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簡析計算機(jī)色彩
計算機(jī)色彩，隨著時代的發(fā)展，計算機(jī)的運用越來越神奇。下面小編就為大家獻(xiàn)上簡析計算機(jī)色彩的論文，歡迎各位計算機(jī)畢業(yè)的同學(xué)借鑒!
摘要：計算機(jī)色彩也叫數(shù)字色彩，是色彩學(xué)的一種新的體系和形式，當(dāng)人類進(jìn)入信息社會以后，藝術(shù)色彩學(xué)也不可避免地被卷入數(shù)字化的潮流。傳統(tǒng)的色彩學(xué)理論在人們的意向中已根深蒂固，大多數(shù)人對計算機(jī)的色彩認(rèn)識不是很理解，認(rèn)為應(yīng)該和傳統(tǒng)的藝術(shù)學(xué)色彩沒有異同，本文針對計算機(jī)色彩的形成原理和運行模式來詮釋色彩在計算機(jī)中的存在方式。
關(guān)鍵詞：計算機(jī)色彩模型
光是自然界的一種物理現(xiàn)象;光源――可見光波通過人眼――使人感覺到色彩。人的眼睛之所以能感知到色彩，是因為有光照的結(jié)果。我們把人眼所能見到的顏色，由它們的光學(xué)性質(zhì)分為兩大類別，一是“發(fā)射光”，二是“反射光”。“發(fā)射光”就是光源發(fā)出的光，如陽光、燈光、計算機(jī)顯示器、數(shù)碼機(jī)顯示屏等，它是計算機(jī)色彩得以存在的前提條件。計算機(jī)色彩的顏色都是發(fā)射光形成的顏色。“反射光”是從物體表面反射出去的光，我們能用肉眼看到的一切非發(fā)光體的顏色，都是屬于反射光，如山川、天空、大海、園林、花草、家具等。人們在自然界中獲得色彩,為了能還原、再現(xiàn)或呈現(xiàn)出大腦中理想的色彩。在傳統(tǒng)繪畫中畫家使用顏料根據(jù)光的照射原理和色彩的環(huán)境反射原理等因素用畫筆描繪出一幅幅絢麗多彩的藝術(shù)境界。而在計算機(jī)里用戶根據(jù)色彩產(chǎn)生原理和色光的成因,可以使用不同的計算機(jī)顏色模型通過計算機(jī)監(jiān)視器來詮釋不同特征的色彩。
一、 計算機(jī)色彩概念
色彩是通過眼、腦和我們的生活經(jīng)驗所產(chǎn)生的一種對光的視覺效應(yīng)。人對顏色的感覺不僅僅由光的物理性質(zhì)所決定，比如人類對顏色的感覺往往受到周圍顏色的影響。有時人們也將物質(zhì)產(chǎn)生不同顏色的物理特性直接稱為顏色。色彩學(xué)家根據(jù)色彩的物理性質(zhì)把豐富多樣的顏色分成兩大類：無彩色系和有彩色系。
無彩色系是指白色、黑色和由白色黑色調(diào)合形成的各種深淺不同的灰色。無彩色系由白色漸變到淺灰、中灰、深灰到黑色，色度學(xué)上稱此為黑白系列。中間有各種過渡的灰色無彩色系的顏色只有一種基本性質(zhì)――明度。它們不具備色相和純度的性質(zhì)，也就是說它們的色相與純度在理論上都等于零。色彩的明度可用黑白度來表示，愈接近白色，明度愈高;愈接近黑色，明度愈低。黑與白做為顏料，可以調(diào)節(jié)物體色的反射率，使物體色提高明度或降低明度。
在計算機(jī)中這種無彩色系的色彩模式為位圖和灰度圖，計算機(jī)是一個數(shù)字化設(shè)備，色彩在計算機(jī)里也是以數(shù)字的形式讀存的，因此位圖圖像所能顯示的顏色數(shù)只有2種即黑色和白色，在計算機(jī)里存儲時以“0”和“1”來進(jìn)行存儲，正好用一位二進(jìn)制(21)來表示，而灰度模式的圖像所能顯示的顏色數(shù)有256種，即0―255個級別，“0”代表黑色，“255”代表白色，中間的數(shù)字是黑色至白色的過渡的灰色級別。在計算機(jī)里存儲時正好用一個八位二進(jìn)制(28)數(shù)來表示。
色彩學(xué)上把除了無彩色系以外的顏色統(tǒng)稱為有彩色系，不同明度和純度的紅橙黃綠青藍(lán)紫色調(diào)都屬于有彩色系。有彩色系的顏色具有三個基本特性：色相、純度(也稱彩度、飽和度)、明度。在色彩學(xué)上也稱為色彩的三要素或色彩的三屬性。
1、 色彩的屬性
