包装色彩学3.ppt

02-10-17 一、三色学说（Three-component or Trichromatic Theory） 1802年，英国的医学及物理学家托马斯?扬（T.Yong）提出，虽然人眼能分辨出自然界中的所有可见光，但是，人的视网膜上不可能有那么多的视神经种类。他认为，人的视网膜上只有三种视觉神经纤维，分别是感红神经纤维、感绿神经纤维、感蓝神经纤维三种基本视觉纤维。 白光作用于人眼时，三种神经兴奋的程度一样，则产生白色的感觉。如果是一种混合色，则它是三种神经按不同比例兴奋的结果。如“红”和“绿”神经纤维兴奋，则会引起黄色的感觉。“绿”和“蓝”神经纤维兴奋，会引起青色的感觉。为了说明这个问题，赫姆霍尔兹作了一个图解，如图2-13所示，对任一波长，感红、感绿、感蓝神经纤维都有一定的兴奋程度，只不过各纤维各自的最大兴奋点有所不同。这就是有名的三色学说。 图2-12 赫姆霍尔兹平行构造色觉三色模型 赫姆霍尔兹所提出的在视网膜上存在三类感色细胞的设想，早已为现代解剖学的发现所证实，这就是前面所说的视锥细胞（包括在明视时起作用的红视锥细胞、 绿视锥细胞与 蓝视锥细胞）。经过在20世纪中成熟起来的现代色彩学的精确推演，三类感光元在可见光波段中的三刺激值曲线应如图2-14所示。 理想的自然白光在理论上由红、绿、蓝三种色光构成，三种色光的比例为1：1：1，人工光源所发出的光，可以通过红、绿、蓝三种单色光按不同比例混合匹配产生。这种用来匹配某一特定光源所需要的红、绿、蓝三原色的量叫做该光源三刺激值。之所以有些光源偏黄、偏暖，有些光源偏冷、偏青、就是因为光源的三刺激值分配不均而造成的。 图2-14 现代光谱基本感觉曲线 三色学说能够充分地解释颜色混合的现象。这在上面的内容中已有说明。 同时，三色学说也可很好地解释负后像现象。当眼睛注视绿色一段时间，则感绿纤维被激活并一直处于工作状态，当眼睛转而去看一个灰背景时，感绿纤维已经疲劳不能现发生反应了，而感红和感蓝纤维仍能对白光中的红光和蓝光起反应，所以得到一个品红色的影像，我们称之为负后像。 三色学说也可以解释颜色对比效应。人在观察物体时并不是一直注视某一点不动，而是视线不断地在附近转来转去。当观察一个蓝、白相间的邻近区域时，感蓝视觉神经更为疲劳，从而降低蓝色的灵敏度，送出的信息中蓝色成分少，而在白色区域就看到蓝色的补色黄色。 三色学说也有不足之处，就是它不能满意地解释色盲现象。对于色盲现象，三色学说认为是因为人的视觉器官缺少一种感色纤维而造成单色盲，同时缺少三种感色纤维而造成全色盲。如果按照这种说法，应该有三种色盲，分别是红色盲、绿色盲和蓝色盲，并且它们可以单独存在，但是事实是，几乎所有的红色盲同时也是绿色盲，也就是常说的红绿色盲。 二、对立学说（Opponent-colors Theory） 赫林（E.Hering）的对立颜色学说也叫做四色学说。在1878年时，德国的生理学家Ewald，根据精神物理学的研究观察发现，红—绿、黄—蓝、黑—白总是呈现对立关系的色彩现象，也说是说红和绿、黄和蓝、黑和白不可能同时存在于任何的色彩感觉当中。所以Hering提出了“对立色理论”学说（Opponent Colors Theory或Opponent Process Theory). 对立学说能很好地解释各种颜色感觉和颜色混合现象。当两种颜色为对立色时，混合时则得到白色。这是因为它们对某一对视素的两种对立过程形成平衡的结果，故不产生与该种视素有关的视觉。而当所有的颜色同时作用于各种视素时，红-绿、黄-蓝视素的对立过程都达到平衡，只有黑-的视素活动，因而引起白色或灰色的感觉。 Hering的对立色色彩理论学说的提出，也解释了负后像，此现象是因为当某一色彩刺激停止时，与该色彩相关的视素的对立过程开始活动，因而产生该色的对立色即补色。关于同时颜色对比，当视网膜正发生某一对视素的破坏作用，其相临部分便会发生建设作用，而引起同时颜色对比现象。 为什么光谱上存在众多的高纯度的单波长色光，而在人类的心理上只存在如图2-16所示四个纯净的、不为任何其他色彩所“污染”的色彩感觉呢?这四个纯净的色彩就是心理纯色。它们分别是心理纯红、心理纯黄、心理纯绿与心理纯蓝。它们正是两对立颜色中仅存在一个对立颜色响应时的色觉。 由赫林基本感觉曲线可知，其中心理纯黄正是波长接近580nm、红绿物质的响应过零值时所感知的黄；心理纯蓝正是波长稍过470nm、红绿物质的响应另一个过零值时所感知的蓝；心理纯绿则正是波长约为500nm、蓝黄物质的响应过零值时所感知的绿；心理纯红也应出现于蓝黄物质的响应另一个过零值时所感知的红，但由图可知这个点已落在可见光波段之外。 可见，心理纯黄、心理纯绿色与心理