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转载--常见的6种色相环

2017-09-25

常见的6种色相环,我该用那个?

 2017-09-22 endlessring CMF设计军团



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色相环是一种重要的颜色组织方式,也是研究颜色关系的重要手段。过去的许多名画家,都会自制色相环挂在画室里,方便随时参考。现在也有很多商品化的色相环,可以直接购买使用。


一家美国公司出品的色相环产品,
用于指导颜料的调色和配色。


日本色研所出品的色相环产品,
指导配色用。


有许多配色理论,也建立在色相环的基础上。比如这样:



仔细一看,问题就来了。你有没有发现,从文章开始到现在,你看到的三款色相环,每一个都长得不一样。从颜色的数量,到颜色排列的位置,都有不同。

这是怎么回事?

其实色相环的排列,本身就带有一定的主观性,它们之间的不同并没有对错之分。你其实也可以自制一个自己的色相环,怎么顺眼怎么来

不过,为了让颜色的排列更科学、更有指导意义,科学家和艺术家们其实做出了很多的努力。要深入的学习色彩理论,就应该从经典的、有出处依据的色相环入手。


有同学要说了,这话说说容易,光是有出处的色相环就有好多种好不?!一看都晕了好不?!

——不晕不晕,我们今天就来好好八卦一下它们的来龙去脉,以及它们之间的微妙差异。

首先,我们把所有叫得出名号的色相环都拉出来排排坐:


▲这里面的奥式色相环没有找到彩图,不过NCS和它是一脉相承的,只是把“红绿黄蓝”升级为了基本色。我们看NCS色相环的彩图就可以。

     

PS拾色器中没有色环,只有由HSV的H值形成的色带,把它圈成色环后和其它的CG软件用的色环是一样一样的。比如PS的配色插件coolorus、painter等等。可以统一把它们视作CG软件用色环


粗粗一看。。。它们跟多胞胎似的傻傻分不清但一深究起来,你就会知道它们有很多细节上的不同。


举个例子。正红色和正黄色的夹角,

  • 在NCS中,为90度;

  • 在Munsell中,为72度;

  • 在PCCS中,为90度;

  • 在伊顿色环中,为120度;

  • 在CG色环中,为60度;


同理,其他的颜色夹角也多少有点差异。


所以大家也看出来了,它们之间最大的区别,就是颜色的排布位置不同,这会导致各种颜色之间的夹角大小不同我们先来一个一个看。



01

NCS色相环


NCS是心理四原色为基础色的色相环。


  1. 红、绿、黄、蓝,正好连成一个正十字型,图中以实线连接标注。它们把色相环划分成了四个相等的象限。
  2. 在这四个基础色之间,增加第一级间色,就是橙、紫、蓝绿、黄绿(也就是奥斯瓦尔德色环的八种基础色),图中以虚线连接标注。
  3. 再继续等色差的添加间色,直到形成一个24色的色相环。这个红绿黄蓝严格对称的排列,就是它最大特点(也是奥式色相环的特点)。当你一看到这个十字叉的时候,基本就能确定,这是一个NCS色相环。




02

Munsell色相环


Munsell色环在心理四原色的基础上,增加了紫色(5P)为基础色。由于紫色的区域增加了,其它颜色的区域就相应的缩小了。心理四原色之间的相差也相应的减小,于是红绿黄蓝不再对称排布,而是5个基础色均分360°,每个基础色之间相差72°。

Munsell色相环以红、黄、绿、蓝、紫为基础色,并以单个的大写英文字母命名(R、Y、G、B、P)。它们之间的混合色为第一级间色,以并列的两个大写英文字母命名(YR、GY、BG、PB、RP)。

这样,色相环就主要分为了10种颜色。下面这张图可以看得更清楚。

这10种颜色又细分为了10级,从1到10排列。比如1R,2R,...,到10R,然后接着是1YR。这样标注为5R的红,就是最正的红。

一般色相环的基础色数量都是双数,4种、6种、8种,之类的。就Munsell偏偏是个异类,5种。一旦你看到色相环分成了10色,就可以确定这是Munsell色相环。



03

PCCS色相环


PCCS色相环沿用了NCS的心理四原色的概念,先确定红-绿,黄-蓝的位置。

然后,确定心理四原色的补色的位置(互补色为180°夹角)。最后填充间色和复色,形成24色的色相环。

但是,它并没有跟NCS一样,把心理四原色放在完全对称的位置上,而是稍微挪了一下角度,从而可以保证等感觉差的特性(各个色相之间的色差基本等距)。从颜色的分布上看,它依然更像是一个Munsell色相环。

当你看到一个红黄绿蓝(心理四色),呈非对称排布(紫色面积较大)的24色色相环的时候,基本就是PCCS没跑了。

▲从基础色相角度来说,PCCS的基础色有6种:红、橙、黄、绿、蓝、紫。

But,和Munsell色环比较起来,PCCS的颜色排布位置还做了一丢丢改动。比如,压缩了蓝绿色(BG)的区域,增加了橙色(YG)的区域。这样一来,颜色之间的相差就有了些许不同。具体请看下图(点开大图看更清楚):

                        
这个图厉害了,从内圈到外圈,集合了PCCS和Munsell,以及CC5000(日本出的一个最新的颜色体系,是目前标准色最多的颜色体系,多达5000种)的色相环标注。可以很清楚的看到它们的区别。

