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智能照明相關(guān)知識：光與視覺的關(guān)系

1.光與視覺

視覺是光射入眼睛后產(chǎn)生的一種知覺,即視覺依賴于光。為了保證視覺功能的正常發(fā)揮,必須創(chuàng)造一個良好的光環(huán)境。

1） 視覺的產(chǎn)生

視覺是一種物理現(xiàn)象,但更是一種生理現(xiàn)象。

當人們注視某目標時,如果該目標是一個發(fā)光體,那么它發(fā)出的光有一部分射入眼睛,射入眼中的光在經(jīng)過成像系統(tǒng)時,依靠眼的調(diào)節(jié)系統(tǒng),使之落到視網(wǎng)膜上，形成觀察目標的像。

當光落在視網(wǎng)膜上時,視細胞吸收了光能,使視細胞中含有的視紫質(zhì)分解,并刺激神經(jīng)末梢,形成生物脈沖(生物電流),通過視神經(jīng)把信息傳導(dǎo)到大腦后部的視覺皮層,經(jīng)大腦的綜合處理而形成視知覺。視網(wǎng)膜上的感光細胞有兩種:錐體細胞和桿體細胞。錐體細胞的功能是在白晝看物體,而且可看到物體的顏色;桿體細胞在黃昏光線下活躍,在夜視中起作用,但它們不能感知到顏色。

顯然,視知覺的強弱應(yīng)取決于落到視網(wǎng)膜上的光的強弱,也就是取決于視網(wǎng)膜上的照度。視網(wǎng)膜上的照度雖然是由觀察目標發(fā)出(包括反射或透射)的光強度決定的,但還要受到其他生理因素的影響,例如瞳孔的大小、眼睛成像系統(tǒng)對光的吸收作用以及眼睛的調(diào)節(jié)機能。

2） 視覺特性

(1) 視覺閾限

能引起光覺的最低限度的光量稱為視覺的“絕對閾限”。一般用亮度來度量,故又稱為亮度閾限。

當呈現(xiàn)時間少于0.1s、視角不超過10°的條件下,其視覺閾限值遵守里科定律,即：亮度×面積=常數(shù);也遵守幫森羅斯科定律,即：亮度×?xí)r間=常數(shù)。也就是說,目標越小,或呈現(xiàn)的時間越短,越需要更高的亮度才能引起視覺。實驗證明,對于在人眼中長時間出現(xiàn)的大目標,視覺的絕對亮度閾限約為10-6cd／m2;視覺可以忍受的亮度上限約為106cd／m2,超過這個數(shù)值,視網(wǎng)膜就會因為輻射過強而受到損傷。

視覺的亮度閾限與目標物的大小、目標物發(fā)出的光的顏色以及目標物呈現(xiàn)的時間長短等因素有關(guān)。

(2) 明視覺、暗視覺與中間視覺

① 明視覺

環(huán)境亮度超過10cd／m2時,椎體細胞的工作起主要作用,這種視覺狀態(tài)稱為明視覺。

在明視覺條件下,人眼可以感覺的光譜范圍約為380～780nm,但對各種色光的感受是不同的,明視覺條件下的光譜光效率即反映了這種不同的感覺。在明視覺條件下,波長較長的光譜(如紅光與黃光)顯得明亮。

② 暗視覺

環(huán)境亮度低于10-2cd／m2時,桿體細胞的工作起主要作用,這種視覺狀態(tài)稱為暗視覺。

在暗視覺條件下,因為桿體細胞對顏色無法分辨,因此人們看到的物體部是灰蒙蒙的,都成了無彩色的。實際上,在暗視覺條件下,人們對507nm的光敏感性最大。

③ 中介視覺

當環(huán)境亮度在10-2～10cd／m2之間時,椎體細胞、桿體細胞同時起作用,這時的視覺特性既不同于明視覺,也不同于暗視覺,此時將介于明視覺與暗視覺之間。這種視覺狀態(tài)常稱為中介視覺,也可稱為間視覺、介視覺或黃昏視覺。

(3) 暗適應(yīng)與明適應(yīng)

在現(xiàn)在和過去呈現(xiàn)的各種亮度、光譜分布、視角的刺激下,視覺系統(tǒng)狀態(tài)的變化過程稱為視覺適應(yīng)。視覺適應(yīng)分為明適應(yīng)與暗適應(yīng)。

① 暗適應(yīng)

