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解析色料三原色和色光三原色

更新時間:2025-01-02

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在日常生活中,我們說色料的三原色是“紅黃藍(lán)",我們還說色光的三原色是“紅綠藍(lán)",那么同樣都是“三原色",它們?yōu)槭裁磿灰粯幽兀績烧咧g又有怎樣的區(qū)別呢?

我們常說的色料三原色(CMYK)“紅黃藍(lán)",準(zhǔn)確的說法是品紅(magenta)、黃(yellow)、青(cyan)這三種顏色;而色光三原色(RGB)是指紅(red)、綠(green)、藍(lán)(blue)這三種顏色。

色料三原色和色光三原色表現(xiàn)形式上主要的區(qū)別,就是它們的混合原理不同,色彩學(xué)將色彩的混合分為相加混色與相減混色。相加混色也稱光混(理解為光線的疊加),是不同顏色的光的混合,混合后顏色的明度提高,常見于熒光屏成像中;相減混色即繪畫中常用的混色方式,也叫顏料調(diào)和混合(理解為光線的吸收),混合后顏色的明度和純度都會下降。相加混色與相減混色是兩套原理,所以在日常生產(chǎn)生活中,它們都有著不同的用途。

1、色料三原色

英國化學(xué)家富勃斯特研究選定的品紅、黃、青三種顏色,這些顏色顏料和其他不發(fā)光物體為基礎(chǔ)的三原色,可以混合出多種多樣的顏色,不過不能調(diào)配出黑色,只能混合出深灰色。因此在彩色印刷中,除了使用的色料三原色外還要增加一版黑色(black),才能得出深重的顏色。

按照定義,原色應(yīng)該能調(diào)制出絕大部分的其他色,而其他色都調(diào)不出原色。例如學(xué)美術(shù)的同學(xué)應(yīng)該都知道,品紅加適量黃可以調(diào)出大紅(紅=M100+Y100),而大紅卻無法調(diào)出品紅;青加適量品紅可以得到藍(lán)(藍(lán)=C100+M100),而藍(lán)加綠得到的卻是不鮮艷的青。用黃、品紅、青三色能調(diào)配出更多的顏色,而且純正且鮮艷:用青加黃調(diào)出的綠(綠=Y100+C100),比藍(lán)加黃調(diào)出的綠更加純正與鮮艷,而后者調(diào)出的卻較為灰暗;品紅加青調(diào)出的紫是很純正的(紫=C20+M80),而大紅加藍(lán)只能得到灰紫等等。

又如在彩色印刷的油墨調(diào)配、彩色照片的原理及生產(chǎn)、彩色打印機(jī)設(shè)計(jì)等實(shí)際應(yīng)用中,都是黃、品紅、青為三原色。彩色印刷品是以黃、品紅、青三種油墨加黑油墨印刷的,四色彩色印刷機(jī)的印刷就是一個典型的例證。在彩色照片的成像中,三層乳劑層分別為:底層為黃色、中層為品紅,上層為青色。各品牌彩色噴墨打印機(jī)也都是以黃、品紅、青加黑墨盒打印彩色圖片的。

2、色光三原色

而根據(jù)英國物理學(xué)家托馬斯·楊和德國物理學(xué)家赫爾姆霍茲的研究結(jié)果,光的三原色被確定為紅、綠、藍(lán),它們按一定比例混合可以呈現(xiàn)出各種光色,彩色電視屏幕就是由這三種顏色的發(fā)光小點(diǎn)組成的。由色光三原色按不同比例和強(qiáng)弱混合,可以產(chǎn)生自然界的各種色彩變化,它們等量組合可以得到白色。

在中學(xué)的物理課中我們可能做過光的棱鏡色散實(shí)驗(yàn),白光通過棱鏡后被分解成多種顏色逐漸過渡的色譜,顏色依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫,這就是可見光譜。其中人眼對紅、綠、藍(lán)三種顏色敏感,人的眼睛就像一個三色接收器的體系,大多數(shù)的顏色可以通過紅、綠、藍(lán)三色按照不同的比例合成產(chǎn)生。同樣絕大多數(shù)單色光也可以分解成紅綠藍(lán)三種色光。這是色度學(xué)的基本原理,即三基色原理。