为什么要这么改?这件事我们一会儿再讨论。



04

伊顿色相环


再回头来看一下伊顿色环。

伊顿是位画家+艺术教育家,因此他的色环主要是从画家的角度出发的。成型时间也很早(1920年左右),那会儿终极版的Munsell色立体还没有成型。所以他的色相环有一定的科学性,也融合了他作为艺术家的直觉。


我们来仔细看一下,伊顿是怎么构建这个色环的:

  1. 首先把红黄蓝(美术三原色)放在等边三角形的顶点上,就形成了伊顿色相环中间的三角形;

  2. 再在三原色之间,混合出第一级间色(控制好它们之间的色差,要“等距”),这就是色环中间的六边形:

  3. 把原色和第一级间色填入色轮的相应位置,再将相邻的间色和原色混合,生成第二级间色,于是就是最终的12色色相环和PCCS相比,它的绿色、蓝绿色区域比较小,而红-橙-黄的区域则比较大。


当你看到这种中间有“三角形+六边形”的12色色相环的时候,就可以确定这是伊顿色相环。



05

CG色相环


我们可以按照伊顿的构建办法,同理构建一个CG色相环不过它的三原色是色光三原色:红绿蓝

继续混合,就是非常顺滑的CG色相环了

CG软件合成颜色非常方便,所以它一般不会分割成什么12色,24色之类,而是形成这种颜色连续、平滑过渡的色相环。这样也方便软件取色。它的长相非常有特点,你一眼就能认出它来。

(如果一定要深究的话,CG会按HSV、或者HSL算法计算色相H,以度数为单位,数值保留到整数位。所以CG色相环可以视为一个360色的色相环。)



06

辨析


于是我们知道,这些色相环有一个非常大的共同点,就是都是由基础色构建而来:先人为地确定基础色的位置,再等色差的插入间色、复色。

它们之间的不同,主要是由于选择的基础色的不同思路带来的。

  • 第一种,根据Thomas Young的三原色理论,用三种原色构建出一个色相环:伊顿色相环、CG色相环。

  • 第二种,是根据赫林的四色说,用四种原色构建出一个色相环:
    奥斯瓦尔特色相环、NCS色相环、PCCS色相环。

  • 第三种,不走寻常路的Munsell色相环,采用了五种原色。

(对比之下,CIE就完全放弃了这一路线,是用全波段的单色光谱混合而成的色空间。虽然它也是从RGB的三原色出发的,但到最后,CIE实际上证明了并没有物理上的“三原色”。无论如何选择原色,其实都无法完全覆盖所有的自然色域。)

这些色相环的出发点不同,结果自然也就不同。最终导致了颜色之间的夹角大小不同。



07

应用


那么问题来了,当我们讨论配色理论的时候,当我们讨论同类色、邻近色、对比色、互补色的时候,应该以哪个为准?

毕竟这方面说法太多了,出处也十分混乱:


有这种数格子的



▲有这种画三角形、矩形的(这个办法来源于伊顿)


也有这种按角度算的


算角度的这种里面,角度还有不同的说法


其实在这个问题上,我的个人意见是,不要纠结于对错,也不用过于纠结于这些数据的细微差异。

本来这些配色理论就是带着原作者的主观色彩,如果不是有特殊用途(比如研究软件的自动配色算法之类),就不要陷入细节之争。

因为主观的东西,最终还是要靠你自己的感觉来判断。


如果你是搞纯艺的、学色彩构成的,建议从伊顿色相环入手。

虽然伊顿色相环发布时间较早,留有一些bug(比如位于互补色位置的红色和绿色混合后并不能生成完全的中性灰,而是棕色。绿色真正的互补色应该是洋红色。也就是说,它的补色是心理补色,而不是物理补色)。但伊顿的《色彩艺术》一书,对配色研究得还是非常深入、详尽。

这本书对于色彩的来龙去脉、整个逻辑叙述的也非常清楚。至今依然是色彩构成上一座不可逾越的高峰。


另外,PCCS也是一个非常神奇的色相环。虽然出发点不同,但PCCS色环和CG色环真是迷之相似!

         
▲PCCS等色环上的颜色,明度会尽量安排得一致。但CG色环由于自身的呈色特点,黄色、青色、洋红的亮度最高,所以明度也会比其他颜色高很多。我们做对比的时候,要撇开明度这个因素,就看色相就好。

色光三原色的红绿蓝,并不完全是我们色度学意义上的红绿蓝。为了获得更大的色域,色光三原色的红,其实偏橙色,它的蓝色偏紫色(绿色则基本是重合的)。同理,色料三原色的红黄蓝,也不完全是色度学意义上的红黄蓝,而是偏紫的红(洋红),以及偏绿的蓝(青),黄色则是重合的。

PCCS色环上标注的色光三原色,色调做了仔细的辨别和标注,正好形成了一个等边三角形(同样色料三原色CMY也是一个等边三角形)。

于是我个人有个猜测,就是PCCS色环的调整目的,是希望彻底融合“Munsell的色差均匀性+色光三原色的物理补色特性三原色的互补色在RGB色空间中可以正好形成中性灰)”+心理四原色的心理补色特性。不过这个想法还有待求证(找不到资料啊。。。日语不会啊。。。)

且不管它的具体构建办法是什么,总之,从结果来看,PCCS色相环和CG色相环、Munsell色相环高度相似,它的心理四原色的心理补色又正好位于180°的互补色位置。所以它同时具有等感觉差、物理补色、心理补色的特点。


                          



从这个角度而言,如果你是用电脑做平面、UI、产品设计的设计师,建议用PCCS。因为它很好的兼顾了科学性和艺术性,配色理论成熟,同时和CG软件的色环高度一致,工作起来兼容性最好。