色彩和感觉的神秘关系

2008-04-24 14:03:28 被1人转藏

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　　色彩和温度感有着密切的关系,但是不像我们想像的那样,全靠红色、黄色等色彩本身来表现温度感。要通过色彩和明度、彩度之间的协调来表现温度感。所以根据色彩的色调，可以演示出凉爽的红色或暖和的蔚蓝色。

　　在同样色调条件下，不同色彩给人的温度感有着相当大的差异。将相同温度的橙色饮料和蓝绿色饮料盛在透明的容器中，用手指去感觉温度时，大部分人认识蓝绿色的饮料更冰凉。色彩温度感实验结果表明，正常人对暖色和冷色系的温度感相?钍巧闶?3度以上。

　　暖色系里有红、朱黄、黄等，冷色系里有蔚蓝、紫蓝色等。因此，白炽灯给人温暖感，日光灯给人冰凉感。

　　补色的视觉原理

　　如果两种颜色能产生灰色或黑色，这两种色就是互补色。

　　视觉与色彩

　　当眼睛接受光的刺激时，眼睛的生理结构特征会影响到人对色彩的感觉，也就是说，人眼感觉到的色彩未必与客观存在的物理光色相符。这属于色彩物理性质之外的色彩视觉生理特征。人们说颜色会“诱骗”眼睛，此话有些不公，实际是眼睛自己有“过失”。

　　1、眼睛：具有光学系统的特殊器官。

　　角膜、房水、晶状体与玻璃作为屈光介质，象透镜那样，使物体成象于视网膜上。

　　视网膜上的椎体细胞和杆体细胞如同底片上的感光乳剂，分别接受彩色与明暗的光剌激。视网膜内层含有神经节细胞，与视神经相联，负责把光的信息传递到大脑。

　　脉胳膜上布满了黑色的色素细胞，起着吸收外来杂散光的作用，消除光线在眼球内部的乱反射。

　　瞳孔的张缩就象照相机上光圈的调节，以适应光线强弱的变化。

　　2、眼睛对明暗的适应：

　　当我们从昏暗的室内突然到阳光照射下的户外时，觉得十分刺眼，但过去几秒钟就觉得适应了，可以正常地观察物体。如果从亮处走进光线很暗的屋子里，会感到一片漆黑，什么也看不清，过几分钟后，眼前的东西又清晰，这说明眼睛能够自动适应光线的变化。

　　眼睛对明暗的适应能力主要取决于视觉的二重性功能。

　　在视网膜上，有两种感色细胞，椎体细胞与杆体细胞。

　　椎体细胞密集在视网膜的中心部位，呈黄色，称为黄斑。黄斑中心凹陷，称为中央窝，是视觉最敏锐的部分。椎体细胞在光线明亮的情况下，可以分辨颜色细微的变化，辩认物体的细节。离开中央窝，椎体细胞的数量急剧减少，视觉敏锐度也随之降低。

　　由于视网膜中央椎体细胞适应明亮条件下的视觉，因此称为“明视觉”。

　　杆体细胞只在光线较暗的条件下起作用，并且只分辨明暗，不分辨颜色。在中央窝处，几乎不存在杆体细胞；离开中央窝，杆体细胞急剧增多，离中央窝20°的地方数目最多。

　　由于视网膜边缘的杆体适应暗光条件下的视觉，因此称为“暗视觉”。

　　如果一个人的视网膜的椎体细胞发生障碍，他就患了日盲症，同时也是全色盲；如果杆体细胞发生障碍，他就患夜盲症。有些动物专门于夜晚活动，它们的视网膜上只有杆体细胞，称为“夜视动物”，夜视动物一般就是色盲。

　　在光线暗的情况下，人眼由中央窝的明适觉转至边缘部分的暗视觉，加之瞳孔变大的作用，使眼睛适应了黑暗的环境，暗适应初期感受性提高较快，后期提高较慢，最初的15分钟可以基本适应，半小后，视觉感受性可提高10万倍，达到完全的暗适应大约需要40分钟。

　　当光线暗到一定程序时，人眼看不到光谱上的各种颜色，而只能看到明暗不同的无彩色层次。我们在观察物体时，如果把眼睛眯起来，挡住一部分进入眼睛的光线，物体的颜色特征会减弱，而明度变化却依旧存在。作画的人常把眼睛眯起来，排除颜色的细微变化，以便于判断对象明暗色调的整体层次。