視覺系統(tǒng)適應(yīng)低于百分之幾cd／m2亮度變化過程及終極狀態(tài)稱為“暗適應(yīng)”。

在明視覺條件下幾乎所有桿體細胞的視紫質(zhì)被分解,而很少還原,因此無法維持桿體視覺。當從明亮處進到黑暗處時,在維生素A的作用下，視紫質(zhì)將逐步還原。到7min左右時,錐體細胞吸收的光能過于微弱,不能使視紫質(zhì)分解,基本退出工作,而很大一部分桿體細胞中的視紫質(zhì)被還原,此時桿體細胞吸收微弱光能就可使視紫質(zhì)分解,并在維生素A的作用下還原,大約30min后,分解和還原反應(yīng)達到動態(tài)平衡,形成桿體視覺,這就是暗適應(yīng)的過程。

視場內(nèi)明暗急劇變化時,人眼不能很快適應(yīng),視力下降。為了滿足眼睛適應(yīng)性的要求,譬如,隧道的照明設(shè)計應(yīng)考慮暗適應(yīng)因素,即在隧道入口的一段距離內(nèi)應(yīng)有過渡照明,亦即隧道入口處亮度應(yīng)高些,然后逐漸降低亮度,使司機有個適應(yīng)過程,而隧道出口處因明適應(yīng)時間很短,一般在1s以內(nèi),故可不作其他處理。

② 明適應(yīng)

視覺系統(tǒng)適應(yīng)高于幾cd／m2亮度變化過程及終極狀態(tài)稱為“明適應(yīng)”。

從暗處剛到明亮處時,光刺激突然加強,使大量桿體細胞的視紫質(zhì)分解,形成強的生物電脈沖,并傳導(dǎo)到大腦皮層,引起刺眼的感覺。這個過程約需0.5min,這期間絕大部分桿體細胞的視紫質(zhì)被分解,且很少被還原,因此無法維持桿體視覺。

0.5min后,因桿體細胞退出工作狀態(tài),而錐體細胞已有足夠的光能使其視紫質(zhì)分解,因此逐步進入了工作狀態(tài),并逐步恢復(fù)了錐體視覺。約再過0.5min,眼睛就能恢復(fù)正常的錐體視覺。

(4) 對比靈敏度與可見度

任何視覺目標都有它的背景,目標與背景之間在顏色或亮度上的差別,是人在視覺上能認知世界事物的基本條件。前者稱顏色對比,后者稱亮度對比,也是這里主要討論的一種對比。

① 對比靈敏度

設(shè)背景亮度為Lb,被觀察的目標物的亮度為Lo,則它們的亮度差ΔL為:

ΔL=Lo-Lb(1.25)

目標物和背景的亮度差與背景亮度之比稱為目標物的亮度對比C：

C=Lo-LbLb=ΔLLb(1.26)

把眼睛剛剛能辨別出目標物時的目標物與背景之間的最小亮度差稱為臨界亮度差Lp，臨界亮度差與背景亮度之比稱為目標物的臨界亮度比Cp：

Cp=ΔLpLb(1.27)

臨界亮度對比的倒數(shù)稱為對比靈敏度Sc：

Sc=1Cp=LbΔLp(1.28)

當目標物的亮度大于背景亮度時,目標物的亮度對比C的值在0～∞范圍內(nèi)。但實際上，當目標物亮度超過106cd／m2時就會灼傷眼睛,而背景亮度為0時,一般只在考慮亮度閾限時用,故正常視覺時亮度對比均小于∞。當目標物亮度小于背景亮度時,它們的亮度差應(yīng)取絕對值,而亮度對比的值在0～1范圍內(nèi)。

② 可見度

目標物的實際亮度對比C與其臨界亮度對比Cp之比稱為該目標物的可見度V：

V=CCp(1.29)

當背景亮度一定時,該目標物的臨界亮度對比是確定的,因此，目標物的實際亮度對比越大,則可見度就越大；反之,目標物的實際亮度對比越小，則可見度就越小。當實際亮度對比等于臨界亮度對比時,可見度剛好等于1,即達到臨界可見條件。

可知,臨界亮度對比隨背景亮度的增加而減小。可見度與臨界亮度對比成反比,所以可見度隨背景亮度的增加而增大。實際上，目標物的可見度將取決于視角、背景亮度和亮度對比這三個因素。

