色彩学基础知识(摄影)

色彩学基础知识有时候，观察我们拍完的照片，会发现，整体色调和我们看见的不一样，可能有点偏红，或者偏蓝，或者偏其他色彩，这是为什么呢？色不同，其实是光在作怪。光与色摄影作品主要是借助光完成的，没有光就没有摄影。我们能看到被摄体及被摄体的颜色，就是光的作用。或者说，只有被摄体使人眼有光感时，才能使人眼有色觉。有光有色，无光无色，在漆黑一片的屋子里，根本谈不上看到被摄体的形状和颜色。物体有两种，一种为发光体；一种为不发光体。我们所讲的多是不发光体，发光体极特殊，对摄影作用不大，故不在论述之中。光分为两种，一种为可见光；一种为不可见光。通常情况下，我们看到的光一般为白色，实际上光不是单纯的白光，而是一种混合光。当日光通过三棱镜时，才能分解成一系列色光，这也称为色散现象。日光分解后大部分光人眼看不见，人眼能看到的只是极少一部分。凡是人眼看不到的光，就称为不可见光，凡是人眼能看到的光，就称为可见光。可见光谱的色光有七种：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这些可见光都是按照不同的波长排列的。也可以说，光是按波长辐射的一种电磁能，就如水的波纹一样，是波浪式进行的。日光辐射的电磁能有伽玛线、X光线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等。可见光和不可见光是由光的波长决定的，光波的波长极其微小，以毫微米为单位，每一毫微米等于一毫米的百万分之一（mm/1.000.000）。人眼对波长辨别的范围，大约在380毫微米（光谱中紫色）到760毫微米（光谱中红色）。但是，当波长小于400毫微米时大于700毫微米时，人眼对这两端光的感受能力接近于零，所以把可见光谱定在400到700毫微米的波长范围内。在可见光谱中波长最长的是红色光，最短的是紫色光。其实在整个光谱中，波长为700~600毫微米的光，呈现出不同的红色；在600毫微米左右为黄色，然后为绿色；500毫微米左右为青色，最后转为蓝和紫色。在光谱中红、绿、蓝这三个色段均为主要色，也叫摄影三原色。雨后空中出现的彩虹，把日光中所含的光谱成份显示出来，这和三棱镜分解日光中（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）的各种光谱成份的道理基本一样，也很好的证明了上述的观点。客观世界中的物体具有各种各样的色彩，由于不同的物体和不同的表面对光吸收和反射不同，人眼是按以物体反射回来的光来确定物体颜色，这就是彩色摄影对被摄体固有色来源的依据。固有色，在摄影学上，把物体在白光下所呈现出来的颜色称为被摄体固有色。各种颜色的色光都有不同的波长，光的波长变化能引起人眼对色觉上的变化，实际上在人眼的视网膜里有感红、感绿、感蓝三种感色单元体，从日光中分解出来的红、绿、蓝色光，能在人的视觉器官上产生色觉，就是由这三种色光的不同波长的光波对感色单元作用的结果。我们必须理性的认识光与色的辩证关系，具有一定色彩知识的摄影人，看到了光时，也就看到了色，光是有色的，色能表达光源色温（下面将介绍色温的概念）的性质。无论是自然光还是人工光，在摄影中的光都有颜色，不同的光必将对被摄体的固有色产生不同的影响。懂得这个道理，才能在创作时科学的预见各种光与色。如自然光的颜色随着时间、天气变化；人工光的颜色是根据光源的性质（色温）变化。通常情况下人眼不会准确的看出光源的颜色，因此人眼对不同的色光有一种“色适应”的能力。比如，一只普通灯包含红颜色多，含蓝色少，并非是真正的白色光，当看的时间稍长一点就会误认为是白色光。日落时从室外进入室内，开始就会感觉到室内灯光是橙黄色的，稍过一会就误认为橙黄色灯光是白色的，实际上室内的灯光是橙黄颜色，只不过人眼对橙黄色光适应了；那么阴天室外的光由于色温较高，带有一定的蓝色调子，看上去同样误认为白色，不能准确判断光的颜色，就是人眼具有一定的“色适应”能力的结果。为了在彩色摄影创作中解决这个问题，必须从科学的角度分析各种光源的光谱成份，才能真正的利用好各种光源色在作品中的体现。