印刷色彩学课件1.ppt

印刷色彩学印刷色彩学 Printing ChromaticsPrinting Chromatics 郅 云 Tel:Email: 轻工与纺织学院印刷工程系 2010.10 课程介绍课程介绍 v学科基础课，必修课 （考试课 120minutes for exam） v40学时（周学时 4）；2.5学分 讲课36学时，实验4学时 v教材：印刷色彩学化工出版社 印刷色彩学印工出版社 v课程考核方式： 笔试闭卷考试成绩占70%，实验成绩占 10%，平时出勤与作业成绩占20% 。 2010.10 绪 论 2010.10 问题：夏天戴眼镜时，戴哪种颜色的眼镜较好， 为什么？ （A） 蓝色 （B）红色 （C） 黄色 （D）紫色 绪 论 2010.10 视觉提供的信息量大：80，视神经对颜色的反应最快 颜色是光作用于人眼后引起的除形象以外的视觉特性。 生活与色彩： v服装的设计与选择 v饮食的“色、香、味、形” v建筑设计 v公交公司各路车的颜色不一样 绪 论 2010.10 色彩学的衍生 v纺织 v服装 v印染 v印刷 v u色彩心理学 u管理色彩学 u销售色彩学 u城市色彩学 u音乐色彩学 u医学色彩学 绪 论 2010.10 人们对色彩的理解与运用 色彩的科学性与艺术性 色彩的科学性： 在自然科学领域内，可以从不同的角度，用不同的方法 如语言文字、数字、图表、模型等对颜色进行定量的描述。 色彩的艺术性： 运用颜色理论，以各种手段和方式，加强颜色的使用效 果，特别是色彩对人的思想、感情和心理等方面的影响力。 绪 论 2010.10 色 彩 与 印 刷 人们生活水平的提高 印刷技术的高速发展 色彩在印刷中扮演 的角色越来越重要 绪 论 2010.10 学习印刷色彩学的原因 相对于高速发展的印刷技术而言，色彩 基本理论、颜色的变化规律和艺术用色的原 则是较为稳定的。但是彩色印刷的技术进步 对操作者的理论水平和操作技能都不断提出 新的要求，这就要求我们学好与之有关的， 包括印刷色彩学在内的各门科学。 绪 论 2010.10 什么是印刷色彩学? 印刷色彩学是以色度学理论为基础的一门应用性学科。 色度学是上世纪初形成的一门建立于物理光学、生理学 、心理学基础上的综合学科，他主要研究颜色基础理论和 颜色测量的原理及方法，注重色彩的科学性。 印刷色彩学的研究对象则是以颜色理论为主，兼顾色 彩在印刷中的应用，偏重于色彩科学性的同时，也涉及色 彩的艺术性。 绪 论 2010.10 w 理解颜色 w 复制颜色 w 描述颜色 印刷色彩学学什么？ 培养学生具备色彩基 础理论知识，了解和掌握 印刷过程中的色彩现象和 用色原则，学会如何利用 色彩学的基本原理，进行 颜色的分解、传递、合成 ，从而完成印刷复制。 2010.10 目 录 v绪论 v第一章 光与颜色视觉 v第二章 颜色的基本性质 v第三章 颜色混合规律 v第四章 CIE色度学系统 v第五章 颜色的显色表示方法 v第六章 光源色度学 v第七章 色彩在印前技术中的应用 v第八章 色彩在印刷工艺中的应用 v第九章 颜色模式与颜色测量 2010.10 第一章 光与颜色视觉 1.1 色觉形成的物理基础 1.2 色觉形成的生理基础 1.3 人眼的视觉现象与色彩心理 1.4 颜色视觉理论 2010.10 第一章 光与颜色视觉 产生色觉的三要素关系图 彩色物体 2010.10 第一章 光与颜色视觉 第一节 色觉形成的物理基础 2010.10 第一节 色觉形成的物理基础 光的性质 光辐射 光是一种能在人眼的视觉系统上引起明亮 感觉的电磁辐射。 光的波粒二象性 v电磁理论：宏观领域，光在传播过程中 表现为波动性； v量子理论：微观领域，光在与物体相互 作用时表现为粒子性。 色彩是光在传播过程中产生的一种宏观光 学现象 2010.10 2. 可见光 中国国家标准（GB/T 5698- 2001）：“光能对人的视觉系统产 生明亮和颜色感觉的电磁辐射，又叫 可见电磁辐射。其波长范围一般取 380nm780nm。” 第一节 色觉形成的物理基础 2010.10 电磁波谱 射线x射线紫外线红外线无线电波交流电 可见光谱 10-4 10-2 10 102 103 106 1013 波长 (nm) 可见光：波长380nm到780nm（1nm10-9m）的电磁波 第一节 色觉形成的物理基础 2010.10 v电磁辐射的波长范围很大，10-15108m， 其中在印刷行业应用的主要有： 紫外线：与可见光谱短波段相邻，具有 强烈的光化学作用； 可见光： 380nm780nm，能引起人的 不同颜色感觉； 红外线：与可见光谱长波段相邻，具有 很强的发热性能。 第一节 色觉形成的物理基础 2010.10 3. 色散 v可见光谱范围内，不同波长的辐射能引起人的 不同颜色感觉。 v白光经棱镜分解后成为各种颜色光的现象叫做 色散。 v白光色散后按波长顺序排列而成的彩色光带叫 可见光谱。 v组成光谱的各种单色光又叫光谱色，是最纯的 颜色、最鲜艳的颜色。 