　　由于红色光对杆体细胞不起作用，杆体细胞内的视紫红质不会被红光破坏，因此红光不阻碍杆体细胞的暗适应过程。一个人视觉的椎体细胞接受的是红光刺激；然后转入黑暗光线，此时他的视觉性仍能保持平衡，不需暗适应的重建过程，此原理适用于X光检查的暗室、夜间的信号灯等一系列需要暗适应的红光照明。

　　当视觉从暗光转入亮光线时，瞳孔缩小，视觉由视网膜边缘的暗视觉转入中央窝的明视觉，适应了光线从暗到亮的转换，从暗到亮的适应过程可以在极短的时间内完成。

　　中央窝的明视觉与边缘部分的暗视觉对不同波长的颜色有不同的敏感度。

　　例：光线亮的条件下，椎体细胞对黄绿波长最敏感。

　　光线暗的条件下，杆体细胞对蓝绿波长最敏感。

　　3、颜色视觉理论

　　视网膜上有三种感色的椎体细胞，分别敏感于红、绿、蓝三种波长。在这三种椎体细胞中，有一类细胞对可见光谱的全部波长都发生反应，而对575nm波长的颜色反应最强，这可以证明这些细胞是负责感受明暗。另一类位于视网膜深处的细胞（双极细胞，神经节细胞）和外侧膝状核细胞，对红光发生正电位反应，对绿光发生负电位反应，对黄光发生正电位反应，对蓝光发生负电位反应。这样在视神经系统中就有三种反应：光反应、红-绿反应、黄-蓝反应用。（红-绿，黄-蓝，一正一负的对立反应，就产生补色反应）。

　　红——绿反应分为红兴奋、绿抑制和绿兴奋、红抑制两种反应。

　　黄——蓝反应分为黄兴奋、蓝抑制和蓝兴奋、黄抑制两种反应。

　　对于视觉中红——绿、黄——蓝这四种对立色的科学验证符合一世纪之前与三色说相对应的赫林四色学说。四色说以视觉现象为依据，曾经以白——黑、红——绿、黄——蓝三种视素对立过程的组合，解释了产生各种颜色感觉和颜色混合现象的原因，然后对三原色光能产生光谱全部色彩这一重要规律，并没有进行说明。

　　以上由现代科学家测定的结果证明，视觉中存在着两种机制：一、视网膜椎体感受器的三色机制；二、视觉信息向大脑皮层视区的传导中路所形成的四色机制。

　　三色机制中三种独立的椎体感色物质分别吸收光谱不同波长的辐射，同时每一种物质又可单独对黑白作出反应。强光发生白色反应，无光发生黑色反应。在椎体感受器发生的反应经视神经向视觉中枢传导的通路中，红、绿、蓝三种反应重新组合，形成了三对对应性的神经反应，最终在大脑皮层的视觉中枢产生各种颜色感觉，这就是颜色视觉的过程。

　　4、视觉色彩补偿

　　颜色视觉的生理结构特征，引起了一些特殊的色彩视觉现象。

　　A、视觉残象

　　在白或灰色背景上放上一块颜色图形，注视一分钟时间，将图形撤走，背景就会出现原来颜色的补色图形，这一诱导出的补色图形多次出现，最终完全消失掉。明度也产生残象，若在灰背景上注视白色图形，过20分钟后，将眼睛的注视位置移到旁边的灰底上，视觉中就会出现该图形的暗色残象。若是换成黑色图形，就会出现明色残象。其原因是外在颜色刺激起视网膜某种对立色对的反应，由于视觉的疲劳，当刺激停止时，该对立色的另一种反应开始活跃，于是视觉中产生原来色的补色。

　　B、同时性效果

　　当我们在红底上放一块白色时，白色会带绿味，在蓝底上放灰色时，灰色里好象混入了黄橙色；若是红与绿并置在一起，红更红，绿更绿。在两种颜色相邻的部分，这种互补色的对比现象最为明显。其原因是，当视网膜上某一部分发生光刺激反应时，会引起邻近部位的对立反应。所以会在该色的周围加强补色感觉。由于任何颜色总是与其周围的颜色共存，因此现实中几乎每和种颜色都处于同时性色彩效果中。这样看来，物理上的一种客观固定的颜色，在视觉中就变成了有多种色感的无定性颜色。因此同时性效果是最富实际意义的色彩视觉现象。