色温色温就是指光源所含的光谱成份。黑白摄影对光源只需要考虑光源强度，不需要考虑光源平衡色温。但彩色摄影必须在创作时考虑光源的平衡色温，否则被摄体固有色要受到光源色的影响，其色彩不能按照创作意图获得正确的表现。在日常生活中，如果人眼分别在日光和灯光下观察同一物体，其颜色表现是不一样的，因为不同的光源所含光谱成份的比率不同。为了使彩色胶片真实地再现物体的颜色，无论彩色负片还是彩色反转片都分为日光型和灯光型两种。这两种胶片在乳剂制造上也有差别，日光型彩色胶片适合色温5500K左右拍摄，灯光型彩色胶片适合色温3200K左右拍摄。色温的含义从物理学上来讲，就是发光颜色实际温度的物理量，黑体温度变化的一种色光，它和放射能的光波长短有关。就是把标准黑体以绝对温度（—273℃）为起点，当加热到一定温度时，所呈现出来的颜色，这种光的颜色是随着温度高低而变化。色温的计量单位是K度，也可以称为凯尔文度。因为色温的标准单位是由英国凯尔文氏（Kelvin）1860年制定的，所以用他的名字命名，并以他名字的第一个字母K作为色温的表示符号。当时凯尔文用一块黑色的铁做试验，把这块黑色铁加热至800K度（相当于800—273=527℃）时，发现这块黑色铁出现了暗红色光；加热至5600K度时，这块黑色铁出现了白色光（类似日光的平衡色温）；加热至25000K度时，这块黑色铁出现了蓝色光。由此可见，色温的含义就是指光源的光谱成份，而光谱成份主要看光源中短波光和长波光的比例。光谱成份中的短波光占的比例多，长波光占的比例少，其色温就高；反之，光谱成份中的长波光占的比例多，短波光占的比例少，色温就低。例如，晴天中午左右的日光所含红、绿、蓝摄影三原色的比例基本相同，在视觉感受上感觉为白光。又如，一盏灯的色温为3200K度，在灯前加一张淡黄色的透明纸，其色温就低于3200K度；而在灯前加一张淡蓝色的透明纸，其色温就上升而高于3200K度。在彩色摄影中的色温高低，只意味着光源中所含红、蓝的色光比率不同，以平衡色温来看，主要影响色温变化的就是红和蓝这两种色光。我们所讲的平衡色温的高低，就是指光源中所含的光谱成份，与实际生活中的温度无关。由于彩色感光材料在控制色彩平衡方面有很大的局限性，它不能在光谱成份不同的光源条件下还原被摄体颜色，在胶片时代，彩色胶片的平衡色温有两种。拍摄时根据彩色胶片的平衡色温选择光源，也就是说，光源色温必须和彩色感光材料的平衡色温相一致，否则被摄体颜色在色彩还原上就会失真。在不同色温的光源下观看被摄体的颜色有很大的差别，已知该胶片平衡色温的情况下，既使光源的色温不同，也能很准确的预见到该被摄体受光源色影响的程度。光源色温在一定条件下可以改变，而彩色胶片的平衡色温是无法改变的，要想获得色彩平衡，光源色温必须达到彩胶片平衡色温的要求。实际上光源色温和胶片的平衡色温保持一致时，就能获得色彩的真实再现，如光源色温大于彩色胶片的平衡色温时，就会出现偏蓝色调；如光源色温小于彩色胶片的平衡色温时，就会出现偏红色调。色彩三属性色彩三属性就是指色彩的色相、明度、饱和度。了解掌握色彩三属性的变化规律，对构成艺术摄影作品有着非常重要的作用。各种物体的色彩，是由白光照到物体上，不同程度的吸收和反射，并由反射出来的不同波长的色光混合起来形成的。因此物体的色彩具有三个基本特征，也就是色彩的三属性，即色相、明度、饱和度。色相色相就是指各种色彩之间的区别，色相也称为色别。通常情况下色相可分为两种，有色和无色，在摄影学上就把无色称为消色。黑、白、灰、金、银就是消色。因此，色相可以说是各种物体颜色与消色的区别。消色只有不同的明暗变化，没有色的变化，只有色彩才具有各种颜色性质的差别，如红、绿、蓝、黄、青、紫等，色相变化也可以用光谱色的相对波长来说明这一点。色相的表达是彩色摄影很关键的部分。明度色彩的明度就是指色彩本身的明暗程度。明度也可以说是同一色别的相对亮度，是各种纯正的色彩相互比较所产生的明暗差别，如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这七种光谱色中，黄色的明度最高（最亮）；橙和绿色的明度低于黄色；红、青色又低于橙色和绿色；紫色的明度最低（最暗）。