00机械工业出版社工业工程系列教材人因工程20/66第一节：色彩的含义和构成同一色调有不同的明度，如红色有深红、红、浅红，蓝色有深蓝、蓝、浅蓝等，有深浅之分，这就是明度的不同。不同色调在不同光照强度下，会使色彩明度发生变化，从而改变原有的色相。如红色在光照强度逐渐增强的光线照射下，将由红色变为橙色—黄色—白色。而在逐渐减弱的光线下，将由红色变成暗红—黑色。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程21/66第一节：色彩的含义和构成（三）纯度(Chroma)纯度是指色彩的纯净程度，即颜色色素的凝聚程度，又称色度、彩度、鲜艳度、饱和度等。纯度表示了颜色是否鲜明和含有颜色多少的程度，达到饱和状态的颜色纯度最高，其色泽鲜艳、饱满。在饱和颜色的基础上加入黑、白、灰色。其纯度都会降低，加入的越多，纯度就越低。光谱中七种标准色的纯度最高，其中红色纯度最高，黄绿色纯度最低，其它色纯度居中。黑、白、灰色是无彩色，纯度为零。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程22/66第二节：色彩混合与色彩表示方法色彩混合色彩表示加光混合减光混合中性混合机械工业出版社工业工程系列教材人因工程23/66第二节：色彩混合与色彩表示方法一、色彩混合：在一种色中掺入其他色，从而得到各种与原来颜色不同色，称为色彩的混合。色彩混合一般分为加光混合、减光混合和中性混合。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程24/66第二节：色彩混合与色彩表示方法加光混合加光混合就是将光谱中几种不同的色光进行混合，而得到新的色光，又称为色光混合。混合的色光越多，其明度越高而且是参加混合各色光明度之和，如果把各种色光全部混合在一起则成为白色光。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程25/66图5-1相加混色的两种图示第二节：色彩混合与色彩表示方法机械工业出版社工业工程系列教材人因工程26/66在色三角形中，三个顶点代表色光的三原色，每个边的中心点代表该边上两个顶点颜色的混合色。即：红色+绿色=黄色；红色+蓝色=紫色；蓝色+绿色=青色；红色+绿色+蓝色=白色。另外，从图5-1中还可以看出，光谱中的每种色光，与另一种色光按比例混合可得到白光。红色+青色=白色；蓝色+黄色=白色；绿色+紫色=白色。第二节：色彩混合与色彩表示方法机械工业出版社工业工程系列教材人因工程27/66第二节：色彩混合与色彩表示方法红光+绿光+蓝=白光红光+绿光=黄光绿光+蓝光=青光红光+蓝光=紫光机械工业出版社工业工程系列教材人因工程28/66第二节：色彩混合与色彩表示方法减光混合减光混合就是不同颜料、涂料、染料等物质以不同比例混合在一起，从而得到新的颜色，混合的颜色越多，被吸收的光线就越多，明度和纯度就会更低。减光混合又称为颜色混合。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程29/66减光混合黄色=白色-蓝色；紫色=白色-绿色；青色=白色-红色第二节：色彩混合与色彩表示方法图5-2相减混色机械工业出版社工业工程系列教材人因工程30/66减光混合黄色+紫色=白色-蓝色-绿色=红色紫色+青色=白色-绿色-红色=蓝色黄色+青色=白色-蓝色-红色=绿色第二节：色彩混合与色彩表示方法机械工业出版社工业工程系列教材人因工程31/66减光混合在颜料混合（减色法）中，混合后得出的颜色明度是减少的。三种原色混合呈现灰黑色，两种间色混合而成的颜色称为复色，复色纯度更低，为灰性色。颜色混合的成分、次数越多，被吸收的光线就越多，明度和纯度就会更低，颜色越灰越暗，直至接近重浊的黑灰色。第二节：色彩混合与色彩表示方法机械工业出版社工业工程系列教材人因工程32/66混色定律（1）补色律：当两种色光以适当的比例混合产生白色或灰色的颜色时，就称这两种颜色为互补色，如，红与青；蓝色与黄色；绿色与紫色（见图5-1）（2）居间律：两个非互补的颜色混合产生介于这两种颜色之间的中间色。例如，红色与黄色混合可得到橙色。中间色的色彩取决于两者的比例，若红与绿混合，按混合的比例不同，可以得到橙、黄、黄绿等各种颜色。（3）代替律：混合色的颜色混合不随被混合的颜色的光谱成分而转移。第二节：色彩混合与色彩表示方法机械工业出版社工业工程系列教材人因工程33/66混色定律例如，颜色A=颜色B；颜色C=颜色D则：A+C=B+D只要在感觉上颜色是相似的，便可相互替代而得到同样的效果，尽管他们的光谱成分不同，例如，A+B=C若X+Y=B，则A+X+Y=C第二节：色彩混合与色彩表示方法机械工业出版社工业工程系列教材人因工程34/66——亨贺尔滋提出的两色光混合情况表第二节：色彩混合与色彩表示方法混色定律机械工业出版社工业工程系列教材人因工程35/66第二节：色彩混合与色彩表示方法中性混合中性混合虽然也是颜料等物质的混合，但同时又有加光混合的一些特征，中性混合并不在调色板上将色料进行充分的混合，而是以小点、小面或细线的形式将未调和的色彩在画面上并置，利用人的视觉合色能力，当人的视线离开一定距离时将融合成新的色彩，混合后的色彩明度是各被混合色的平均值，而且纯度保持不变，因此又称为平均混合或空间混合。这种色彩并置的视觉融合方法，在现代三色版印刷中得到重大应用。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程36/66第二节：色彩混合与色彩表示方法中性混合图片机械工业出版社工业工程系列教材人因工程37/66第二节：色彩混合与色彩表示方法二、色彩表示色彩体系（或称色立体）：为了直观方便地表示和区别各种不同的颜色，将色相、明度、纯度三个基本要素用字母或数码形式构成表示色彩的空间立体模型。目前国际上已有多个色彩体系孟塞尔(A.F.Munsell,1858—1918)色体系奥斯特瓦德色彩体系（W.F.Ostwald,1853—1932）德国国家标准色体系（DINcolorsystem）日本国家色彩研究所色体系（practicalcolorco-ordinatesystem，简称PCCS）。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程38/66第二节：色彩混合与色彩表示方法孟塞尔色彩体系（Munsell’scolorsystem）目前孟塞尔色彩体系在一些工业化国家的工业部门和研究机构已被采用，而且使用广泛，因此，将对此色体系作详细介绍。机械工业出版社工业工程系列教材人因工程39/66图5-3孟塞尔色立体立体的中央轴坐标对应于明度，径向坐标（垂直于中心轴）对应于纯度；孟塞尔色彩体系的圆周角坐标对应于色调。红5R4/14黄5Y8/12紫5P4/12第二节：色彩混合与色彩表示方法机械工业出版社工业工程系列教材人因工程40/66第二节：色彩混合与色彩表示方法孟塞尔色立体BG-R剖视图机械工业出版社工业工程系列教材人因工程41/66图5-4孟塞尔色环的精确表