色光家谱生态原理学说

第五节　色光家谱生态原理学说

色光家谱生态原理学说，是对前辈们色彩互补关系图上的正三角原色光和倒三角中的补色光色标，进行了进一步的研发与填补，制作成六角色标光谱图，向大家展示色光家族内部生态混合规律的图表。它直观地表现色彩的生态血统类别、颜色特征和色彩间的相互关系，从图中可以看出原色光、补色光、间色光、染料三基色生成规律，原色光的方向对位原理及色彩组合形成的科学规律（见图5-5-1）。

图5-5-1　六角色标光谱图

对照六角色标光谱图学习色彩光学，能使你一目了然，铭刻于心。图中较全面地展示了色光家族的全部色标，不但如此，图中清晰地标出了色光家族的生态关系与混合规律。两圈圆周虚线和相反方向的六个箭头指出了互补色原理及补色成为“染料三基色”之根本科学理论。本图详细地把色光生态混合规律分列得清晰可见，拥有“六角色标光谱图”不仅能使你进一步剖析色彩的理论，解释色彩的现象，它在电视节目录制中也有一定的实用价值。下面参照六角色标光谱图，逐步分析色光的演变过程。

注：六角色标光谱图，参照北京星光集团《白色平衡色谱》中的“色彩的互补关系图”。

一、正三角中的三原色系统

正三角上角为红光，左下角为绿光，右下角为蓝光，这三种光被称为三原色光，又是光谱系统中的三个基本色，故又被称为三基色。

三原色系统是我们眼睛每天都要看到的可见光谱，而三个原色光是光谱中的三个单色光，它们融合在红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光带中，它们是光谱中的三个基础色光。为什么说是基础色光呢？我们知道自然光为白色光，白色光含七色光，但是若红、绿、蓝三色光相加也同样是白色光，其他色光都是这三个原色光的后代。因此，只需对三原色光进行调整与改变就能得到人类所需要的色光。下面用三原色混合原理来分析为什么说其他色光均是三原色光的后代。

1.三原色光等量混合时，形成白色。即：红光＋蓝光＋绿光＝白光。

2.两原色光等量混合时形成补色光。即：红光和绿光相加形成黄色光，绿光和蓝光相加形成青色光，蓝光和红光相加形成品色光。

如用字母R、G、B、Y、M、C、W来分别代表红、绿、蓝、黄、品、青、白，则三原色光的混合规律可写成：

R+G+B=W（白）

R+G=Y（黄）　

G+B=C（青）　

B+R=M（品）　

二、倒三角中的补色与互补色

倒三角正下角为青色，右上角为品色，左上角为黄色，这三种光被称为补色光，又称它们是原色光的互补色。我们首先要知道青、品、黄分别是哪个原色光的后代？它们为什么能成为互补色？谁跟谁混合可成为白色？实际上这个问题只要对照六角色标光谱图就一目了然。同学们看，正三角三原色的三个角与倒三角三个补色的三个角刚好是对应的，相对应的角在同一轴线上，两个反角所标注的色光是互补色。如按互补色混合规律可写成：

倒三角正下角的青与正三角正上方角的红是互补色：C+R=W　青+红=白

倒三角右上角的品与正三角左下角的绿是互补色：M+G=W　品+绿=白

倒三角左上角的黄与正三角右下角的蓝是互补色：Y+B=W　黄+蓝=白

所谓补色，从图中可以看出，实质就是欲将一种色光变成白光，也就是说一种原色光和一种补色光两种色光混合就可变成白色。这又是什么道理呢？很简单，因为补色是两个原色光混合而成的，这个补色身上含有两种原色光的成分，当一个补色再和与它没有血缘关系的其他原色光混合时，这个补色光代表的是它的“父母”（两种原色光），实际上还是三种原色光混合。所以补色光与原色光又被称为三对互补色光。

三、倒三角上的三种色光身份

在色光家族中，当属倒三角中的黄、品、青三种色光最忙、最辛苦、身份最复杂，可以说是身兼数职。当你仔细分析六角色标光谱图时你就会发现黄、品、青变化的规律。值得注意的是图中的两圈虚线中的六个箭头所指的方向、方位与始末对位，它们是研究、学习、分辨色光身份演变原理的关键。只要沉下心注视光谱图，并按箭头方向去与原色光对位，你就会豁然开朗。

1.当三原色光红、绿、蓝由逆时针方向进行两原色混合时，顺序排列公式是：

2.当假定黄、青、品由补色变为互补色时，按色光的互补规律，对照六角色标光谱图，内圆周虚线白箭头指向的方向，是由青色光出发逆时针移动，根据色光互补规律，青色光必须和红色光互补方为白色，所以青色光带头沿圆周虚线按白箭头所示方向由左向右移动。因原色与补色互补后成为白色，为使大家容易辨认，故将青、品、黄旁的箭头标注为白色。依照顺序排列公式是：

