1.2 光线的知识

在黑暗中，我们看不到周围物体的形状和色彩，这是因为没有光线。在同一种光线条件下，我们会看到同一种景物具有不同的颜色，这是由于物体的表面对光线具有不同程度的吸收与反射能力造成的。物体反射的光线不同，眼睛就会看到不同的色彩。

色彩的产生，是光对人的视觉和大脑发生作用的结果，是一种视知觉。可以说，有光才有色，无光即无色。

1.2.1 色觉产生的基础

色觉产生的基础分为色觉产生的物理基础、生理基础和色觉适应。

1. 色觉产生的物理基础

光是色彩产生的物理基础，是人产生视觉的前提条件。光是一种电磁波。波是振动在空间的传播，如图1.14所示。

（1）色光的分解

可见光为白色光（也称白光），当一束白光（如日光）通过三棱镜时，折射分解后产生彩色光带，根据光带颜色的分布，将它排列为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种可见光，如图1.15所示。

这个实验说明，白光实际上是由多种单色光组成的复合光。

（2）色的产生与感知

有了光，就有了色，我们的眼睛接收到它，就能感知颜色。所谓光源，是指自身可以发光的物体。比如，太阳、灯泡、焰火等。它们自身可以发光，并且光线带有色彩，如图1.16所示，是一幅夜景图片。

照片中大楼的灯光色发黄，而左侧楼上的霓虹灯则发出蓝色光，个别窗户中的灯光是绿色的，还有红色的交通信号灯。这些都是带有色彩的光源。我们称光源所带的颜色为光源色。

还有另一种本身不发光的物体，物体本身的颜色特征，我们称为固有色。比如苹果是红色的，香蕉是黄色的，树叶是绿色的。人眼感知固有色的过程如图1.17所示。

太阳光线下的红花看起来是红色的，是因为它反射了太阳光中的红色光而吸收了绿色光和蓝色光，人眼便感觉到花是红色的。

总结，自然界中的不同景物，在日光照射下，由于反射了可见光谱中的不同成分（吸收其余部分），因而呈现出不同的颜色。

2. 色觉产生的生理基础

人眼中能感光的部分是视网膜，视网膜由能感光的柱体细胞和锥体细胞组成。人眼视网膜中的锥体细胞是色觉产生的生理基础。锥体细胞感知色彩信息，柱体细胞感知形状信息，如图1.18所示。

视网膜上有三种锥体细胞，分别对红、绿和蓝光敏感，从白光中分解出来的红、绿、蓝三种色光，之所以能在人眼中产生色觉，就是因为这三种色光的不同波长的光波对感色单元作用的结果。

当光进入眼睛后，作用于视网膜的锥体细胞，引起神经兴奋。在视神经中枢，分别对三种光产生的兴奋又混合起来，产生彩色的感觉。

3. 色觉适应

色觉适应是人们在观察颜色时，所产生的一种生理现象。色觉适应可分为全面适应、局部适应和旁侧适应。

（1）全面适应（色觉守恒）

我们在观察外界景物时，即使照明条件或者观察条件有了变化，也不影响观察者主观对色彩的判断。

人眼对颜色的适应过程很短，习惯于记忆在日光下物体的颜色。在摄影时，由于色觉守恒现象，往往是人眼看来差不多的颜色，拍摄出来差别可能很大，如图1.19所示。

照片中部分绿草被东方的阳光照射，它的颜色就发黄，而阴影里的绿草，则被西边的蓝天照亮，它的颜色发青。

（2）局部适应

当眼睛长时间注视一个色彩强烈的物体时，突然将眼睛转向一个照度较强而均匀的彩色或消色的平面上时，则可以看到一个色后像。这种色后现象被称为局部适应，又叫色的相继对比或先后对比。

（3）旁侧适应

在明亮的背景前，物体的色会有所变暗；在暗黑背景前，物体的色会有所变亮，如图1.20所示。如果物体被彩色背景所包围，则物体的色就会向着接近背景色的补色方向变化。

①消色物体在彩色背景上观看时，常带上背景色的互补色色调。

②彩色物体在彩色背景上观看时，常带上物体色和背景色的互补色的加和色调。

③任何色在其补色包围中，就会提高该色的饱和度，在其相近或相同色的包围中，饱和度下降。

1.2.2 物体的色

物体有两种，一种是本身发光的物体，另一种是本身不发光的物体。

本身发光的物体的色，就是它发出光的颜色；本身不发光的物体的色就是在光源照射下，吸收部分光谱成分，因反射一定的光谱成分而呈现的色彩。

1. 消色

消色是没有色彩的彩色，通常指黑、白、灰色。

有些物体对光源的光谱成分不是有选择地吸收与反射，而是等量吸收或等量反射各种光谱成分，这些物体看上去便不是彩色的，一般把它们叫做消色物体。

消色在色彩配置和视觉效果上有很积极的作用，它和任何色彩配置在一起，都显得和谐协调，能收到令人满意的色彩效果，如图1.21所示。

照片中使用了大量的消色，它与有色彩的人物配置在一起，利用自身的对比而使彩色的色彩特征表露得更加明显。

2. 光源色成分对物体色的影响

被摄体呈现出各种各样的色彩，是由于光的作用。在同一光源下，各个物体对光的吸收和反射等情况不同，因而物体呈现出不同的颜色。同时，对于同一物体，虽然它的吸收、反射等情况相同，但是在不同光源照射下，看到的颜色也会不同。

