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互補色

鎖定
互補色(Complementary Colour)在光學中與美術中分別有定義,定義略有差異,導致互補色關係也略有差異。光學定義互補色為等量相加後產生白光的兩種色光,美術定義為色相環中相對的兩種顏色。
中文名
互補色
外文名
Complementary Colour
所屬學科
光學
所屬學科
美術
別    名
補色
餘色

互補色定義

光學中,如果兩種不同的色光等量相加後形成白光,即兩種色光單色光複色光)以適當的比例混合而能產生白色感覺時,則稱這兩種色光為互補色光,這兩種顏色為互補色。例如,656nm的紅色光和492nm的青色光為互為補色光。

互補色性質

紅色與青色(水藍色)互補,藍色與橙黃色互補,黃綠色與藍紫色互補,青綠色與品紅色互補。互補色光之間,能夠形成相互阻擋的效果。補色相減(如顏料配色時,將兩種補色顏料塗在白紙的同一點上)時,就成為黑色。

互補色互補關係

以下為三基色三間色的互補關係:
  • 等量的紅+綠=黃,與藍互補
  • 等量的紅+藍=亮紫,與綠互補
  • 等量的綠+藍=青,與紅互補

互補色美術補色

美術“補色”指的是色相環中相對的兩種顏色,尤指基於近代紅黃藍(RYB)色相環的補色。在此色相環中,紅色與綠色互補,藍色與橙色互補,黃色與紫色互補,與現代光學互補色有差異。
補色相互調和會使色彩純度降低,變成灰色。不過在一種顏色佔的面積遠大於另一種顏色的面積的時候,就可以增強畫面的對比,使畫面顯眼。

互補色相關知識

互補色白體與黑體

能把白光完全反射的物體叫白體,能完全吸收照射光的物體叫黑體 [1] 

互補色減色混合

非發光物體的顏色(如顏料),主要取決於它對外來光線的吸收和反射,所以該物的顏色與照射光有關。一般把物體在白晝光照射下所呈現的顏色稱為該物體的顏色。如果將白晝光照射在黃藍兩種顏色混合後的表面時.因黃顏料能吸收白光中的藍色光,而藍色光能吸收其中的黃色光,結果使混合顏料顯示綠色。這與色光的加色混合不同。

互補色色盲與色弱

色盲分為全色盲部分色盲。全色盲屬於完全性視錐細胞功能障礙,是色覺障礙中最嚴重的一種;紅色盲又稱第一色盲,患者不能分辨紅色與深綠色、藍色與紫紅色以及紫色;綠色盲又稱第二色盲,患者不能分辨淡綠色與深紅色、紫色與青藍色、紫紅色與灰色(臨牀上把紅色盲與綠色盲統稱為紅綠色盲);藍黃色盲又稱第三色盲。患者藍黃色混淆不清,對紅、綠色可辨,較少見。
色弱分為全色弱和部分色弱。全色弱又稱紅綠藍黃色弱,其視力無任何異常,在物體顏色深且鮮明時能夠分辨;若顏色淺而不飽和時則分辨困難;部分色弱有紅色弱(第一色弱)、綠色弱(第二色弱)和藍黃色弱(第三色弱)等,患者對部分顏色感受力差,照明不良時辨色能力近於色盲,但物質色深、鮮明且照明度佳時辨色能力接近正常。 [2] 

互補色互補處理理論

德國生理學家黑林(Ewald Herring)於19世紀50年代提出顏色的互補處理(opponent process)理論,認為人眼中有三對互補色處理機制,三對互補色是:藍黃、紅綠、黑白,每一對中兩種不能同時出現,三對互補機制輸出的信號大小比例不同,人眼色覺就不同。按照黑林的意思,紅綠是一對互補色,兩種色光相加等於白色。而按照一般對“紅”、“綠”的用法,紅綠兩種色光相加等於黃色光,而不是白色光。
黑林提出這種理論是因為受到顏色負後象現象的支持,用黑林的理論可以這樣解釋負後象現象:當人眼長久注視紅色時,“紅綠”機制中性點向綠色方向偏移,以至白色變成“綠色”。
其實三色素理論解釋負後象現象更加直觀:當人眼長久注視紅色時,紅色敏感細胞敏感性降低,以至白色顯現出綠色,即(B,G,R)由(1,1,1)變成(1,1,1-Δ);而(1,1,1-Δ)可以分解成白色(1-Δ,1-Δ,1-Δ)和青色(Δ,Δ,0)。 [1] 

互補色階段模型

20世紀50年代,在美國心理學家Hurvich和Jameson的推崇之下,一種結合兩種理論的階段模型產生。按照這種理論,顏色信號在視細胞階段以三色素形式(即B,G,R形式)存在,而在神經節細胞階段以互補色形式存在。視覺機制首先由B,G,R三色信號得到黃色和白色信號Y和W,B-Y得到藍黃互補色信號, R-G得到紅綠互補色信號,W和適應色或背景色信號相減,得到黑白互補信號。
此模型有下列問題:
  1. “紅”、“綠”的使用,前後不一致,如果紅加綠等於黃,那麼兩者就不是黑林理論中的光學互補色, 兩者相減是無意義的。
  2. 顏色相加是矢量相加,而不是分量相加,R+G和R+G+B不具有任何意義。由這樣的加法也得不出黃色信號或白色信號。
由於上述原因,有些階段模型假設R,G,B三者的線性組合(三者乘上不同的係數後相加減)產生紅綠互補信號。有些模型也不再強調中間的黃色信號產生。但是這樣一來,階段模型的互補處理就變成線性組合處理了。 [2] 
參考資料
  • 1.    王露陽,達飛鵬. 基於互補色編碼條紋投影的三維形貌測量方法[J]. 光學學報,2011,(06):113-119.
  • 2.    董國耀,郭朝勇,馬軍. 微機互補色體視圖生成的研究與實踐[J]. 北京理工大學學報,1994,(02):166-170.