颜色立体模型和五行八卦

自然界的色彩是千差万别的，人们之所以能对如此繁多的色彩加以区分，是因为每一种颜色都有自己的鲜明特征。
　　日常生活中，人们观察颜色，常常与具体事物联系在一起。人们看到的不仅仅是色光本身，而是光和物体的统一体。当颜色与具体事物联系在一起被人们感知时，在很大程度上受心理因素（如记忆，对比等）的影响，形成心理颜色。为了定性和定量地描述颜色，国际上统一规定了鉴别心理颜色的三个特征量即色相、明度和饱和度。心理颜色的三个基本特征，又称为心理三属性，大致能与色度学的颜色三变数---主波长、亮度和纯度相对应。色相对应于主波长，明度对应于亮度，饱和度对应于纯度。这是颜色的心理感觉与色光的物理刺激之间存在的对应关系。每一特定的颜色，都同时具备这三个特征。色相不等于色调。色相是指颜色的基本相貌，它是颜色彼此区别的最主要最基本的特征，它表示颜色质的区别，从光的物理刺激角度认识色相：是指某些不同波长的光混合后，所呈现的不同色彩表象。从人的颜色视觉生理角度认识色相：是指人眼的三种感色视锥细胞受不同刺激后引起的不同颜色感觉。因此，色相是表明不同波长的光刺激所引起的不同颜色心理反应。例如红、绿、黄、蓝都是不同的色相。但是，由于观察者的经验不同会有不同的色觉。然而每个观察者几乎总是按波长的次序，将光谱按顺序分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫以及许多中间的过渡色。红色一般指610nm以上，黄色为570~600nm，绿色为500~570nm，500nm以下是青以及蓝，紫色在420nm附近，其余是介于他们之间的颜色。因此，色相决定于刺激人眼的光谱成分。对单色光来说，色相决定于该色光的波长；对复色光来说，色相决定于复色光中各波长色光的比例。

　　在正常条件下，人眼能分辨光谱中的色相150多种，再加上谱外品红色30余种，共约180种。为应用方便，就以光谱色序为色相的基本排序即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。包装印刷行业是以三原色油墨黄、品红、青为主色(注：古代民间有红、青、黄而标三阳纪的说法，这是有其起源的，与内求法体系中颜色的规律应该密切相关)，加上其间色红、绿、蓝共六种基本色彩组成印刷色相环，如彩图1所示。在色环中，相距90度以内的两个颜色有共同的成份，称之为类似色；位于90度---180度之间的两个颜色由于它们的共同成分减少或消失，称之为对比色；位于180度上的两个颜色是互补色，在0度线上的所有颜色由于组成它们的是共同的色相和不同亮度，因此称它们为同种色。在包装设计中，常将颜色分为三部分，一部分是长波长光包括红、橙、黄等色相，叫暖色；一部分是短波长光包括青、蓝、紫等色相，叫冷色；一部分是中波长光即绿色光，叫中性色。为了便于理解颜色三特征的相互关系，可用三维空间的立体来表示色相、明度和饱和度。如图2所示，垂直轴表示黑、白系列明度的变化，上端是白色，下端是黑色，中间是过渡的各种灰色。色相用水平面的圆圈表示。圆圈上的各点代表可见光谱中各种不同的色相（红、橙、黄、绿、青、蓝和紫），圆形中心是灰色，其明度和圆圈上的各种色相的明度相同。从圆心向外颜色的饱和度逐渐增加。在圆圈上的各种颜色饱和度最大，由圆圈向上（白）或向下（黑）的方向变化时，颜色的饱和度也降低（注：该图和颜色立方体实际上在拓扑变换上等价，在立方体中沿棱边正好是黑、品红、红、黄、绿、青、蓝和白）。在颜色立体的同一水平面上颜色的色相和饱和度的改变，不影响颜色的明度。
       为了使各种颜色能按照一定的排列次序并容纳在一个空间内，将三维坐标轴与颜色的三个独立参数对应起来，使每一个颜色都有一个对应的空间位置，反过来，在空间中的任何一点都代表一个特定的颜色，我们把这个空间称为色彩空间。色彩空间是三维的，作为色彩空间三维坐标的三个独立参数可以是色彩的心理三属性：色相、明度、饱和度（图2），也可以是其它三个参数如RGB、Lab或者CMY，只要描述色彩的三个参数相互独立都可以作为色彩空间的三维坐标。例如，以色料三原色黄、品红、青为基色，对应三维空间作色量的均匀变化，互相交织起来，组成一个理想的颜色立方体，如图3所示。
　　首先将两个基色，利用x、y轴方向，交叉成一个平面，每个基色的色量作从0-100%的变化。然后再用第三个基色在z轴方向上也作色量从0-100%的变化，这样就组成了一个理想的颜色立方体。在色立体中，8个顶点分别为黑、白、红、绿、蓝、黄、品红、青，其中黑、白是两个极点，它们的连线为一根中性灰线，如图4所示。黄、品红、青三点为三原色或称第一次色，红、绿、蓝为三间色或称第二次色。