色彩是人們真確把握世界的必要條件。在客觀世界中色彩是通過三屬性：明度、純度和色相傳遞色彩信息的,明度是指色彩的明暗程度,或簡稱色彩的深淺;純度則是指同一色調(diào)下,含色量的百分比;色相則是指色彩的相貌(紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等)。而電腦在構(gòu)成色彩時主要是根據(jù)“三色學(xué)說”。 十七世紀(jì)英國偉大的科學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)白天如果通過三棱鏡,可以把白色光線進(jìn)行分解成多種色光,當(dāng)我們把這些絢麗的彩色光分解到最后只剩下了紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)三色不能再分解。這正是因為人眼視網(wǎng)膜中的椎體細(xì)胞含有特別針對紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)的三種感光蛋白元,每一種感光元的缺少或缺失都將導(dǎo)致色弱和色盲的產(chǎn)生。“三色學(xué)說”揭示了顏色的混合成色的現(xiàn)象,計算機(jī)顯示顏色正是采用了RGB組合成色。當(dāng)我們用放大鏡對著顯示器觀察時,我們會發(fā)現(xiàn)其實屏幕上成千上萬種顏色只剩下了紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)三種顏色。
二、 計算機(jī)色彩的形成
計算機(jī)顯示器CRT利用能發(fā)射不同顏色光的熒光層的組合來顯示彩色圖形，它產(chǎn)生、顯示色彩的基本技術(shù)稱“蔭罩法”。顯示顏色的核心部件是能夠發(fā)射紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三種顏色的三支電子槍，電子槍的強(qiáng)度等級為256(即0~255個等級)，改變?nèi)щ娮訕尠l(fā)出的電子束的強(qiáng)度等級，可改變蔭罩CRT顯示器的彩色顯示。如果關(guān)掉紅槍和綠槍，藍(lán)色點被激發(fā)，我們就只能看到藍(lán)色;如果我們看到的是黃色，是因為綠槍和紅槍同等量開放，激發(fā)了黃色點;而當(dāng)藍(lán)點和綠點被同等激發(fā)時，則顯現(xiàn)為青色。白色(或灰色)是紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三支電子槍以同等的強(qiáng)度激發(fā)所有三點的結(jié)果，而同時關(guān)掉三支電子槍(即使它們的強(qiáng)度等級同時為0)，呈現(xiàn)給我們的色彩則為黑色。
三、 計算機(jī)色彩模型
計算機(jī)色彩系統(tǒng)是由相關(guān)的計算機(jī)色彩模型構(gòu)成，在計算機(jī)中主要的色彩模型主要有RGB、CMY(K)、HSB等，其中一些模型是適用于硬件的,如用于彩色打印系統(tǒng)的CMY(K)色彩模式,用于彩色CRT(陰極射線管)顯示器的RGB色彩模式，其他模式是以現(xiàn)實結(jié)合,適用性為目的,能為用戶提供更直觀的顏色參數(shù),如HSB和Lab。其中RGB、CMY(K)原色系統(tǒng)是計算機(jī)圖形學(xué)當(dāng)中最基礎(chǔ)和最重要的兩種原色混合系統(tǒng)。
RGB色彩又稱計算機(jī)色彩模型。紅色、綠色、藍(lán)色三色分別是常用的光的三原色，計算機(jī)圖形學(xué)中稱為“三基色”。紅(Red，記為R)、綠(Green，記為G)、藍(lán)(Blue，記為B)，它們是計算機(jī)顯示器及其他數(shù)字設(shè)備顯示顏色的基礎(chǔ)。RGB色彩模型是計算機(jī)顯示器本身顯示顏色的色彩模式，也是計算機(jī)色彩最典型、最常用的色彩模型。在RGB色彩模型中，R、G、B三種顏色的色彩數(shù)值分別是 0―255， 共256個級別，是2的8次冪，與計算機(jī)顯示器電子搶的強(qiáng)度等級是一致的。0 表示色彩強(qiáng)度最弱(即沒有色彩)的狀態(tài)，呈黑色;255表示色彩強(qiáng)度最強(qiáng)(即色彩純度最高)的狀態(tài)，呈最飽和色。當(dāng)三種顏色的色彩數(shù)值都是0時，它所表現(xiàn)的區(qū)域就呈黑色;當(dāng)三種顏色的色彩數(shù)值都是255時，它所表現(xiàn)的區(qū)域就呈白色;在處于其它色彩數(shù)值的情況下，就會顯示出各種不同的顏色。所以在這個模型里計算機(jī)可以顯示的色彩數(shù)為256×256×256共16777216種顏色。RGB色彩模型是通過在黑色中加入顏色來定義一種顏色的一種加色系統(tǒng)，所以在這種色彩模式下顯示的色彩是非常絢麗的。但是遺憾的是有很多色彩在這種模式下是不能夠被打印出來的，只能在顯示器上顯示。
