《第5章色彩环境》人因工程教材.ppt

1、1/66,第 五 章 色 彩 环 境,色 彩 环 境,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。,3/66,主 要 內 容,色彩的含义和构成 色彩混

2、合与色彩表示方法 色彩对人的影响 色彩调节与应用,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,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,6/66,第一节：色彩的含义和构成,眼睛的生理结构图,7/66,第一节：色彩的含义和构成,牛顿光的色散实验示意图,8/66,第一节：色彩的含义和构成,前面讲到的只是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。另外物体表面色彩还受其加工特性的影响。一件打

3、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。而对于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。,9/66,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。,10/66,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

4、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,11/66,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。,12/66,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。,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,13/66,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

5、种颜色，如红、橙、黄、绿、蓝、紫色等。,14/66,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)。,15/66,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,16/66,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

6、体表面色彩的反射率有关。,17/66,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,18/66,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,19/66,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

7、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。,20/66,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

8、度最低，其它色纯度居中。黑、白、灰色是无彩色，纯度为零。,21/66,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,22/66,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。,23/66,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。 色光混合遵循加法法则。图5-1为相加混

9、色的两种图示，反应了色光混合结果。,24/66,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,25/66,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,26/66,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,27/66,第二

10、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。,28/66,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,29/66,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,30/66,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

11、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,31/66,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

12、移。,第二节：色彩混合与色彩表示方法,32/66,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,33/66,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,34/66,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

13、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。,35/66,第二节：色彩混合与色彩表示方法,中性混合图片,36/66,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,18581918)色体系 奥斯特瓦德色彩体系（W.F.Ostwald,18531

14、932） 德国国家标准色体系（DIN color system） 日本国家色彩研究所色体系（practical color co- ordinate system，简称PCCS）。,37/66,第二节：色彩混合与色彩表示方法,孟塞尔色彩体系（Munsells color system） 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。,38/66,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 。,第二节：色彩混合与色彩表示方法,39/66,第二节：色彩混

15、合与色彩表示方法,孟塞尔色立体BG-R剖视图,40/66,图5-4孟塞尔色环的精确表示,第二节：色彩混合与色彩表示方法,41/66,第三节 色彩对人的影响,色彩对人的影响，是客观存在的。色彩的辨别力、视认性、明视性，色彩的象征和情感等都是色彩心理学上的重要问题。本节着重介绍色彩对人心理、生理的影响。 人们对色彩的感觉是一种复杂的现象，人们之所以会对色彩产生感觉，是由于可见光波段的电磁波作用于视觉器官的视网膜从而产生特有的响应，当这些响应投射到大脑枕叶横纹区后，就在那里形成色彩感觉。同样的一个色彩，会因为受到人的性别、年龄、个性、生理状况、心情、生活环境、风俗习惯的不同而产生不同的个别或群体的差

16、异。,42/66,第三节 色彩对人的影响,温度感 轻重感 硬度感,胀缩感 远近感 情绪感,43/66,第三节 色彩对人的影响,一、温度感 红色使人联想到火红的太阳、红红的篝火，使人有一种温暖的感觉。因此，将红、橙、黄色称为暖色，橙红色为极暖色。 蓝色使人想到海水，会有一种寒冷感。因此青、绿、蓝色称为冷色，青色为极冷色。 色彩的温度感，是人类长期在生产、生活经验中形成的条件反射。当一个人观察热色时，会在心理上明显出现兴奋与积极进取的情绪；而当观察一个冷色时，会在心理上明显出现压抑与消极退缩的情绪。,MP3产品,沙发,44/66,第三节 色彩对人的影响,二、轻重感 色彩的轻重感是物体色与人的视觉经

17、验共同形成的重量感作用于人的心理结果。深浅不同的色彩会使人联想起轻重不同的物体。通常，浅色会使人联想到白云、棉花等轻质物体，深色则会使人联想到煤块、钢铁等重质的东西。因此，决定色彩轻重感的主要因素是明度，明度越高显得越轻，明度越低显得越重。,体现轻量感的香水瓶,体现重量感的相机,45/66,第三节 色彩对人的影响,二、轻重感 另外，色彩的轻重感还会受到色彩样态的影响。有光泽、质感细密、坚硬的表面色样态给人以稍重的感觉，而无光泽、质感粗松、柔软的表面色样态给人以稍轻的感觉。例如，在工业生产中，高大的重型机器下部多采用深色，上部多采用亮色，可给人以稳定安全感，否则会使人感到有倒下来的危险。,46/