3.当青、品、黄由互补色光变为染料三基色时，它们的位置又发生了变化。对照六角色标光谱图外圆周虚线蓝、绿、红色箭头指向的方向来看，是遵循染料三基色系统吸收规律黄吸收蓝而确立染料三基色位移方向的。黄色开头由左向右沿顺时针方向移动，按圆周虚线箭头方向转动，去寻找蓝色，当黄色到达蓝色时，品色也到达绿色位置，青色对位红色，开始执行染料三基色系统的各种执法程序。因染料三基色黄、品、青分别对三原色光蓝、绿、红进行吸收，为使大家在光谱图中一目了然，故箭头分别用蓝、绿、红进行标注。依照顺序排列公式是：

从以上三种色光顺序位置变化公式来分析，对照六角色标光谱图清晰地发现，当补色光身份改变后，它们的排列顺序也随之而变。现在我们把三种色光集中在一起排列，看一看三种色光由于身份变化，它们的位置也相应前后变化。原因很简单，就是为了准确地与三原色光顺序对位，而行使职能权力。对照六角色标光谱图，一览无余！

三种色光身份集中排列如下：

补　　　色——黄、青、品

互　补　色——青、品、黄

染料三基色——黄、品、青

六角色标光谱图中还明显地标注出各种间色光，大家注意看，图中两个角相间位置标注的色光即间色光。其实色光家族成员关系非常复杂，分析、研究起来很有意思，色光之间相互混合、相互滤减、相互拦截、相互制约，每种色光往往都身兼数职。色彩学前辈专家们总结出色光混合规律和滤减规律。学习色光学，如果不把每个关键症结搞清楚，就很难理清色光之间的复杂关系。就拿补色光来说，除了拥有三种身份外，它们又和自己的父辈合作共同生产间色光。从六角色标光谱图中就可以清楚地了解到间色光的来龙去脉。

当三原色光与非互补色等量混合时，即可形成两者的间色光，请看图5-5-1，六角形两个角上的色光混合后，生成图中两角相间处标注的间色光。即：

红光与黄光混合生成橙色光；

黄光与绿光混合生成草绿光；

绿光与青光混合生成翠绿光；

青光与蓝光混合生成天蓝光；

蓝光与品光混合生成紫色光；

品光与红光混合生成粉色光。

四、染料三基色滤减原理

从白色光中滤减去某些色光而形成另一种色光的过程，称为色光的滤减。所谓滤减就是利用染料三基色黄、品、青对红、绿、蓝三原色光进行各种比例的吸收。在实际应用中，如果在白光前加上某一色光的补色滤色片，即可从光谱中减去这一色光。

例如：在白光前加蓝色光的补色——黄滤色片，则从白光中减掉蓝光。

　　　在白光前加绿色光的补色——品红滤色片，则从白光中减掉绿光。

　　　在白光前加红色光的补色——青滤色片，则从白光中减去红光。

如果在白光前加两种滤色片，则会产生综合的滤光效果。

例如：在白光前加黄滤色片、品滤色片　白光－蓝光－绿光＝红光

　　　在白光前加黄滤色片、青滤色片　白光－蓝光－红光＝绿光

　　　在白光前加青滤色片、品滤色片　白光－红光－绿光＝蓝光

如果在白光前把黄、品、青滤色片全加上，则可滤减光谱中全部色光而成为无光。

在白光前加黄滤色片、品滤色片、青滤色片　白光－蓝光－绿光－红光＝无光

五、加色与减色的区别

“加色”指的是色光与色光相加，所以，相加后的混合光不仅颜色与各单色光不同，同时也增加了亮度。如：等量的红光和绿光相加后便成了亮度比红光与绿光都亮的黄色光。

如果再加上等量的蓝光，就会变成更亮的“白光”，这属于“色光相加”。

“减色”指的是物体具有相间色彩的部分共同吸收照射光源中的某些色光之后所显现的颜色。经滤减后，不仅颜色改变了，色彩的明度也减小了。并且，参加滤减表现颜色的染料种类越多，浓度越大，滤减后色彩的明度越小。这是为什么呢？因为色光混合是通过红、绿、蓝三原色光相加后再现色光，而色光的滤减是通过黄、品、青染料对三原色光的吸收滤减后再现色光。更直白地说：“色光混合”是色光与色光相加重叠混合后所形成的色光；“色光的滤减”是白光通过滤色镜（色纸）后透射出的色光。在研究色光混合和滤减的时候，两个概念是不容混淆的，无论是色光混合还是色光滤减，都是对我们所使用的照明光源色光而言的。