v复色光：由多种单色光混合而成的。 第一节 色觉形成的物理基础 2010.10 色散现象说明：白光实际是由各种色光组成的，这些 色光不是由棱镜创造出来的，棱镜仅仅是把原已经存在着 的各种色光加以分解而已。 色散实验 第一节 色觉形成的物理基础 2010.10 单色光：波长只有一个,是最纯、最鲜艳的颜色。 光色波长(nm)代表性波长(nm)频率(1014Hz) 红7806307004.3 橙6306006204.8 黄6005705805.2 绿5705005465.5 青5004705006.0 蓝4704204366.4 紫4203804207.2 第一节 色觉形成的物理基础 2010.10 透射t 反射r 吸收 入射光i 第一节 色觉形成的物理基础 二、光的现象 2010.10 v光的反射 v镜面反射：r=i，反射角=入射 角，遵循反射定律。 v完全漫反射：r=i，表现为各 方向上具有相同的亮度，理想反射体（=1）， MgO表面接近。 v镜面反射+漫反射：反射比= r/i，在各个方向漫反射的同时，在反射方向 上反射光通量显著偏大。 第一节 色觉形成的物理基础 2010.10 v光的透射 v光照射到具有一定透明度的介质 上，有一部分光穿过媒介从另一界面透出 的现象。 v透射比 =t /i，理想透明体 =1。 v光的吸收 v物体对光的吸收表现为不同颜色 的物体对光的吸收情况不同，从而使人眼 感受到不同的色彩。理想的黑体能够吸收 所有照射在其表面的光辐射。 第一节 色觉形成的物理基础 2010.10 第一节 色觉形成的物理基础 三、光与色的关系 只有在光的照射下，人们才能感知物 体的形态与颜色，没有光就没有颜色，光 是人们感知色彩的必要条件，色来源于光 。简言之，光是色的源泉，色是光的表现 。 2010.10 第一节 色觉形成的物理基础 色彩 v色彩是自然界的客观存在，是一种物 理现象，是光作用于物体后所产生的不同吸收、 反射的结果； v色彩是光作用于人眼引起的除形象之 外的视觉特性。 色觉 v颜色视觉是人类认识颜色和辨别颜色 的能力。 v色觉是受大脑支配的，是人类在漫长 的岁月中为适应自然而逐步形成并且不断完善的 一种感觉机能。 v色觉不仅与物体本身的颜色特性有关 ，而且还受时间、空间、周围环境的影响。 v形成色觉的三要素：光线的照射、呈 现颜色的物体、功能正常的视觉器官。 2010.10 第一章 光与颜色视觉 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 第二节 色觉形成的生理基础 一、眼睛的构造与视觉的形成 2010.10 人眼 屈光系统感光系统 角膜房水晶状体视网膜玻璃体 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 眼睛的结构 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 第二节 色觉形成的生理基础 v眼睛的屈光系统：由角膜、瞳孔、房水、晶 状体和玻璃体等组成的人体接受影像的成像 光学系统。 v角膜：巩膜正前方的1/6部分，光线首先 经角膜折射进入眼球。 v瞳孔：虹膜中心的圆孔，根据光的强弱 可缩小放大，以控制进入眼内的光量多少。 v晶状体：由睫状肌控制晶状体的屈光能 力，使远近不同的物体影像聚焦在视网膜上 。 2010.10 眼睛的成像系统 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 第二节 色觉形成的生理基础 v眼睛的感光系统视网膜 v视网膜的结构由三层构成： v外层视觉细胞(锥体细胞和杆体细 胞)，视觉通路的第一级神经元； v中层双极细胞，起桥梁作用，视 觉通路的第二级神经元； v内层神经节细胞，与视觉中枢相 连，视觉通路的第三级神经元。 v黄斑：眼球后极的中央部分，锥体细胞的密集区 域，中央凹是视觉最敏锐的地方。 v盲点：视神经纤维在视网膜上的汇集点，没有感 光细胞，无感光能力。 2010.10 视网膜的构造及视觉功能 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 二、视觉的形成 v视锥细胞：在明环境中感受光的强弱、 光的颜色及分辨细节；主要分布于中央 凹处；含有三种光敏物质感光色素R 、G、B。 v视杆细胞：在暗环境中感受光的强弱； 主要分布距视轴20o处；不能分辨颜色， 但在暗环境中对光的敏感程度比视锥细 胞高十万倍。 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 v锥体细胞与明视觉 亮度3cd/m2时，主要依靠锥体细胞起 作用，可以看到不同明暗的各种颜色。 尤其对黄绿光感受性最强。 v杆体细胞与暗视觉 亮度10-3cd/m2时，杆体细胞接替锥体 细胞工作，只能感觉明暗的差别。对蓝 绿光最敏感。 