18、66,第三节 色彩对人的影响,三、硬度感 色彩的硬度感是指色彩给人以柔软和坚硬的感觉，它和色彩的轻重感很相似，与色彩的明度和纯度有关。明度高的色彩感觉软，明度低的色彩感觉硬，中等纯度的色彩感觉软，高纯度和低纯度的色彩感觉硬一般常采用高明度和中等纯度的色彩来表现软色。在无彩色中的黑、白是硬色，灰色是软色。,47/66,第三节 色彩对人的影响,四、胀缩感 色彩的胀缩感是指色彩在对比过程中，色彩的轮廓或面积给人以膨胀或收缩的感觉。色彩的轮廓、面积胀缩的感觉是通过色彩的对比作用产生出来的。通常，明度高的色和暖色有膨胀作用，该种色彩给人感觉比实际大，如黄色、红色、白色等。而明度低的色和冷色则有收缩作用，

19、该种色彩给人感觉比实际小，如棕色、蓝色、黑色。,在色彩的视觉传达设计中，色彩的胀缩感常用于改变色彩面积关系上的视觉均衡，增加视觉舒适感，如红色与蓝色进行搭配时，红色的面积稍小，蓝色的面积稍大，可以获得两色在视觉上的协调感。,48/66,第三节 色彩对人的影响,五、远近感 色彩的远近感是指在相同近；背景下进行配置时，某些色彩感觉比实际所处的距离显得近，而另一些色彩又感觉比实际所处的距离显得远，也就是前进或后退的距离感。这主要与色彩的色相、明度和纯度三要素有关。从色相和明度来说，冷色感觉远，暖色感觉近，如红色和蓝色在白色背景下，红色感觉比蓝色感觉近；明度低的色感觉远，明度高的色感觉近，如白色和黑色

20、在灰背景下，白色感觉比黑色感觉,近；而纯度则与明度不同，暖色且纯度越高感觉越近，冷色且纯度越高感觉越远，如在白色背景，高纯度的红色比低纯度的红色感觉近，高纯度的蓝色比低纯度的蓝色感觉远。,49/66,第三节 色彩对人的影响,六、情绪感 不同颜色对人的影响不同，如红色有增加食欲的作用；蓝色有使高烧病人退烧和使人情绪稳定的作用；紫色有镇静作用；褐色有升高血压的作用；明度较高而鲜艳的暖色，容易引起人疲劳；明度较低、柔和的冷色，使人有稳重和宁静的感觉；暖色系颜色给人以兴奋感，可以激发人的感情和情绪，使人兴奋激情，精力旺盛，但也易疲劳；冷色系颜色给人以沉静感，可以抑制人的情感和情绪，使人沉着冷静和宁静的

21、休息。,另外，明亮而鲜艳的暖色给人以轻快活泼的感觉；深暗而浑浊的冷色给人以忧郁沉闷的感觉。无彩色系列中的白色与纯色配合给人以明朗活泼的感觉，而黑色产生忧郁感觉，灰色则为中性。因此，在色彩视觉传达设计中，可以合理地应用色彩的情绪感觉，造成适应人的情绪要求的色彩环境。,50/66,第四节 色彩调节与应用,色彩调节的概念 色彩调节的目的 色彩调节的应用 安全色 对比色 环境色,51/66,第四节 色彩调节与应用,一：色彩调节的概念 色彩在知觉的不同水平上具有各种心理语义，如色彩的温度感、轻重感、硬度感、胀缩感、远近感以及色彩表现的开朗与阴郁、活泼与呆滞、紧张与松弛等。同时还与温度因素、空间因素、时间

22、因素、光因素等多种环境因素相联系。并且会在人的生理方面产生类似作用。因此，利用色彩的这种作用可以在一定程度上对环境因素起到调节作用。,52/66,色彩调节的强度虽不及物理方式的调节，但色彩调节的环境因素比物理调节更为广泛。因为类似于空气调节的物理调节需要配置高价实体设备、耗费大量能源、需要高额运行成本。适用于封闭或基本封闭的空间。而利用色彩对环境因素进行调节则不需要继续追加运行成本，更不会消耗能源，并且它是直接作用于人的心理，只要人的视线所及，不论空间类型都能发挥作用。因此，色彩调节在作业空间设计和工业设备的施色等方面具有广泛的应用。,第四节 色彩调节与应用,53/66,第四节 色彩调节与应用