以上两个原理对我们学习影视色光学非常重要，通过多年实践，我认为这两大原理是掌握、运用照明光线的启明星！是关系到影视画面质量的分水岭。要求大家一定要搞清、熟记！便于我们在实际工作中更好地运用。

六、通过六角色标光谱图看色光的相互关系与冷暖的划分

以下用六角色标光谱图划分冷暖色调之目的，主要是明确冷暖调的区分。因为，冷暖调在色光联想和基调语言内涵上有质的区别。特别是文艺晚会和电视剧的用光，如果冷暖调弄反，其照明语言的表达就会不准确。所以说，色调的划分也是照明工作者必须熟知的色彩光学知识之一。在设计色光照明时，要分析各色调的内在含义，准确地运用到实践中去。如图5-5-2：

图5-5-2　六角色标光谱图之色彩冷暖关系

光谱图中红、橙、黄、蓝、青、天蓝、绿的冷暖倾向的划分比较容易，所不易区别的是草绿、翠绿、紫、品色、粉色。从图中可以看出草绿色光是绿与红以二比一的比例混合得到的，所以为带暖调的中色；翠绿色光是绿与蓝以二比一的比例混合得到的，所以为略带冷调的中色；紫色光是蓝与红以二比一的比例混合得到的，所以为略带暖调的冷色；品色光是蓝与红以一比一的比例混合得到的，但对人眼刺激较强的是红光，所以品色是略带冷调的暖色；粉色光是红与蓝以二比一的比例混合得到的，所以是略带冷调的暖色。

对照六角色标光谱图，你可以很快明了色光混合的效果。一场文艺晚会往往要求照明师变换多种不同的色光，为不同节目营造相应的环境气氛和节目内涵。熟悉色光的效果，可以用很少的灯变换较多的色光。研究六角色标光谱图，不但能够得知二色的中间色即该二色混合后的色光，还能迅速查出照明光源的颜色与被照物体色彩显现关系，这在照明设计中是非常重要的。比如在综艺晚会现场中，你若不知道色光照射物体色彩显现关系，又如何完成照明设计任务呢？对于这个问题我请大家记住两种关键性原理，在对被照物体进行照射之前，首先要看清楚被照物体是补色还是原色，按物体吸收与色彩显现规律，有如下特性：

1.黄、品、青（补色）任何一色物体，当被三原色光或间色光照明时，会显现出照明色光的色彩。

如：黄色物体被红色光照明时，显现红色；

　　黄色物体被橙色光照明时，显现橙色；

　　黄色物体被绿色光照明时，显现绿色；

　　黄色物体被草绿色光照明时，显现草绿色。

2.红、绿、蓝（原色）任何一色物体，当被染料三基色黄、品、青或间色光照明时，原物体色彩不变。

如：红色物体在黄色光照明下，仍显红色；

　　红色物体在橙色光照明下，仍显红色；

　　红色物体在品色光照明下，仍显红色；

　　红色物体在粉色光照明下，仍显红色。

色光学说它复杂也复杂，说它不复杂也不复杂，因为它有一定的科学规律性。顺着它的演变过程和特性去分析、去“悟”，你就会心明眼亮。其实色光“是很墨守成规的”，非常有“人情味”，比如说，前面咱们讲的色光透光规律就非常有意思。根据补色光透光规律——它只允许补色光和形成这一补色的两种原色光透过，你们看它多么“孝顺”，又很有原则。当你把黄色灯光纸加在三原色白光聚光灯前时，黄光把生它养它的父母——红光、绿光放过去，把蓝色光截住，因为蓝光跟它没有血缘关系。但在色光相互关系中，原色、补色、间色，它们又都沾亲带故。前面我曾经把色光家族比喻成祖孙三代：原色与原色相加生成补色，原色与补色相加生成间色。原色为1代，补色为2代，间色为3代。当然这只是一种比喻。实际上色光学是很有趣儿的自然科学。你一旦茅塞顿开，就会其乐无穷。

不信我再和你们分析一下原色和补色的“父子之情”：上面谈到过补色黄、品、青的地盘，不管黄、品、青的地盘上有什么颜色，“老子”红色光一到，黄、品、青立刻将地盘拱手相让，乖乖地随“老子”一个色——红色。反观补色黄、品、青到了红色“老子”的地盘，无论你小子带来什么色，到这儿全没色，全由我红色“老子”说了算。现在地盘是红色，你小子就得随我显红色，其他的说什么都不好使（哈哈，打个比方，加深理解）。

六角色标光谱图好比“六角大楼”，色光家族成员全都住在里面。只要你把六角色标光谱图里的色光关系理清楚，学习、研究色光的大门就开了。