在色度系统中,采用明度、色调、彩度这三种颜色的特征属性来对各种颜色进行判别与分类。明度表征人眼对于色彩的明暗感觉,光源色的亮度越高,物体色的反射比或者透射比越高,人眼感觉到的明度就越高。
色调也称为色相,是各颜色光相互区分的特性。在正常条件下,人眼能分辨光谱中的色调共有150多种,他们分别对应于不同的波长的单色光。对于复合光来说,色调取决于各波长单色光的比例。
彩度也称饱和度,表征颜色的鲜艳程度,物体对光谱某一窄带光谱反射率高而对其他波段反射率低,这一颜色的彩度就高。而当掺入等能量白光光谱时,其饱和度就会降低。
基于颜色混合相加的原理,格拉斯曼于1854年总结出了相关的颜色混合定律,称为格拉斯曼定律。作为颜色测量相关领域的理论基础],格拉斯曼颜色混合定律主要内容为:
(1)人眼的视觉只能对颜色的明度、色调和饱和度这三种变化进行区分。
(2)如果一个混合色由几个颜色构成,其中某一颜色发生变化,则混合色也会发生变化。由此又可引出两个定律:补色定律和中间色定律。
补色定律:两个互补色以一定的比例混色,就能产生白色或灰色。若按照其他比例混合,会产生近似于比重大的非饱和色。
中间色定律:若两个颜色为非补色相,则其混合色为中间色,两颜色的权重影响到混合色的色调,两颜色在色调的顺序则影响了混合色的饱和度。
(3)凡是在视觉上感觉相同的颜色,在颜色混合中都是等效的,与其光谱分布无关。该结论包括了两个简单法则:
比例法则:若不同单位量的两颜色外貌相同时,则这两种颜色数量同时改变之后,得到的两颜色外貌依然相同。
若A=B则nA=nB加法法则:视觉上相同的两颜色与另外两个相同颜色相加所得到的两个新颜色依然相同。若A=B,C=D,则A+C=B+D
由此可知,只要颜色的外貌相同时,就可以在一定条件下相互代替,最后得到的混合色外貌相同。例如:
A+B=C若X+Y=B则A+(X+Y)=C
(4)由几种颜色混合而成的亮度,在数值上等于每个颜色的亮度总和,称为亮度相加定律。颜色混合定律只是用于各颜色光的相加混合方法6]。