23、,二、色彩调节的目的 色彩调节的目的就是使环境色彩的选择更加适合于人在该环境中所进行的特定活动。 色彩调节的目的可分为三大类： （1）提高作业者作业愿望和作业效率； （2）改善作业环境、减轻或延缓作业疲劳； （3）提高生产的安全性，降低事故率。,54/66,其中： 第一类调节适用于生产劳动和工作学习的环境，以提高作业者主观工作愿望和客观工作效率； 第二类调节适用于人的各种特定活动，在客观上改善作业环境的氛围，主观上减少作业者的生理和心理疲劳； 第三类调节适用于生产劳动现场，如生产车间厂房或户外工地现场，是为了排除作业者受到身体甚至于生命的危害，实际上这种调节并不能调节环境因素，而是改变了安全因

24、素，因此称为安全色。,第四节 色彩调节与应用,55/66,第四节 色彩调节与应用,三、色彩调节的步骤 从上述色彩调节的目的出发，可以通过以下三个步骤来实现色彩调节。 第一步是归纳出委托人要实现环境调节应有的全部目标，对这些目标进行分析，确定最终应实现的调节目标。 第二步根据色彩所具有的心理语义确定色彩的调和配色，并概括语境确定调和方式。 第三步确定在工程上施色的材料与工艺，实现环境的色彩调节。,56/66,第四节 色彩调节与应用,四、色彩调节的应用 色彩调节在作业空间设计和工业设备的施色等各方面具有广泛的应用。在现代工业生产中，车间厂房是为了满足人们对工业产品的需求而设置的生产作业场所。流水生

25、产方式提高了劳动生产率，但同时也使劳动变得越来越单调乏味，使操作者完全失去了劳动热情。因此利用一切手段建立生产现场的秩序，改善生产现场的氛围，创造良好的工作环境以提高工效，减少疲劳，提高生产的安全性、经济性，降低废品率是生产现场环境设计的根本，也是现场环境色彩调节的目的。因此，对于生产现场的色彩调节既要考虑环境色的调节，又要考虑安全色的施色要求。,57/66,第四节 色彩调节与应用,三、色彩调节的应用 对于车间厂房的施色可分为两部分：一部分是车间、厂房建筑的空间构件；另一部分是设置其中的机械、设备及其各种管线。对它们实施色彩调节的施色可分为以下三类： （一） 安全色 （二） 对比色 （三） 环

26、境色,58/66,第四节 色彩调节与应用,三、色彩调节的应用 安全色 安全色是传递安全信息含义的颜色。我国于2002年6月开始施行安全色国家标准GB50034-2004，其中对安全色的颜色表征规定包括红、蓝、黄、绿四种颜色。具体规定如下： 红色表示禁止、停止、危险以及消防设备的意思。凡是禁止、停止、消防和有危险的器件或环境均应涂以红色的标记作为警示的信号。如机器设备上转动的轮子、消防设施、报警器、应急停止按钮等。,59/66,蓝色表示指令，要求人们必须遵守的规定。 黄色表示提醒人们注意。凡是警告人们注意的器件、设备及环境都应以黄色表示。 橙表示直接的危险物，如移动的防护罩移门、机器上的切、压、

27、冲等危险行程部件。 绿色表示给人们提供允许、安全的信息。,第四节 色彩调节与应用,60/66,第四节 色彩调节与应用,三、色彩调节的应用 安全色 使用安全色必须有很高的打动知觉的能力与很高的视认性；所表示的含义必须能被明确、迅速地区分与认知。 因此，使用安全色必须考虑以下三方面： （1）危险的紧迫性越高，越应该使用打动知觉程度高的色彩； （2）危险可能波及范围越广，越应使用视认性高的色彩； （3）应该制定约定俗成的色彩作为安全色标准，以防止安全色含义的错误理解。,61/66,三、色彩调节的应用 安全色 凡属有特殊要求的零部件，机械、设备等的直接活动部分与管线的接头、栓等部件以及需要特别引起警惕的重要开关，特别的操纵手轮、把手，机床附设的起重装置，需要告诫人们不能随便靠近的危险装置都必须施以安全色。对于调节部件，一般也应施以纯度高、明度大、对比强烈的色彩加以识别。,第四节 色彩调节与应用,62/66,第四节 色彩调节与应用,三、色彩调节的应用 安全色,法国FOS-SUR-MER钢铁有限公司的SOLMER工厂的前后色彩设计改造对比 （凡是有危险的交通走道都采用红色，而普通的安全廊道则用蓝色，每一种颜色都用于相同功能的管道，这样除了美化环境以外，还便于维修。此项设计被设计界认为是典范式设计。）,63/66,第四节 色彩调节与应用,三、色彩调节的应用