(5) 眩光

由于視野中的亮度分布或亮度范圍的不適宜,或存在極端的對比,以致引起人眼的不舒適感覺或者降低觀察細部(或目標)的能力,這種視覺現(xiàn)象統(tǒng)稱為“眩光”。按其評價的方法,前者稱為“不舒適眩光”,后者稱為“失能眩光”。

產(chǎn)生眩光的主要原因可分成兩種：一種是由于視野內(nèi)的亮度分布不恰當,即在視野內(nèi)出現(xiàn)了不同的亮度,形成大的亮度對比；另一種是由于視野內(nèi)亮度范圍不合適,亦即視野內(nèi)出現(xiàn)了太亮的發(fā)光體。

1.1.5光與顏色

顏色起源于光。波長不同的單色光會使人有不同的色覺,即具有不同的顏色。

1） 顏色的形成

(1) 光源色

因發(fā)光體發(fā)出的光而引起人們色覺的顏色稱為光源色。我們?nèi)粘Ｒ姷降墓庠炊际怯筛鞣N波長的單色輻射混合而成的復(fù)合光,它們的表現(xiàn)顏色有復(fù)合光中各種波長的單色輻射功率分布(光譜能量分布)決定的。

(2) 物體色

材料對光源中各種波長的單色輻射有選擇性地反射或透射后呈現(xiàn)的視覺效果稱為物體色。物體色取決于物體表面的光譜反射比或材料的光譜透射比;也取決于光源的光譜能量分布。

2） 顏色的基本特性

顏色可以分為兩大類:非彩色和彩色。

非彩色是指黑色、白色和介于兩者之間的深淺不同的灰色，稱為黑白系列或無色系列,從黑色開始,依次逐漸地到深灰色、中灰色、淺灰色、白色。

彩色是指黑白系列以外的各種顏色。根據(jù)波長不同,彩色可以依次排成一個系列:紫、藍、青、綠、黃、橙、紅。

顏色具有三個基本特性:色調(diào)、彩度和明度。

(1) 色調(diào)

可見光譜不同波長的光在視覺上的表現(xiàn)稱為色調(diào),又稱色相?？梢姽庾V不同波長的輻射,在視覺上表現(xiàn)為各種色調(diào),如紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等。各種單色光在白色背景上呈現(xiàn)的顏色,就是光譜的色調(diào)。

(2) 彩度

彩度是指顏色的深淺程度。某種顏色的彩度高,是表示這種顏色深,例如深紅、深綠等。反之,若彩度低,則表示這種顏色淺,例如淺紅、淺綠等。

實際上，彩度指的是彩色的純潔性,可以用來反映光線波長范圍的大小。可見光譜的各種單色光彩度最高,光譜色摻入白光成分越多,則彩色越低。

(3) 明度

明度是指顏色的明暗程度。光源色的明度反映的是光的強弱,光線越強，則明度越高；光線越弱，則明度越低。物體顏色的明度則反映為光反射比的變化,反射比大的顏色明度高,反之明度低。

各種顏色都可以用上述三個基本特性來表征,但只有彩色系列具有完整的三個特性，黑白系列只有明度，彩度為0,沒有色調(diào)。

3） 顏色混合

顏色混合可以是顏色光的混合,也可以是物體顏色(彩色涂料)的混合,這兩種混合結(jié)果不同。光的混合遵循加法規(guī)律,彩色涂料的混合遵循減法規(guī)律。

(1) 加法混色

將各種不同色的色光分別投射在某一白色背景上,可分辨出各種不同的顏色。如果把不同色的色光同時投射在同一白色背景上,那么可獲得與各原光源色不同的顏色,這就是光源色的混合。

自然界中,人眼能夠感知和辨認的每一種顏色都能用紅、綠、藍這三種顏色匹配出來。但是,這三種顏色中無論哪一種都不能由其他兩種顏色混合產(chǎn)生。因此,在色度學(xué)中將紅(700nm)、綠(546.1nm)、藍(435.8nm)稱為三原色。

1854年格拉斯曼將顏色光的混合現(xiàn)象歸納為顏色混合定律。包括：

① 補色律

當一種色光與另一種色光相混合時,如果產(chǎn)生的混合色光是非彩色的白色或灰色光,那么這兩種色光的顏色就稱為互補色,其中一種色光的顏色是另一種色光顏色的補色。例如，紅色光與青色光混合可以獲得白色光,所以紅色與青色為互補色,紅色是青色的補色,青色是紅色的補色。同理,綠色與品紅色是互補色,藍色與黃色是互補色。

