互补色
grxlj · 2009-03-07 23:10 · 45309 次点击
假如两种色光(单色光或复色光)以适当地比例混合而能产生白色感觉时,则这两种颜色就称为“互为补色”。例如,波长为656mn的红色光和492nm的青色光为互为补色光;又如,品红与绿、黄与蓝、亦即三原色中任—种原色对其余两种的混合色光都互为补色。补色相减(如颜料配色时。将两种补色颜料涂在白纸的同一点上)时,就成为黑色。补色并列时,会引起强烈对比的色觉,会感到红的更红、绿的更绿。如将补色的饱和度减弱,即能趋向调和。
非发光物体的颜色(如颜料),主要取决于它对外来光线的吸收和反射,所以该物的颜色与照射光有关。一般把物体在白昼光照射下所呈现的颜色称为该物体的颜色。如果将白昼光照射在黄蓝两种颜色混合后的表面时.因黄颜料能反射白光中的红、橙、黄和绿四种色光,而蓝色光能吸收其中的红、橙和黄三种色光,结果使混合颜料显示绿色。这种颜色的混合与色光的加色混合不同,
称为减色混合。能把白光完全反射的物体叫白体;能完全吸收照射光的物体叫黑体(绝对黑体)。
互补色理论、色盲及阶段模型
德国生理学家黑林(EwaldHerring)于19世纪50年代提出颜色的互补处理(opponentprocess)理论.他不同意流行的杨-赫尔姆霍兹的三色素理论,认为人眼中有三对互补色处理机制,三对互补色是:蓝黄,红绿,黑白。每一对中两种不能同时出现,两种互补,只能有一种占上风。三对互补机制输出的信号大小比例不同,人眼色觉就不同。
黑林提出这种理论是因为受到颜色负后象现象的支持。颜色负后象现象比如,长久注视红花之后,再观看白色背景,你会看青色的花。参看图7。先注视红花上的“十”字半分钟,在看白纸,白纸上就会隐约显示出青色的花来。如果花是黄的,白纸上就会显示出蓝色花,如果花是绛色,白纸上会显示出绿色花。
图7红花绿叶的负后象颜色
按照黑林的意思,红绿是一对互补色,两种色光相加等于白色。而按照我们日常对“红”、“绿”的用法,红绿两种色光相加等于黄色光,而不是白色光,所以,黑林说的“红绿”是我们现在说的红青,绛绿,或一对介于两者之间的互补色。澄清这一点非常重要(后面我们谈到流行的阶段模型时还要谈到)。
用黑林的理论可以这样解释负后象现象:当人眼长久注视红色时,“红绿”(红青)机制中性点向绿色方向偏移,以至白色变成“绿色”(青色)。其实三色素理论解释负后象现象更加直观:当人眼长久注视红色时,红色敏感细胞敏感性降低,以至白色显现出青色,即(B,G,R)由(1,1,1)变成(1,1,1-Δ);而(1,1,1-Δ)可以分解成白色(1-Δ,1-Δ,1-Δ)和青色(Δ,Δ,0)。
关于色盲的解释,黑林理论和杨-赫尔姆霍兹理论也各有所长。
表3色盲现象及理论解释
色盲
现象
互补色理论
三色素理论
红色盲
(protanopia)
红黄绿色调不易分辨,红色显得暗淡
总有一个不好解释
好解释
绿色盲
(deuteranopia)
红黄绿色调不易分辨,绿色显得暗淡
好解释
蓝色盲
(tritanopia)
看不出蓝黄颜色,只有红白绿三种显然不同色觉
好解释
似乎不好解释
红色盲较常见,蓝色盲极少见。色盲和遗传有关,据说男性较多,因为色盲在女性身上未必能表现出来。
由于黑林理论有某种长处,20世纪50年代,在美国心理学家Hurvich和Jameson的推崇之下,黑林理论重新得到重视。一种结合两种理论的阶段模型因此产生。按照这种理论,颜色信号在视细胞阶段以三色素形式(即B,G,R形式)存在,而在神经节细胞――视网膜输出信号的细胞――以互补色形式存在。视觉机制首先由B,G,R三色信号得到黄色和白色信号Y和W,B-Y得到蓝黄互补色信号,R-G得到红绿互补色信号,W和适应色或背景色信号相减,得到黑白互补信号。流行阶段模型如图8所示。
图8流行的阶段模型--Walraven模型【26】
这个模型有这样几个问题:
1)“红”、“绿”的使用,前后不一致,如果红加绿等于黄,那么两者就不是黑林理论中的互补色,两者相减是无意义的。
2)颜色相加是矢量相加,而不是分量相加,R+G和B+G+R不具有任何意义。由这样的加法也得不出黄色信号或白色信号。
由于上述原因,网上有些阶段模型假设B,G,R三者的线性组合(三者乘上不同的系数后相加减)产生红绿互补信号。有些模型也不再强调中间的黄色信号产生。但是这样一来,阶段模型的互补处理就变成线性组合处理了,