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 产生明视觉和暗视 觉的相对能量分布 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 v明视觉与暗视觉 视觉器官具有明视觉和暗视觉的两重功 能。视觉正常的人由明亮的环境到黑暗的环 境时，视锥细胞与视杆细胞会自动完成功能 的交接，使人眼在不同的明暗环境下均能分 辨出物体。在明视觉与暗视觉的切换时需要 一个逐渐适应的过程。 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 印刷工作者Note： 应该自动调节被观察部位的距离和角度 ，使之正对瞳孔，以便物体的影像恰好 聚焦在视网膜的中央凹处，这样才能清 晰准确的观察颜色。 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 三、人眼的视觉功能 v光谱光效率函数： v在等能光谱上，各波长的单色光辐射能量是相等的， 但人眼所感受到的明暗程度是不同的。 v光谱光视效率辐通量相同但波长不同的光在视觉 上所产生不同明度感受性的度量。 vCIE标准光度观察者，根据光谱波长与明亮度的关系绘 制出明视觉曲线与暗视觉曲线，它们所表征的函数关 系又称为“明视觉与暗视觉光谱光效率函数”。 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 明视觉与暗视觉 光谱光效率曲线 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 v人眼的视觉特性 v人的眼睛对于能量相同，而波长(颜色)不同的光 ，所引起的亮度感觉是不同的。 v实验表明： 明视觉时人眼对光谱中的黄绿色（555nm） 最敏感； 暗视觉时人眼对光谱中的蓝绿色（507nm） 最敏感。 v在一个等能光谱上，各波长的单色光辐射能量是相 等的，但人眼所感受到的明暗程度是不同的。 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 紫 蓝 青 绿 黄 橙 红 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 v视觉参数 v视角物体的大小对眼睛形成的张角。 v视场指眼睛视角所对应的圆面积。 v视力视觉敏锐度，表示视觉辨认物体细节 和空间轮廓的能力。 视敏度与观察距离D、视角及眼睛的分 辨力有关。 眼睛的分辨率由视网膜上黄斑处视 锥细胞的直径决定。 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 视角 视力 视场 A bD S 物体的 大小 视距 物体 的像 第二节 色觉形成的生理基础 2010.10 第一章 光与颜色视觉 第三节 人眼的视觉现象与 色彩心理 2010.10 一、颜色的适应性 n亮度适应当照明条件改变时，眼睛 通过一定的生理调节过程对光的亮度进 行适应，以获得相对清晰的影像的过程 。 n暗适应 n明适应 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 v暗适应光线由明变暗，人眼在黑暗中 视觉感受性逐步增强的过程。 在这一过程中：瞳孔自动放大，由2mm 逐步扩大到8mm，使进入眼睛的光线增加数 倍；同时由锥体细胞视觉转换为杆体细胞 视觉，即由明视觉转换为暗视觉。 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 v明适应光线由暗变明，视网膜对光刺激 的感受性逐步降低的过程。 在这一过程中：虹膜收缩使瞳孔缩小， 控制进入眼睛的入射光量；同时由杆体细胞 视觉转换为锥体细胞视觉，即由暗视觉转换 为明视觉。 闪光盲：人眼突然受到高强度光的刺激 时，引起的暂时性视觉不敏感现象。有时需 要相对较长时间的适应过程。 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 v亮度适应规律 人眼感光灵敏度变化的一般规律是：感 光灵敏度降低时快，即明适应所需时间短； 感光灵敏度提高时慢，即暗适应所需时间长 。 应用：红光只对锥体细胞起作用，对杆 体细胞不起作用，所以，红光不会阻碍杆体 细胞的暗适应过程。 v车辆的尾灯采用红灯 v夜间飞机驾驶舱采用红光照明 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 v颜色适应 通常人眼适应于一定的色刺激后，在 观察另一种颜色时，后者的颜色会发生变 化，而带有原适应色光的补色成份，我们 将先看到的色光对后看到的色彩的影响所 造成的颜色视觉的变化，称为颜色适应。 