每天十分钟,系统学习设计,成为设计师。终生学习,受益终生。这里是【知更常青藤】,欢迎你的到来,这是我和你一起学习设计的第二天。本文较长,约2700字,如果你赶时间,请看文末总结。
你是怎样感知色彩的
设计需要色彩的参与,色彩需要光线的引导。如果我们明确了光线和色彩感知的本质,那么设计色彩理解就会变得容易。
【物体没有色彩】
你也许还记得Tom对Jesse说过的话,Tom在那一章说物体实际上是没有色彩的,你是否感觉奇怪。同样的,Jesse也觉得奇怪,他明显能够感觉到物体是红色还是紫色,为什么Tom说物体没有色彩呢。
“Tom,上次我记得你教我光的本质的时候,曾经提到过物体是没有色彩的,可是我明明能够看到颜色,这是怎么一回事的?”Jesse带着这个疑问向Tom请教。
“Jesse,当我们提到色彩这个概念的时候,实际上我们在做主观描述。你应该知道,光是电磁波,那么人类能够感知的电磁波段是可见光谱,这是客观事实,但当电磁波被你感知,你的大脑识别为紫色是主观感受。这取决于你的视觉系统。”Tom解释道。
“客观地讲,物体没有色彩的概念。为了讲清楚这个问题,我们来看一看你的视觉系统。”
Tom给Jesse看了一张人类的眼球结构图。
“Jesse,你看,我们的眼球是一个十分复杂精密的器官,简单地说,只要有可见光进入我们的眼球,我们都能不同程度的感知。当光通过瞳孔,最终会在视网膜上成像。在视网膜上有两种非常重要的细胞,一种是视杆细胞,这种细胞可以感知微弱的光线刺激,但是不能感知为色彩,它感知的是光的明暗,我们能够在黑夜中借助微弱的光线看到物体就是视杆细胞的功劳,在这方面猫科动物则远远强于我们,它们能够在黑夜看清猎物。”
“原来是这样,现在我懂了,那么色彩是怎样被感知的呢,Tom?”Jesse好奇地问道。
“在视网膜上还有一种视锥细胞,正是这种细胞感知了色彩。准确地讲,是这种细胞接受了电磁波的刺激,将信号传递给了视神经,大脑感知为紫色。进一步讲,这种细胞可以感受红、绿、蓝三种光波。”
【不同的世界】
“原来如此,所以说,色彩的感知是大脑给我们的错觉,客观上并没有色彩。对吗,Tom?”
“Jesse,你真聪明,正是如此。这就是为什么物体没有色彩的原因,因为客观上根本不存在色彩。你可以发散一下思维吗?基于这个原理,是有很多可能性存在的。”
Jesse想了想说:“如果是这样,世界存在于我们的主观感受中,也可以叫做幻觉,对吗?”
“可以这么理解,幻觉和眼中的世界都是大脑给我们的观感。这也意味着,你眼中的世界和别人眼中的世界可能是不同的,当然,这里有些夸张,但是你确实不知道别人眼中的世界是什么色彩,因为这种观感是个体感知的。”Tom道。
“有什么例子吗,Tom?”
“当然,比如色盲或者色弱。”Tom说道。
“正是因为色盲患者对某种色彩的感知不明显导致,或者由于先天原因,这种情况居多。不过这已经足够说明问题了,假如某个人感受细胞可以感受可见光谱以外的色彩,那么他眼中的世界可就太精彩了。”
“是啊,不过真的难以想象x射线会被感知成什么色彩。”Jesse说。
“有些生物是可以感知人类无法感知的电磁波的,它们的视觉系统也比我们发达,所以啊,尽管客观世界是一样的,但是每个生物眼中都是一个独一无二、丰富多彩的世界。”Tom笑着说道。
当光线遇到物体表面
Tom对Jesse说:
“Jesse,从第一章到现在,你懂了光的本质,即电磁波,现在你还理解了人类的视觉感知,这就说明了你看到世界,是由于光和视觉系统相互作用产生的结果,这就是色彩的本质。”
“恩,我明白了。接下来我们要学习什么呢?”
Jesse真是个好学的同学。
“接下来,我们就要深入探讨世界的在你眼中形成之前发生了什么。”
“我们要讲到三个概念:反射、折射、吸收。”
【反射】
“Jesse,你知道,我们能够看见世界是因为光,而光是电磁波。当电磁波遇到物体表面的时候会产生三种情况,那就是【反射】、【折射】、【吸收】,我们先来讲反射。”Tom说。
“光线遇到物体表面时发生了反射,我想大多数人都能够理解。我们在中学就已经学过这部分知识。并且正是因为物体表面的反射,光才能够进入我们的视觉系统,否则我们的眼前将是一片黑暗。”
“不过,由于物体表面非常复杂,这些表面并不是看上去那么光滑,因此光线的照射发生不同程度的偏转,这就是漫反射,这种反射与物体表面材质和粗糙程度有关系。”
“如果物体表面是光滑的,那么一束平行光遇到这种表面发生的是镜面反射,这就意味着所有光线的入射角和反射角都相同。”
【吸收】
Tom继续说道:
“但是光线并不总是被反射,物体表面会对照射其上的光线进行吸收。吸收的规则取决于材质和光线。”
“在相同的光源下,我们看物体有不同的色彩就是由于物体吸收了某部分色彩。”
【折射】
“最后,我们来了解一下折射,当物体半透明或者透明的时候,光线就会发生折射,这种情况下,光线会从空气进入物体内部,如果你还记得第一章的内容,那么你一定还记得【折射率】这件事情。”Tom说道。
“是的,Tom,我记得。”Jesse答道。
“接下来,Jesse,色彩的观感就是通过【反射】、【折射】、【吸收】三种途径,最终进入我们的眼睛。你明白了吗?”Tom问道。
“我明白,Tom。这有什么不一样吗?很容易理解呢。”Jesse似乎很擅长理解。
“当然,其实我们看到光有两种情况,第一是光源直接进入眼睛,比如太阳光、灯光、屏幕上的内容等。都是光源直接进入眼睛的例子。”
“第二种情况是,光源的光经过物体反射、吸收、折射之后,“幸存”的光线进入到眼睛。实际上都是光线进入眼睛,但是后面我们需要理解颜料的混合与色光的混合,那时候就有用了。”
Tom继续说:
“Jesse,到目前为止,你具备了能够理解色彩本质的一切知识点,我们很快就要进入真正的色彩部分了,这将是你进入设计领域的第一道门槛,恭喜你。”
总结
- 色彩是光与视觉系统的综合反应结果
- 视杆细胞对光线的明暗有反应,这让我们能够在夜晚看见东西
- 视锥细胞对红、绿、蓝三色电磁波有反应,它是我们能够看见色彩的关键
- 光线遇到物体表面会发生三种情况:【反射】、【吸收】、【折射】
下章内容
- 光与色彩的综合案例讲解练习
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