人类的视觉和感知如何影响我们对颜料颜色的看法

色彩是我们生活中不可或缺的部分，从小我们就对颜色产生兴趣并开始识别各种颜色，如天蓝色和草绿色。然而，尽管我们可以给颜色命名，但我们无法确定每个人对同一颜色的感受是否完全一致。当我们查看颜色的物理原因时，很明显它们可能很容易定义，因此任何个人感觉的差异都是一个感知问题。

颜色的感知源于电磁波，这些特殊的电磁波通常被称为光波，当波长在约380到760纳米的光波进入眼睛时，我们便获得了颜色的感觉。较短的波长会产生紫色的感觉，随着波长的增加，感觉依次变为蓝色、绿色、黄色、橙色和红色。因此，每当接收到视觉感觉时，例如红色，就意味着入射到眼睛上的光线以长波为主。

色彩的本质

颜料具有各种各样的色彩，但光能来源（如日光）通常看起来很少或没有颜色。那么，是什么导致了这些物体的颜色外观呢？答案在于牛顿色彩理论的基本概念，即“白”光包含可见光谱内的所有波长，当光线照射到物体上时，物体会衰减这些光线，从而影响其颜色的外观。通常，物体本身并不发光，物体呈现不同颜色的原因在于物体对光的吸收和反射，外部光源（如自然光）为我们提供感知所需的光线。

当电磁光波入射到任何物体上时，可能会有三种可能性被传输、反射、吸收或组合。在日光下观察时呈红色的颜料是因为它吸收了可见光谱中较短波长的优势，并将剩余的光反射或透射到观察者的眼睛中。物体对颜色的感知取决于该物体如何衰减入射到它身上的光波，各种波长的相对吸收决定了它的颜色和该颜色的光的总吸收。因此，不同的颜料对光的吸收和反射特性直接影响我们对颜色的感知。而光的反射或透射方式对于确定光泽度、纹理和透明度至关重要。

颜色的定义

在色彩科学中，色调、饱和度和亮度是定义颜色的三大属性。色调是颜色名称的基础，它指定颜色是红色、橙色还是蓝色等。饱和度表示颜色的纯正程度，或与白色、灰色或黑色混合，因此是所有其他波长的光。亮度指定颜色发光的程度，范围从黑色到白色（或透射样品的无色），因为黑色表示没有光发射，而白色会反射所有入射到它上面的光。（术语“光度”或“亮度”用于自发光物体，如光源。）

另一个重要的术语是色度，它与色相和饱和度结合相关。了解这些术语对于讨论颜料的色彩特性很重要，尤其是在考虑不同应用（如涂料、印刷和塑料）时。

颜色感知的机制

颜色感知是一个尚未完全理解的科学领域。除了对视觉过程的机制缺乏完全的理解外，还存在适应和对比效果的问题。出于多种目的，视觉过程的机制或适应效果的影响可能会被忽略。有人提出，在眼睛的视网膜中存在三种受体，一种主要对可见电磁波谱的短波长有反应，一种对中波长有反应，一种对长波长有反应。这些受体被称为视锥细胞，通过一系列神经网络与大脑的视觉皮层相连，它们共同产生色彩感知。

红光和绿光的适当混合可以产生黄光；同时，它是一种没有明显红色或绿色的颜色。只有红、绿、蓝这三种其他颜色才具有这种属性类型。这四种颜色被称为心理原色，具有单一色调；每一种都被认为完全独立于其他三种原色。

在讨论了色觉的机制之后，让我们看看外来因素对颜色感知的影响。要做到这一点，有必要描述颜色感知中发生的最关键的单一现象之一：同色异谱。

同色异谱的影响

同色异谱是一个关键现象，定义为眼睛和大脑从不同光谱能量分布的物体接收相同颜色感觉的特性。这意味着，即使两种波长的刺激在可见光谱中的能量分布不同，观察者仍可能将它们视为相同的颜色。以这种方式匹配的两个物体被称为同色异谱。这一现象在颜料的配色中尤为重要，因为不同的材料可能在不同的照明条件下呈现出不同的颜色。随着颜料的光效应变得越来越复杂，利用随着光波入射的变化而改变颜色的颜料，如感光变色颜料，同色异谱变得非常重要。

外部因素对颜色感知的影响

在现实中，我们通常并非孤立地观察颜色，而是受到周围其他颜色刺激的影响，每一种刺激都会影响我们对该颜色的感知。适应现象在颜色感知中起着重要作用，例如，适应绿光的眼睛看到的黄色斑块会呈现红色，似乎对绿光的适应降低了眼睛对绿的敏感度，从而使黄色的红色含量占主导地位。

亮度适应和颜色适应共同影响我们的色彩感知，颜色适应产生了一种重要的视觉现象，称为颜色恒定性，这使得我们在不同光源下看到的物体颜色外观保持相对一致，即使它们的光谱发射有很大差异。

结论

理解视觉和感知如何影响我们对颜料颜色的看法对于科学家和设计师来说至关重要。在选择和应用颜料时，考虑到光的性质、物体的反射率以及适应和同色异谱等因素，可以帮助我们更准确地表达和再现颜色。通过深入了解这些概念，我们可以在颜色的使用和表现上更加得心应手，创造出更加丰富和精准的视觉体验。