彩色電視機(jī)的熒光屏上涂有三種不同的熒光粉,當(dāng)電子束打在上面的時候,一種能發(fā)出紅光,一種能發(fā)出綠光,一種能發(fā)出藍(lán)光,制造熒光屏?xí)r,工人用特殊的方法把三種熒光粉一點(diǎn)一點(diǎn)的互相交替地排列在熒光屏上。你無論從熒光屏什么位置取出相鄰三個點(diǎn)來看都一定包括紅、綠、藍(lán)各一點(diǎn)。每個小點(diǎn)只有針尖那么大,不用放大鏡是看不出來的。由于小,又挨得緊,在發(fā)光的時候,用肉眼就無法分辨出每個色點(diǎn)發(fā)出的光了,只能看到三種光混合起來的顏色。

3、相加混色與相減混色原理

在我們看到的發(fā)光物體中表現(xiàn)出相加混色:紅+綠=黃;綠+藍(lán)=青;紅+藍(lán)=品紅;紅+綠+藍(lán)=白。黃色、青色、品紅都是由兩種基色相混合而成,所以它們又稱相加二次色。另外色光中:紅色+青色=白色;綠色+品紅=白色;藍(lán)色+黃色=白色(這就是上期文中提到的液晶顯示屏常用的LED背光中,業(yè)界通常使用藍(lán)色LED混合黃色熒光粉來形成白光的原理。)所以青色、黃色、品紅分別又是紅色、藍(lán)色、綠色的補(bǔ)色。由于每個人的眼睛對于相同的單色的感受有不同,所以,如果我們用相同強(qiáng)度的三基色混合時,假設(shè)得到白光的強(qiáng)度為100%,這時候人的主觀感受是,綠光亮,紅光次之,藍(lán)光弱。

4、發(fā)光源形成白光“相加混色"

在白光照射下,我們看到的顏料和不發(fā)光物體中表現(xiàn)出相減混色:白色-紅色=青色;白色-綠色=品紅;白色-藍(lán)色=黃色。另外,如果把青色和黃色兩種顏料混合,在白光照射下,由于顏料吸收了紅色和藍(lán)色,而反射了綠色,對于顏料的混合我們表示如下:顏料(黃色+青色)=白色-紅色-藍(lán)色=綠色;顏料(品紅+青色)=白色-紅色-綠色=藍(lán)色;顏料(黃色+品紅)=白色-綠色-藍(lán)色=紅色。以上就是相減混色,相減混色就是以吸收三基色比例不同而形成不同的顏色的。在顏料三基色中,紅綠藍(lán)三色被稱為相減二次色或顏料二次色,在相減二次色中又有:(青色+黃色+品紅)=白色-紅色-藍(lán)色-綠色=黑色。

所以綜上所述,色料三原色一般指的是以相減混色所表現(xiàn)的CMYK模式基本顏色,屬于印刷模式,它們廣泛運(yùn)用于繪畫和印刷領(lǐng)域。色光三原色一般指的是以相加混色所表現(xiàn)的RGB模式基本顏色,在燈光色彩中廣泛使用。

CMYK模式本質(zhì)上與RGB模式?jīng)]有區(qū)別,只是產(chǎn)生顏色的方式不同。顯示器采用RGB模式,就是因?yàn)轱@示器是電子光束轟擊熒光屏上的熒光材料發(fā)出亮光從而產(chǎn)生顏色,當(dāng)沒有光的時候?yàn)楹谏饩€加到大時為白色。而打印機(jī)呢?它的油墨不會自己發(fā)出光線。因而只有采用吸收特定光波而反射其它光的顏色,所以需要用減色法來解決。

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