CMY(K)色彩又稱印刷色彩模型，C、M、Y三色分別是色料的三原色，青(Cyan，記為C)、品紅(Magenta，記為M)、黃(Yellow，記為Y)，它們是打印機(jī)等硬拷貝設(shè)備使用的標(biāo)準(zhǔn)色彩，與紅、綠、藍(lán)三基色形成色相上的補色關(guān)系。(CMY三色就是我們從小學(xué)畫時常常聽到的所謂紅、黃、藍(lán)三原色，它們的色相跟繪畫顏料的湖藍(lán)、玫瑰紅、檸檬黃接近。)打印機(jī)等硬拷貝設(shè)備把C、M、Y顏料通過紙張等介質(zhì)打印成圖片后，我們就能通過反射光來感知圖片的顏色。CMY色彩模型也是數(shù)字色彩常用的色彩模型，它屬于減色法混合，是一種顏料色彩的混合模式。減色法混合的特征是：(1)兩種不同的顏色混合生成另一種顏色，且顏色混合的次數(shù)越多，得到的顏色就越灰暗、越混濁;(2)C、M、Y等各種顏色等于從白光中減去它們各自的補色。如：青色等于從白光中減去紅光。(3)青(C)、品紅(M )、黃(Y)三色等量混合生成中性灰色, 當(dāng)C、M、Y三色達(dá)到最高值時，混合的結(jié)果生成黑色。在實際應(yīng)用中，由于顏料的化學(xué)成分和介質(zhì)吸收等原因，C、M、Y三色混合后不會產(chǎn)生真正的黑色，因此在打印時要多加一個黑色(Black, 記為K)作為補充。
HSB色彩模式又稱為“設(shè)計師的色彩模型”因為他和現(xiàn)實生活中的繪畫色彩原理較為接近，所以大多數(shù)設(shè)計師都喜歡在計算機(jī)里用這種色彩模型來進(jìn)行作品的設(shè)計。在這種模型里H代表色相的變化，它的值從0至360個級別，這就正好像畫家眼中的色相環(huán);S代表純度(飽和度)的變化，它的值從0至100個級別，100表示純度最高，0表示純度最低;B代表明度上的變化，它的值也是從0至100個級別，100表示明度最高，0表示明度最低。
四、 傳統(tǒng)色彩與計算機(jī)色彩
傳統(tǒng)繪畫的色彩調(diào)配通常只用幾十種顏料，在顏料的配制中需要加入很多充填劑，特別是水粉畫顏料當(dāng)中要加進(jìn)大量的白色粉質(zhì)，致使顏料的飽和度在出廠時就較低。經(jīng)過繪畫過程的顏料相互調(diào)合后，色彩的飽和度繼續(xù)降低，它能產(chǎn)生的色彩種數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于數(shù)字化的RGB色彩和CMYK印刷色彩和打印色彩，其色域范圍也小得多，完全被數(shù)字色彩、印刷色彩和打印色彩的色域所涵蓋。
把數(shù)字色彩與傳統(tǒng)經(jīng)典藝用(顏料)色彩放在一起，就好像一位德高望重的老者后面跟著一位天真無邪的頑童。傳統(tǒng)經(jīng)典藝用(顏料)色彩的應(yīng)用，可追溯到人類文明的萌芽時期，歷時上萬年;而數(shù)字色彩的誕生還只有短短的幾十年時間。雖然數(shù)字色彩姍姍來遲，但它憑借了物理光學(xué)和傳統(tǒng)經(jīng)典藝用(顏料)色彩的成熟理論，使自己能站在巨人的肩上迅猛發(fā)展，并逐漸形成了區(qū)別于傳統(tǒng)經(jīng)典藝用(顏料)色彩的數(shù)字色彩新體系。
五、 結(jié)論：
計算機(jī)色彩模式的開發(fā)與應(yīng)用,在當(dāng)今信息快速更新發(fā)展的趨勢下,對人們更加全面認(rèn)識、掌握現(xiàn)實世界,再現(xiàn)過去,模擬將來未知世界,起著必不可少的主導(dǎo)作用。在計算機(jī)平面設(shè)計中，色彩的運用是能夠真正體現(xiàn)創(chuàng)作目的，表達(dá)創(chuàng)作意圖的關(guān)鍵。把創(chuàng)作理念融入創(chuàng)作意圖中，充分展現(xiàn)作品的內(nèi)在涵義，使整個設(shè)計具有感染力，色彩的運用是計算機(jī)平面設(shè)計的靈魂。色彩在平面設(shè)計中有著廣泛的用途，因此，其重要性也是不言而喻的。了解計算機(jī)各個色彩模式和計算機(jī)色彩圖形的構(gòu)成原理,有助于用戶認(rèn)識世界,更好完成各項計算機(jī)色彩工作。
參考文獻(xiàn):
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[2]田少煦、譚亮 ，《數(shù)字色彩》，中央廣播電視大學(xué)出版社，2006
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