一般来讲，物体的颜色是指日光下的颜色，也就是白光下的颜色。光源的色彩被称作“光源色”，在摄影过程中要了解物体的颜色，也要了解光源的颜色，注意如下。

①投射光的性质。若要表现好被摄体的固有色，在选择照明光线的性质时，应尽量使用散射光线照明。

②光的强度。为了使被摄体的固有色表现得很好，投射光的强度要适当，不可以太强或太弱。

③物体的表面结构。球面和光滑表面的固有色不及粗糙表面和平面的色彩显得饱和。

④物体的距离。物体距观看者的距离越远，色彩就越不饱和，而且带有一些蓝青的调子，它的固有色也被削弱。

从以上几点可以看出，想把被摄体的固有色表现得饱和、鲜艳，用光不要太硬，不要太强。而且，若想表现好光滑表面和球面物体的色彩，应尽量采用柔和的、间接的光线，比如用散射光照明，避免它的表面反光。

3. 环境色对物体颜色的影响

环境的色彩被称作“环境色”，它主要反映在被摄体的阴影面。在物体周围，哪种颜色偏多时，物体就容易偏哪种颜色，如图1.22所示。

拍摄时间是早晨，加了秋天的金色环境，所以照片有明显的红色和黄色的成分，这种色彩也称为暖色调。

4. 色温

标志光源色成分的就是色温。当绝对黑体在某一特定温度下，其辐射的光与某一光源的光具有相同特性，则绝对黑体的这一特定温度就定义为该光源的色温。绝对黑体是指既不反射也不透射而完全吸收入射光的物体。

在物理学上，铁、钨等标准黑体以其绝对零度（-273℃）为起点，当加热到一定温度时，就能呈现出有颜色的可见光，而且光的颜色将随着温度的升高而变化。开始加热时，它的颜色由黑变红，如继续加热，黑铁由红变黄，后又变白再变蓝。由于一定的温度显示出一定的颜色色光，所以人们就用温度的数值来说明光源的色成分，这种温度就可以叫做该光源的色温。

色温的计量单位是开尔文。因为它是由英国物理学家开尔文（Kelvin）制定的，所以用他的名字命名，并以第一个字母K作为表示符号，如表1.1所示。

色温越高，光就越带蓝色；色温越低，光就越带红色。在摄影上，色温的高低只是意味着光源中所含红、蓝色光的不同比率，与实际温度无关，如图1.23所示。

光源的色温会影响照片的效果，使照片偏色，如图1.23所示，在摄影时可以通过调整相机的白平衡，使色彩还原正常。

1.2.3 三原色与三补色

自然界所有不同色彩，都可以由红色、绿色和蓝色三种光线按适当比例混合产生。

1. 三原色（RGB）

红、绿、蓝是一切色光组成的基本色光，称为三原色。自然界中一切能够看到的色彩都是由三原色组成的。

光的三原色以不同比例混合，几乎可以得到自然界中的一切色光。三原色光等量混合产生白光或灰光，这叫色光加色法原理。颜料三原色是青、品红、黄三色，等量的颜料三原色混合后产生黑色，这叫色料减色法原理，如图1.24所示。

色光加色法和色料减色法示意图中，左图是色光的三原色：红（red）、绿（green）、蓝（blue）；右图是色料（颜料）的三原色：黄（yellow）、品红（magenta）、青（cyan），每一种原色，有0到255个级别，可以用十进制或十六进制的数表示，如图1.25所示。

2. 三补色（CMY）

任何两种原色光混合，产生二次色。两种色光混合在一起产生白光时，这两种色光称为互补，它们各自成为对方的补色。所谓补色，通常是指黄、品红、青。互为补色的规律是：红与青互补，绿与品红互补，蓝与黄互补，如图1.26所示。

从图1.26中可以看出，每一种色光都是由与它相邻的两种色光组成，如红光由黄光和品红光组成，黄光由红光和绿光组成，绿光由黄光和青光组成，青光由绿光和蓝光组成，蓝光由青光和品红光组成，品红光由蓝光和红光组成。

每种原色光由两种补色光组成，每种补色光则由两种原色光组成。此外，该图还表明了每一种原色光所对应的补色光，即红与青、蓝与黄、绿与品红互为补色光。

1.2.4 色的基本特征

1. 色别

色别是颜色最基本的特征，色别也叫色相，指色与色的区别，是各种色彩的名称和相貌，如红、绿、蓝、青、品红、黄等。它是由光的光谱成分决定的，由于不同波长的色光给人以不同的色觉，因此，可以用单色光的波长来表示光的色别。