受光强弱对色彩本身也能产生不同的明暗变化，例如，黄色本身明度就很高，光源直接照射的部分，不但明度高，色彩的纯度也高，没被直接照射的阴影部分就显得较暗。同是一种色彩受光照射情况不同而产生的明度变化也不同。在实际运用时色彩的明度要与创作意图相统一，如拍摄高调作品就应选择明度高的色彩为主调；拍摄低调的作品就应选择明度低的色彩为主调等。在彩色摄影中对色彩明度的认识有着很重要的意义，掌握各种色彩的明暗变化，以及恰当的运用色彩的明暗关系十分重要，但也要注意在提高色彩明度的同时，色彩的饱和度有可能下降。饱和度色彩的饱和度就是指色彩的纯度，或者说色彩本身的鲜明程度。正确认识色彩饱和度的变化规律在彩色摄影中十分重要，明度高的色彩，色彩的饱和度不一定高，而明度低的色彩，色彩的饱和度不一定低。因为光的作用会产生褪色现象（色彩饱和度的变化），色彩饱和度与空气中介质密度的大小成反比。空气中介质密度大，色彩饱和度就小，饱和度相同的色彩，距离远色彩就比较清淡；空气中介质密度小，色彩饱和度就大，饱和度相同的色彩，距离近色彩就比较纯正。色彩饱和度变化的这种关系，能使画面增加纵深感效果。色彩饱和度大小与物体表面结构有关，物体表面光滑，色彩饱和度就大，丝织品就比棉织品的色彩鲜艳。雨后的花草树木，就比雨前的色彩饱和度大。曝光对色彩的饱和度也有影响，无论被摄体的色彩纯度多高，只要曝光正确，被摄体的饱和度就大；曝光不足或曝光过度，都对色彩的饱和度有极大的影响。原色早在19世纪60年代，英国物理学家克拉克·马克斯韦尔（1831-1879）就提出了视觉三原色的理论，认为人眼视网膜可以分辩各种色彩的视锥细胞，并含有与光谱中三种主要色彩相适应的三种感红、感绿、感蓝色素，在实验中证明红、绿、蓝三种色光相加能获得白光，如把这三种色光按不同比例相混合，又能产生各种颜色不同的新色光，使色彩变化无穷无尽。虽然红、绿、蓝三色光能混合出千变万化的色彩，也不可能超出物体对三色光作不同程度的吸收与反射的范围。所以，红、绿、蓝色光是三种基本色，在彩色摄影中就称为三原色。摄影三原色是指红、绿、蓝三种不同的色光，绘画三原色是指三种不同的染料，即红、黄、蓝。摄影三原色和绘画三原色是两个截然不同的概念，不能混为一谈。必须指出摄影三原色光等量混合可获得白光；绘画三原色（染料）等量混合可获黑色。补色彩色摄影中所指的三补色就是黄、品红、青。当加色法形成不久，法国查尔斯·克劳和杜·奥隆也发表了减色法原理。实践证明，两个原色光相加可产生另一种色光，这样就分别产生三种补色光，即红光+绿光=黄光，绿光+蓝光=青光，红光+蓝光=品红光，某一补色光与三原色光中的某一色光相加（等量混合）能获得白光，这两种色光就称为互补色光，即原色光、补色光。如把三原色光和三补色光在一个色环上按红、黄、绿、青、蓝、品红的顺序排列，凡是在互补色色环上相对的色光，就是互补色光。互补色色环加色法加色法彩色摄影成像原理之一。彩色摄影之所以能还原被摄体的颜色，完全根据摄影三原色原理。彩色合成的方法有两种，一种是加色法；一种是减色法。所谓加色法就是三原色按不同的比例混合，而取得其它色彩的方法。如用三只色灯分别发出红、绿、蓝三种色光，照射在白色银幕上交叉混合，就可获得下列结果。红+绿=黄绿+蓝=青蓝+红=品红红+绿+蓝=黄+蓝=青+红=品红+绿=白加色法色彩合成早期的彩色摄影就是利用三原色相加原理构成的，对同一被摄体加用红、绿、蓝滤光镜分别拍摄三幅画面相同的分色底片，再拷贝成三张分色透明正片，把三张正片分别装入三个幻灯机里，在幻灯机镜头前分别加上拍摄时所用的滤光镜（把正片染上该滤光镜颜色也可以），用幻灯机把它们投射到白色银幕上，使三个影像重合就能还原被摄体的色彩。用这种方法拍摄只能局限于一些静态被摄体，不能制作成彩色相片，所以逐渐被减色法取代。减色法减色法彩色摄影成像原理之一。减色法就是用一种补色（黄、品红、青）减去白光中与互补的某一原色光，而获得其它色彩的一种方法。因为彩色滤光镜只能让与该滤光镜相同的色光通过，即黄滤光镜