② 中間色律

混合兩種非互補的色光,將產(chǎn)生新的混合色光,這種混合色將介于兩種顏色之間,稱為中間色。例如，紅色光與綠色光混合可以獲得黃色光，藍色光與綠色光混合可以獲得青色光。不斷改變兩種色光的比例,可以獲得無數(shù)種中間色。

③ 替代律

產(chǎn)生相同色覺的色光(亦即表現(xiàn)顏色相同的色光),即使其光譜成分不相同,但在顏色混合中具有相同的效果,可以互相替代。例如:

顏色A=顏色B

顏色C=顏色D

則:顏色A+顏色C=顏色B+顏色D

根據(jù)替代率,可以利用顏色混合方法來產(chǎn)生或代替各種需要的顏色,現(xiàn)代色度學(xué)就是建立在此定律基礎(chǔ)上的。

④ 亮度疊加律

在色光混合時,混合色光的強度等于組成混合色光的各原色光的強度之和。因此，混合色光顏色的明度是各原色光顏色明度的疊加。

(2) 減法混色

彩色涂料的混合以及不同顏色濾光片的組合,與上述相加混合不同,它們是相減混合。

彩色涂料對于光的選擇反射是顏色相減的過程。深紅色的涂料吸收了白光中大量的藍和綠,只反射紅光,也就是它從入射光中減掉了藍光和綠光。同樣的道理可以說明一塊黃色的濾光片由于減掉了藍色,透過紅色和綠色,紅光和綠光混合而呈黃色。

在顏色減法混合中應(yīng)用的三個減法原色,分別是加法三原色紅、綠,藍的補色,即青、品紅和黃。青色吸收光譜中紅色部分,透過或反射其他波長的輻射光,稱為“減紅”原色,是控制紅色用的;“減紅”原色印在白紙上用白光照射時是藍綠色,即青色。品紅為“減綠”原色,是控制綠色的,印在白紙上為紅紫色,稱為品紅?！皽p藍”原色印在白紙上呈黃色,用來控制藍色。

當兩種顏料混合成兩個濾光片重合時,有重疊相減的效果,并且相減混合得到的顏色總是比原來的顏色暗一些。例如,將黃色濾光片與青色濾光片重合,由于黃片減藍,青片減紅,重疊相減只透過綠色。同樣,品紅和黃色顏料混合，因品紅減綠、黃色減藍而呈紅色。將品紅、黃、青這三種減法原色混合在一起,則彩色全被減掉而呈現(xiàn)黑色。

掌握顏色混合的規(guī)律,一定要注意顏色相加混合與顏色相減混合的區(qū)別,而不能誤用日常配色經(jīng)驗。切忌將減法原色的品紅誤認為紅,將青誤認為藍,以為紅、黃、藍是減法三原色,造成與加法原色的紅、綠、藍混淆不清。

4） 表色系統(tǒng)

光源的顏色和環(huán)境的色彩通過視覺影響著人們。它不僅直接影響視覺的生理機能,還影響人的心理狀態(tài)。因此，照明質(zhì)量的評價不只考慮光的強度,還要顧及光源和環(huán)境的顏色。人們借助表色系統(tǒng)將顏色進行分類,并用數(shù)字、字母加以表示。常見的表色系統(tǒng)有兩種：孟塞爾（Munsell）表色系統(tǒng)；CIE（國際照明委員會）標準色度學(xué)系統(tǒng)。

(1) 孟塞爾表色系統(tǒng)

孟塞爾表色系統(tǒng)是以顏色的3個特征為依據(jù),用一個模型(稱孟塞爾立體)將顏色的色調(diào)H、明度V和彩度C進行標號,通過對比孟塞爾顏色圖冊可以用符號和數(shù)字對各種顏色進行描述和標定。

① 色調(diào)H(孟塞爾色調(diào))

按照紅(5R)、黃紅(5YR)、黃(5Y)、綠黃(5GY)、綠(5G)、藍綠(5BG)、藍(5B)、紫藍(5PB)、紫(5P)、紅紫(5RP)分成10種色調(diào),每種色調(diào)又各自分成從0～10的感覺上的等距指標,共有40種不同的色調(diào)。

② 明度V(孟塞爾明度)

孟塞爾顏色立體示意圖,對同一色調(diào)的色彩來說,淺的明亮,深的陰暗。其中光波被完全吸收而不反射者為最暗,明度定為0;光被全部反射而不吸收者為最亮,明度定為10;在它們之間按感覺上的等距指標分成10等分來表示其明度,在實際使用中只用明度1～9。明度與反射比的關(guān)系。