光谱中，人眼能分辨的颜色有150种，加上光谱上不存在的品红色等还约有30种。在较好条件下，人眼能分辨的色别数目共约180种，如图1.27所示。

2. 明度（亮度）

明度是指颜色的明暗、深浅程度，通常用反光率表示明度大小，如图1.28所示。

明度包括两层含义：第一，明度是各种纯正的色彩相互比较所产生的明暗差别；第二，某一种色彩受到强弱不同的光线照射，其本身产生了明暗变化，也表现出明度的不同。当一种色彩受强光照射时，它的色彩变淡，明度提高；当一种色彩受光很少，如在阴影中的时候，它的色彩变深，明度降低。

对色彩明度的了解，在彩色摄影中具有很重要的意义和实用价值。它可以帮助我们进一步认识被摄体的明暗关系、立体空间关系，区分各种色彩的明暗变化，也便于我们在拍摄高调或低调彩色照片时恰当地运用色彩。比如，欲拍摄彩色高调画面，应选择明度高的色彩；想拍摄彩色低调画面，需要利用明度低的色彩。另外，色彩的明度应与画面内容的主题思想统一。例如，喜悦轻松、生机盎然、清新明朗等主题，色彩的明度应该大一些；严肃、紧张、神秘、阴郁的主题，色彩的明度应该小一些。

3. 饱和度

饱和度是指色彩的纯度，也称色彩的鲜艳程度。饱和度取决于某种颜色中包含彩色成分与消色成分的比例。包含彩色成分越大，饱和度就越大；包含消色成分越大，饱和度就越小，如图1.29所示。

影响色彩饱和度的因素有以下几点。

①色彩饱和度的大小和物体的表面结构有关。

②色彩饱和度的大小与照明条件有关。

③色彩饱和度的大小与空气介质密度的大小有关。

④色彩饱和度与物体所处的环境有关。

在摄影时，对某一具体的色彩来说，只有在曝光正确的时候，它的饱和度最高；曝光过度或不足，色彩的饱和度均会降低。

4. 色彩的感受

（1）不同的色彩能产生不同的官能感觉

不同的色彩，能使人产生不同的官能感觉。比如以红、橙、黄为代表的暖色调，使人感到热烈、兴奋；以蓝、青为代表的冷色调，使人感到优雅、宁静。又如明快的色彩使人感到清新、愉快，灰暗的色彩使人感到忧郁、沉闷；有一些色彩会使你感到刺眼，有的色彩会使你觉得悦目。再如不同色彩的组合，有的杂乱，有的跳动，有的会使你感到和谐，有的会使你觉得失调。这些官能感觉纯属生理反应，而且人们对于不同色彩所产生的生理反应基本是不同的。

所以我们在拍摄彩色照片时，既要研究和了解人对颜色的生理反应和心理反应，更要探索和掌握生活中一切物体的颜色与人的情绪、感情的联系。

（2）色彩的感情来自生活

凡是色彩的象征性，都反映了人们的生活与联想所形成的对色彩的感情。

① 橘红、黄色以及红色一端的色系总是和温暖、热烈等相联系，因而称之为暖色调，如图1.30所示。

将上述色彩的象征性归纳如下：

红色——喜悦、热情、勇敢、热心、活泼、兴奋、愤怒、残暴、权力、坚强、诚心；

橙色——快活、华贵、积极、跃动、精力旺盛、任性；

黄色——阳光、高贵、光明、鲜明、愉快、发展、和平、胜利、轻薄、冷淡。

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② 蓝色、绿色以及紫色系则和平静、安逸、凉快相连，就称之为冷色调，如图1.31所示。

上述色彩的象征性可归纳如下：

绿色——生命、活泼、和平、希望、新鲜、安慰、平静、稳健、理想、纯情、柔和、锈斑、发霉；

蓝色——崇高、永恒、冷清、宁静、沉静、沉着、深远、消极、悠久、冥想、真实、冷静；

紫色——优美、神秘、不安、永远、高贵、温柔、优雅、轻率。

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③ 画面大部分以深灰、浅黑、黑色调为主，或画面大部分是淡色调为主，如图1.32所示。

上述色彩的象征性可归纳如下：

黑色——严肃、恐怖、神秘、寂寞、悲哀、绝望、黑暗、不正、阴郁、诡秘、深远；

白色——明净、纯洁、朴素、坦率、欢喜、明快、和平、神圣、清楚、脆弱、悲悼、高尚。

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人们对色彩的感情和联想，以及色彩的象征性，都是以日常生活为基础的，而不是绝对静止的、凝固不变的。同时，也不是任何颜色都具有某种象征性，都能引发人们的感情和联想。因此，在色彩的运用和处理上，只有符合人们生活的逻辑和欣赏习惯，才能引起观众的共鸣，从而提高色彩艺术的表现力。