数字色彩课程: 数字色彩与传统经典色彩的比较

第三章数字色彩与传统经典色彩的比较

3.1 数字色彩与经典色彩的色域分析
3.1.1 CIE的可见光色域
从理论上讲，可见光分布的色域就是CIE所表示的色域。有些观点把CIE色度图的可见光色彩跟 Lab色彩空间等同起来，认为CIE色度图色域的全部色彩就是Lab色彩空间表现的全部色域。这里人们忽视了一个问题：“CIE色度图”实际上是“CIE 1931x、y色度图”，它跟“CIE 1931－XYZ系统”的区别是，前者是一个平面色彩空间，只有主波长和纯度两个色彩要素，没有亮度因素；（如图CIE 及其各种色域比较）（CIE 三维颜色空间）后者一个立体的色彩空间，不仅有主波长和纯度两个色彩要素，还包含了亮度因素Y。因此，只有CIE三维色彩空间全部色彩，才能说其与可见光分布的色域相一致。其它色彩空间的色域都在它的涵盖之内。

3.1.2 RGB屏幕颜色的色域
RGB是计算机荧光屏及其它数字设备显示颜色的色彩方式，它们的所有颜色都是由R、G、B三种发光质通过加光混合产生的。由于R、G、B三种颜色各能产生2的8次幂即256级不同等级的颜色，它们叠加在一起就可形成2的24次幂即16,777,216种颜色。RGB色域涵盖了CMYK硬拷贝色域和所有颜料、染料、涂料的色域。
根据三基色的生成原理，三基色的色域只能限制在由所选定的三点连成的三角形以内。从CIE色度图我们得知，任何三基色能混合产生的颜色，都不能包含人的视觉能感知的全部颜色。
RGB色彩空间的色域如图所示。

3.1.3         CMYK印刷颜色的色域
   当今的印刷术以CMYK四色胶版印刷为代表，它采用高饱和度的四色油墨以不同角度的网屏叠印形成复杂的彩色图片。由于这四色彩色油墨的网点相互错开，各种颜色之间保持了相对独立的饱和度，不会出现因手工绘画调色或其它色料调和时导致的颜色之间降低饱和度的减色混合。
   CMYK印刷颜色，是油墨所能表现的色域，它与计算机的CMYK色彩模型能表达的色彩不是一回事。因此，我们在应用计算机进行色彩设计时，系统可提示你超出印刷、打印的“警告色”，即使你设计了比较鲜艳的颜色，如果超出了CMYK印刷颜色的色域，计算机就会用一个接近它的较灰暗的颜色去顶替它。可见CMYK印刷颜色的色域小于RGB屏幕颜色的色域。
在CIE 色度图中，我们可知道C、M、Y原色油墨的x、y色度坐标：
青色： x＝0.1902， y＝0.2296
品红色：x＝0.4.20， y＝0.2410
黄色： x＝0.4020， y＝0.4401
（如图－）
从图上能明显看到CMY印刷色域与RGB色域的差别。为了拓宽印刷色彩的色域，印刷界在CMYK四色印刷的基础上，通用一种叫做“pantone”的印刷专色，使它的色域扩宽了不少。

3.1.4 CMYK打印颜色的色域
CMYK打印颜色，是打印机彩墨所能表现的色域。由于打印机的彩墨其色彩饱和度低于印刷油墨，它的色域也小于CMYK印刷颜色的色域，打印机打印出来的彩色图片，色彩表现力也次于印刷色彩。

3.1.5 经典颜料色彩的色域
传统绘画的色彩调配通常只用几十种颜料，在颜料的配制中需要加入很多充填剂，特别是水粉画颜料当中要加进大量的白色粉质，致使颜料的饱和度在出厂时就较低。经过绘画过程的颜料相互调合后，色彩的饱和度继续降低，它能产生的色彩种数远远少于数字化的RGB色彩和CMYK印刷色彩和打印色彩，其色域范围也小得多，完全被数字色彩、印刷色彩和打印色彩的色域所涵盖。

3.2 数字色彩与传统经典艺用（颜料）色彩的比较
把数字色彩与传统经典艺用（颜料）色彩放在一起，就好像一位德高望重的老者后面跟着一位天真无邪的顽童。传统经典艺用（颜料）色彩的应用，可追溯到人类文明的萌芽时期，历时上万年；而数字色彩的诞生还只有短短的几十年时间。虽然数字色彩姗姗来迟，但它凭借了物理光学和传统经典艺用（颜料）色彩的成熟理论，使自己能站在巨人的肩上迅猛发展，并逐渐形成了区别于传统经典艺用（颜料）色彩的数字色彩新体系。

3.2.1        不同的饱和度、明度界定及表达方法
在数字色彩与经典颜料色彩中，都存在色彩的明度、饱和度这两个要素，但对它们的界定及表达方法却不同，其中对色彩性质起影响作用的是明度与饱和度。
（1）        饱和度界定
我国的艺术色彩教学体系，基本上是按照蒙塞尔的色彩体系进行的。它把色彩的“饱和度”称为“纯度”，其大概的含义是：指颜色的鲜艳与混浊的程度，或可见光辐射的波长单一或复杂的程度。降低纯度的方法，是往颜色里混入无彩色系的黑、白、灰色，或混入该色的补色。
数字色彩的“饱和度”，从颜色的角度，是指某种颜色含有该颜色份量的多少程度；从光色的角度，是指光谱纯度的量度，即纯色光中混有白色光的多少。前者混淆了颜色与光色的区别，其定义也十分含混，不易科学地把握。何为“鲜艳”？何为“混浊”？往一个红颜色里混入有彩色系的黄色，算不算降低了这个红色的“纯度”？对于这些，我国现行的艺术色彩教学体系都回答不了。而数字色彩的“饱和度”界定就比较肯定：只要往一个颜色里混入其它颜色（不管是什么颜色），就会降低这个颜色的“饱和度”，或只要往一个光色里混入了白色光，也就降低了这个光色的“纯度”。
（2）        饱和度表达
我们来比较一下蒙塞尔色立体与HSV色彩模型：
从蒙塞尔色立体我们可以看到，（图蒙塞尔色立体剖面）
（数字色系—— 饱和度、度明色表）（HSV 色彩六棱锥）

蒙塞尔色立体中最纯的颜色对应的中心轴是灰色；
HSV色彩模型中最纯的颜色对应的中心轴是白色（无色）。

（3）        明度界定
        经典艺用（颜料）色彩认为：
        提高明度的方法是加白色；
        降低明度的方法是加黑色，这与“纯度”界定相混淆。因为“纯度”界定也规定“加黑色”“ 加灰色”；
        数字色彩认为：
        提高明度的方法是加白色；
        降低明度的方法是加黑色。

（4）        明度表达
       蒙塞尔色立体有 11 个明度等级（9个灰度，1白1黑）
       HSV色彩模型有 100 个明度等级

3.2.2        基于化学途径的经典颜料色彩与基于物理途径的数字色彩
      颜料色彩有“矿物质颜料”“植物颜料”“化学颜料（水粉、丙稀）”；
     数字色彩，电子、量子（量子计算机）

3.2.3 反射光的颜料色彩与发射光的数字色彩

3.2.4 颜料色彩的减色模式与数字色彩的加色模式

3.2.5        颜料色彩的概括性与数字色彩的现实虚拟性（光能传递）
      颜料色彩表现现实（有限）
      数字色彩虚拟现实（相对无限）