簡析計算機色彩

　　計算機色彩，隨著時代的發展，計算機的運用越來越神奇。下面小編就為大家獻上簡析計算機色彩的論文，歡迎各位計算機畢業的同學借鑒!

　　摘要：計算機色彩也叫數字色彩，是色彩學的一種新的體系和形式，當人類進入信息社會以后，藝術色彩學也不可避免地被卷入數字化的潮流。傳統的色彩學理論在人們的意向中已根深蒂固，大多數人對計算機的色彩認識不是很理解，認為應該和傳統的藝術學色彩沒有異同，本文針對計算機色彩的形成原理和運行模式來詮釋色彩在計算機中的存在方式。

　　關鍵詞：計算機色彩模型

　　光是自然界的一種物理現象;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，是因為有光照的結果。我們把人眼所能見到的顏色，由它們的光學性質分為兩大類別，一是“發射光”，二是“反射光”。“發射光”就是光源發出的光，如陽光、燈光、計算機顯示器、數碼機顯示屏等，它是計算機色彩得以存在的前提條件。計算機色彩的顏色都是發射光形成的顏色。“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、再現或呈現出大腦中理想的色彩。在傳統繪畫中畫家使用顏料根據光的照射原理和色彩的環境反射原理等因素用畫筆描繪出一幅幅絢麗多彩的藝術境界。而在計算機里用戶根據色彩產生原理和色光的成因,可以使用不同的計算機顏色模型通過計算機監視器來詮釋不同特征的色彩。

　　一、 計算機色彩概念

　　色彩是通過眼、腦和我們的生活經驗所產生的一種對光的視覺效應。人對顏色的感覺不僅僅由光的物理性質所決定，比如人類對顏色的感覺往往受到周圍顏色的影響。有時人們也將物質產生不同顏色的物理特性直接稱為顏色。色彩學家根據色彩的物理性質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――明度。它們不具備色相和純度的性質，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，可以調節物體色的反射率，使物體色提高明度或降低明度。

　　在計算機中這種無彩色系的色彩模式為位圖和灰度圖，計算機是一個數字化設備，色彩在計算機里也是以數字的形式讀存的，因此位圖圖像所能顯示的顏色數只有2種即黑色和白色，在計算機里存儲時以“0”和“1”來進行存儲，正好用一位二進制(21)來表示，而灰度模式的圖像所能顯示的顏色數有256種，即0―255個級別，“0”代表黑色，“255”代表白色，中間的數字是黑色至白色的過渡的灰色級別。在計算機里存儲時正好用一個八位二進制(28)數來表示。

　　色彩學上把除了無彩色系以外的顏色統稱為有彩色系，不同明度和純度的紅橙黃綠青藍紫色調都屬于有彩色系。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下,含色量的百分比;色相則是指色彩的相貌(紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等)。而電腦在構成色彩時主要是根據“三色學說”。 十七世紀英國偉大的科學家牛頓發現白天如果通過三棱鏡,可以把白色光線進行分解成多種色光,當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)和藍色(B)三色不能再分解。這正是因為人眼視網膜中的椎體細胞含有特別針對紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的三種感光蛋白元,每一種感光元的缺少或缺失都將導致色弱和色盲的產生。“三色學說”揭示了顏色的混合成色的現象,計算機顯示顏色正是采用了RGB組合成色。當我們用放大鏡對著顯示器觀察時,我們會發現其實屏幕上成千上萬種顏色只剩下了紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)三種顏色。

　　二、 計算機色彩的形成

　　計算機顯示器CRT利用能發射不同顏色光的熒光層的組合來顯示彩色圖形，它產生、顯示色彩的基本技術稱“蔭罩法”。顯示顏色的核心部件是能夠發射紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色的三支電子槍，電子槍的強度等級為256(即0~255個等級)，改變三支電子槍發出的電子束的強度等級，可改變蔭罩CRT顯示器的彩色顯示。如果關掉紅槍和綠槍，藍色點被激發，我們就只能看到藍色;如果我們看到的是黃色，是因為綠槍和紅槍同等量開放，激發了黃色點;而當藍點和綠點被同等激發時，則顯現為青色。白色(或灰色)是紅(R)、綠(G)、藍(B)三支電子槍以同等的強度激發所有三點的結果，而同時關掉三支電子槍(即使它們的強度等級同時為0)，呈現給我們的色彩則為黑色。