　　C、环境光色适应

　　从白色日光环境突然进入白炽灯光环境时，会感觉白炽灯环境中的物体呈黄色，过了一段时间后这种感觉就会消失，对物体恢复了日光下的感觉。人眼对环境颜色刺激作用下造成的颜色视觉变化，是视觉对颜色光的适应所至，当人对某一颜色光已经适应后，突然转入其它色的环境中，对后者的颜色感觉趋向第一次色的补色。例如：从白炽灯光环境进入日光（非太阳直射光）环境，会感觉物体的颜色带蓝味。这种现象是光色适应后视觉变化所引起的色彩错觉。这种色彩错觉对艺术家来说是宝贵的，因为进入一个光色环境中所获得的第一印象最强烈，最具魅力，画家恰恰要捉住这最初的印象表达动人的色调。

　　以上几种颜色视觉现象证明了人的视觉对色彩永远需求一种生理的平衡，即人眼看到任何一种颜色时，总是要求它的相对补色，如果客观上这种补色没有出现，眼睛就会自动调节，在视觉中制造这种颜色补偿。

　　色彩生理理论：色彩的错视与幻觉

　　当外界物体的视觉刺激作用停止以后，在眼睛视网膜上的影像感觉并不会立刻消失，这种视觉现象叫做视觉后像。视觉后像的发生，是由于神经兴奋所留下的痕迹作用，也称为视觉残像。如果眼睛连续视觉两个景物，即先看一个后再看另一个时，视觉产生相继对比，因此又称为连续对比。视觉后像有两种：当视觉神经兴奋尚未达到高峰，由于视觉惯性作用残留的后像叫正后像；由于视觉神经兴奋过度而产生疲劳并诱导出相反的结果叫负后像。无论是正后像还是负后像均是发生在眼睛视觉过程中的感觉，都不是客观存在的真实景像。

　　正后像

　　节日之夜的烟花，常常看到条条连续不断的各种造型的亮线。其实，任意一瞬间，烟火无论在任何位置上只能是一个亮点，然而由于视觉残留的特性，前后的亮点却在视网膜上引成线状。再如你在电灯前闭眼三分钟，突然睁开注视电灯两三秒钟，然后再闭上眼睛，那么在暗的背景上将出现电灯光的影像。以上现象叫正后像。电视机、日光灯的灯光实际上都是闪动的，因为它闪动的频率很高，大约100次／秒上，由于正后像作用，我们的眼睛并没有观察到。电影技术也是利用这个原理发明的，在电影胶卷上，当一连串个别动作以16图形／秒以上的速度移动的时候，人们在银幕上感觉到的是连续的动作。现代动画片制作根据以上原理，把动作分解绘制成个别动作，再把个别动作续起来放映，即复原成连续的动作。

　　负后像

　　正后像是神经正在兴奋而尚未完成时引起的，负后像则是经兴奋疲劳过度所引起的，因此它的反映与正后像相反。例如：当你长时间（两分钟以上）的凝视一个红色方块后，再把目光迅速转移到一张灰白纸上时，将会出现一个青色方块。这种现象在生理学上可解释为：含红色素的视锥细胞，长时间的兴奋引起疲劳，相应的感觉灵敏度也因此而降低，当视线转移到白纸上时，就相当于白光中减去红光，出现青光，所以引起青色觉。由此推理，当你长时间凝视一个红色方块后，再将视线移向黄色背景，那么，黄色就必然带有绿味（红视觉后像为青，青＋黄＝绿，参见下表）。

　　又例如：在一白色和灰色背景上，长时间地（两分钟以上）注视一红色方块，然后迅速抽去色块，继续注视背景的同一地方，背景上就会呈现青色方块。这一诱导出的补色时隐时现多次复现，直至视觉的疲劳恢复以后才完全消失。这种现象也是负后像。明度对比也会产生负后像。