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 v色觉恒常性 颜色适应性的后果就是产生了颜色的 恒常性，也就是说，在照明和观察条件发 生一定的变化时，人们对物体的颜色感觉 保持相对稳定的特性。 这表明，物体的颜色不仅取决于光、 彩色物体、人眼的特性，也受到人的知识 经验的影响，即大脑的心理作用。 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 二、颜色对比 v明度对比 又称为亮度对比，是视场中对象与 背景的亮度差和背景的亮度之比。 v色相对比 同时颜色对比：受视网膜上其它部 位现有颜色刺激的影响； 先后颜色对比：受以前的颜色刺激 的影响 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 明度对比示意图 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 颜色同时对比示意图 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 颜色同时对比示意图 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 颜色先后对比示意图 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 三、色觉异常 v色觉是人眼视觉的重要组成部分。大多数人具有 健全的视觉器官和正常的颜色视觉，能够轻松的 辨别各种颜色。 色弱：轻度异常色觉者，他们对可见光谱上 的红色和绿色区域的颜色分辨能力较差或迟缓。 色盲：严重的异常色觉者，对颜色辨别能力 很差。局部色盲分为红-绿色盲和蓝-黄色盲；全色 盲则没有任何彩色感觉，只能感知一个黑白世界 。 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 四、色彩心理 v色彩的心理表现 色彩的联想是人脑一种积极的、 逻辑性与形象性相互作用的、富有创造性 的思维活动过程。 v具体联想：人的视觉作用于某种 色彩而联想到自然环境里的具体的相关事物 。 v抽象联想：相对于“具体”而言， 使有色彩而引起的从具体事务中抽取出来的 相对独立的各个方面、属性和关系等。 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 色彩的象征既是历史积淀的特殊 文化的结晶，也是约定俗成的文化现象，并 且在社会行为中起到了标示和传播的双重作 用。 v不同的国家、种族和人群对色彩 逐渐形成了自己的偏爱和象征意义。 v现代企业充分认识到色彩的象征 在企业文化和企业宣传中的重要作用，逐渐 形成了本企业的企业标准色或行业标准色。 可口可乐红色，柯 达黄色， 联想蓝色，蒙牛 绿色 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 v色彩的感觉 v色彩的视觉心理感受是人们在看到颜色的同时 ，与身体的其他各种感觉形式相互联系(通感)， 并在某种程度上相对固定下来而形成的一种心 理感受。 颜色的大小感：颜色不同，感觉面积不同 颜色的冷暖感：颜色不同，感觉冷暖不同 颜色的远近感：颜色不同，感觉远近不同 颜色的轻重感、动力感、音乐感等 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 大小错觉示意图 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 冷暖错觉示意图 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 远近错觉示意图 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 v色彩配合的原则 v色彩配合的目的是为了使各色之间达到协调优美的整体 效果。 对比色的调和原则 v增大对比色的面积差别；降低对 比色的饱和度；改变对比色的明度。 类比色配合原则 v克服色彩单调，突出主色调；加 大明度与饱和度的变化；色彩布局体现层次 感，采用逐级渐变的效果。 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 v色彩设计的原则与方法 色彩设计的基本原则 v色彩的功能性要求；色彩的工 艺性要求； v色彩的喜好性要求；色彩的流 行性要求； v色彩的环境性要求；色彩的象 征性要求。 色彩设计的构思方法 v以传达信息为主的设计用色 v以人为本的设计用色 v形式简单、色彩中性的设计用 色 v流行色为主的设计用色 第三节 人眼的视觉现象与色彩心理 2010.10 第一章 光与颜色视觉 第四节 颜色视觉理论 2010.10 第四节 颜色视觉理论 颜色视觉理论简介 v杨-赫姆霍尔兹学说（三色学说） v赫林的对立颜色学说（四色学说） v阶段学说（二者统一） 2010.10 一、 三色