　　三、 計算機色彩模型

　　計算機色彩系統是由相關的計算機色彩模型構成，在計算機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，其他模式是以現實結合,適用性為目的,能為用戶提供更直觀的顏色參數,如HSB和Lab。其中RGB、CMY(K)原色系統是計算機圖形學當中最基礎和最重要的兩種原色混合系統。

　　RGB色彩又稱計算機色彩模型。紅色、綠色、藍色三色分別是常用的光的三原色，計算機圖形學中稱為“三基色”。紅(Red，記為R)、綠(Green，記為G)、藍(Blue，記為B)，它們是計算機顯示器及其他數字設備顯示顏色的基礎。RGB色彩模型是計算機顯示器本身顯示顏色的色彩模式，也是計算機色彩最典型、最常用的色彩模型。在RGB色彩模型中，R、G、B三種顏色的色彩數值分別是 0―255， 共256個級別，是2的8次冪，與計算機顯示器電子搶的強度等級是一致的。0 表示色彩強度最弱(即沒有色彩)的狀態，呈黑色;255表示色彩強度最強(即色彩純度最高)的狀態，呈最飽和色。當三種顏色的色彩數值都是0時，它所表現的區域就呈黑色;當三種顏色的色彩數值都是255時，它所表現的區域就呈白色;在處于其它色彩數值的情況下，就會顯示出各種不同的顏色。所以在這個模型里計算機可以顯示的色彩數為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，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)，它們是打印機等硬拷貝設備使用的標準色彩，與紅、綠、藍三基色形成色相上的補色關系。(CMY三色就是我們從小學畫時常常聽到的所謂紅、黃、藍三原色，它們的色相跟繪畫顏料的湖藍、玫瑰紅、檸檬黃接近。)打印機等硬拷貝設備把C、M、Y顏料通過紙張等介質打印成圖片后，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C、M、Y三色達到最高值時，混合的結果生成黑色。在實際應用中，由于顏料的化學成分和介質吸收等原因，C、M、Y三色混合后不會產生真正的黑色，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“設計師的色彩模型”因為他和現實生活中的繪畫色彩原理較為接近，所以大多數設計師都喜歡在計算機里用這種色彩模型來進行作品的設計。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;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、 傳統色彩與計算機色彩

　　傳統繪畫的色彩調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中要加進大量的白色粉質，致使顏料的飽和度在出廠時就較低。經過繪畫過程的顏料相互調合后，色彩的飽和度繼續降低，它能產生的色彩種數遠遠少于數字化的RGB色彩和CMYK印刷色彩和打印色彩，其色域范圍也小得多，完全被數字色彩、印刷色彩和打印色彩的色域所涵蓋。

　　把數字色彩與傳統經典藝用(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。傳統經典藝用(顏料)色彩的應用，可追溯到人類文明的萌芽時期，歷時上萬年;而數字色彩的誕生還只有短短的幾十年時間。雖然數字色彩姍姍來遲，但它憑借了物理光學和傳統經典藝用(顏料)色彩的成熟理論，使自己能站在巨人的肩上迅猛發展，并逐漸形成了區別于傳統經典藝用(顏料)色彩的數字色彩新體系。

　　五、 結論：

　　計算機色彩模式的開發與應用,在當今信息快速更新發展的趨勢下,對人們更加全面認識、掌握現實世界,再現過去,模擬將來未知世界,起著必不可少的主導作用。在計算機平面設計中，色彩的運用是能夠真正體現創作目的，表達創作意圖的關鍵。把創作理念融入創作意圖中，充分展現作品的內在涵義，使整個設計具有感染力，色彩的運用是計算機平面設計的靈魂。色彩在平面設計中有著廣泛的用途，因此，其重要性也是不言而喻的。了解計算機各個色彩模式和計算機色彩圖形的構成原理,有助于用戶認識世界,更好完成各項計算機色彩工作。

　　參考文獻:

　　[1]張梅,《裝飾》，清華大學裝飾雜志編輯部，2007年第01期

　　[2]田少煦、譚亮 ，《數字色彩》，中央廣播電視大學出版社，2006

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