　　先看的色彩后看的色彩对比后的色彩感觉

　　红 橙 黄味橙

　　红 黄 绿味黄

　　红 绿 蓝味绿

　　红 蓝 绿味蓝

　　红 紫 蓝味紫

　　橙 红 紫味红

　　橙 黄 绿味黄

　　橙 绿 蓝味绿

　　橙 紫 蓝味紫

　　橙 蓝 紫味蓝

　　黄 红 紫味红

　　黄 橙 红味橙

　　黄 绿 蓝味绿

　　黄 蓝 紫味蓝

　　黄 紫 蓝味紫

　　绿 红 紫味红

　　绿 橙 红味橙

　　绿 黄 橙味黄

　　绿 蓝 紫味蓝

　　绿 紫 红味紫

　　蓝 红 橙味红

　　蓝 橙 黄味橙

　　蓝 黄 橙味黄

　　蓝 绿 黄味绿

　　蓝 紫 红味紫

　　紫 红 橙味红

　　紫 橙 黄味橙

　　紫 黄 绿味黄

　　紫 绿 黄味绿

　　紫 蓝 绿味蓝

　　灰色的背景上，如果注视白色（或黑色）方块，迅速抽去白色（或黑色）方块，灰底上上将呈现较暗（或较亮）的方块。

　　视觉负后像的干扰常常使我们在判断颜色时发生困难。例如，初学色彩者在练习看色时，长时间的色彩刺激会引起视觉疲劳而产生后像，感受色彩的灵敏度不断降低，色彩分辨能力迅速下降。解决问题的方法是注意观察与看色的节奏，避免视觉疲劳。

　　同时对比

　　结果使相邻之色改变原来的性质，都带有相邻色的补色光。

　　例如：

　　同一灰色在黑底上发亮，在白底上变深。

　　同一黑色在红底上呈绿灰味，在绿底上呈红灰味，在绿底上呈红灰味，在紫底上呈黄灰味，在黄底上呈紫灰味同一灰色在红、橙、黄、绿、青、紫底上都稍带有背景色的补色味红与紫并置，红倾向于橙，紫倾向于蓝。相邻之色都倾向于将对方推向自己的补色方向。

　　红与绿并置，红更觉其红，绿更觉其绿。

　　色彩同时对比，在交界处更为明显，这种现象又称为边缘对比。现将色彩同时对比的规律归纳如下：

　　1、亮色与暗色相邻，亮者更亮，暗者更暗；灰色与艳色并置，艳者更艳，灰者更灰；冷色与暖色并置，冷者更冷、暖者更暖。

　　2、不同色相相邻时，都倾向于将对方推向自己的补色。

　　3、补色相邻时，由于对比作用强烈，各自都增加了补色光，色彩的鲜明度也同时增加。

　　4、同时对比效果，随着纯度增加而增加，同时以相邻交界之处即边缘部分最为明显。

　　5、同时对比作用只有在色彩相邻时才能产生，其中以一色包围另一色时效果最为醒目。

　　强化同时对比效果的方法：

　　（1）提高对比色彩的纯度，强化纯度对比作用；

　　（2）使对比之色建立补色关系，强化色相对比作用；

　　（3）扩大面积对比关系，强化面积对比作用。

　　抑制的方法：

　　（1）改变纯度，提高明度，缓和纯度对比作用；

　　（2）破坏互补关系，避免补色强烈对比；

　　（3）采用间隔、渐变的方法，缓冲色彩对比作用；

　　（4）缩小面积对比关系，建立面积平衡关系。

　　例如：橙色底上配青灰能强化同时对比作用；而橙色底上配黄灰就能抑制同时对比作用。

　　伊顿在《色彩艺术》中指出："连续对比与同时对比说明了人类的眼睛只有在互补关系建立时，才会满足或处于平衡。""视觉残像的现象和同时性的效果，两者都表明了一个值得注意的生理上的事实，即视力需要有相应的补色来对任何特定的色彩进行平衡，如果这种补色没有出现，视力还会自动地产生这种补色。""互补色的规则是色彩和谐布局的基础，因为遵守这种规则便会在视觉中建立精确的平衡。"伊顿提出的"补色平衡理论"揭示了一条色彩构成的基本规律，对色彩艺术实践具有十分重要的指导意义。如果色彩构成过分暖昧而缺少生气时，那么互补色的选择是十分有效的配色方法，无论是舞台环境色彩对人物的烘托和气氛的渲染，还是商品广告及陈列等等，巧妙地运用互补色构成，是提高艺术感染力的重要手段。

　　"补色平衡理论"在医疗实践中已被广泛采用。根据视觉色彩互补平衡的原理，医院手术室、手术台、外科医生护士的衣服一般都采用绿色，这不仅因为绿色是中性的温和之色，更重要的是绿色能减轻外科医生因手术中长时间受到鲜红血液的刺激引起的视觉疲劳，避免发生视觉残像而影响手术正常进行。