③ 彩度C(孟塞爾彩度)

對相同色調(diào)、相同明度的色彩來說,顏色又有深淺之分,顏色深淺的程度稱為彩度。一塊顏色樣品離開中央軸的水平距離表示彩度的變化。孟塞爾顏色圖冊中以每2個以上等級為間隔制作顏色樣卡。在中央軸上,中性色的彩度為0。離中央軸越遠,則彩度越大,并且不同顏色的最大彩度是不同的,個別最飽和顏色的彩度可達20。

(2) CIE標準色度學(xué)系統(tǒng)

研究證明,光譜的全部顏色可以用紅、綠、藍這三種光譜波長的光混合得到,這就是顏色視覺的三原色學(xué)說。CIE標準色度學(xué)系統(tǒng)是以顏色視覺的三原色學(xué)說為依據(jù),通過光的等色實驗確定由色刺激表示的體系。不同的顏色［C］可以由三原色紅(700nm)、綠(546.1nm)、藍(435.8nm)相加混合來表示,即：

［C］≡r［R］+g［G］+b［B］(1.30)

式中：［C］ ——某種特定顏色(或被匹配的顏色)；

［R］、［G］、［B］——紅、綠、藍三原色；

r、g、b——紅、綠、藍三原色的比例系數(shù),且滿足r+g+b=1；

≡——匹配關(guān)系,即在視覺上顏色相同,而能量或光譜成分卻不同。

例如,藍綠色用顏色方程式表示時,可寫成：［C］≡0.06［R］+0.31［G］+0.63［B］。

另外,匹配白色或灰色時,三原色系數(shù)必須相等,即滿足r=g=b。

如果［R］、［G］、［B］三原色相加混合得不到相等的匹配時,可將三原色之一加到被匹配顏色的一方,以達到相等的顏色匹配,此時,中有一項必為負值,給計算帶來不便。1931年CIE又規(guī)定了一個新的系統(tǒng),即CIEXYZ系統(tǒng)。另用3個假想的原色X、Y、Z來代替R、G、B,任何一種顏色(光)可以表示成：

［C］≡X［X］+Y［Y］+Z［Z］（1.31）

式中：X、Y、Z——三色刺激值,由下式計算:

X=Km∫780380P(λ)(λ)dλ

Y=Km∫780380P(λ)(λ)dλ

Z=Km∫780380P(λ)(λ)dλ(1.32)

式中：P(λ)——光源的光譜功率分布函數(shù)；

Km——明視覺的最大光譜光效能,取值683lm／W；

(λ)、(λ)、(λ)——CIE標準色度觀察者三刺激值。

131931CIEXYZ系統(tǒng)標準色度觀察者光譜三刺激值曲線

根據(jù)光譜的三色刺激值X、Y、Z可以按下式計算顏色的色坐標x、y、z：

x=XX+Y+Z

y=YX+Y+Z

z=ZX+Y+Z(1.33)

式中：x、y、z——X、Y、Z系統(tǒng)的色度坐標，且有x+y+z=1。

因此,色度坐標中的3個值只要知道其中2個即可求出第3個值。把各種波長光譜色的色度坐標(x,y)畫在色度直角坐標上,可得光譜色的色度軌跡。

可看出光譜色色度軌跡呈馬蹄形,馬蹄形軌跡上每一點表示的均是光譜色的色度坐標,其色調(diào)由它的波長決定,彩度最高。380～780nm的連線稱為底線,線上各點表示的是紫色與紅色相加混合的各種混合色,沒有一種光譜色與之相同,因此色調(diào)無法用波長來表示,但彩度仍為最高。馬蹄形軌跡和底線包圍的范圍內(nèi)任意一點都有相應(yīng)的顏色與之對應(yīng),但均屬于混合色。等能白光E的色度坐標是x=y=z=0.3333,因此組成等能白光色的三刺激值也相等,即X=Y=Z。

還畫出了以三原色紅(700nm)、綠(546.1nm)、藍(435.8nm)的色度坐標為頂點的三角形,這才是真正的顏色三角形,只有在此三角形范圍內(nèi)的顏色才能用三原色混合而成。在該顏色三角形之外的顏色,雖然在XYZ系統(tǒng)中它們的色度坐標等值不再出現(xiàn)負值,但并不能改變無法用三原色混合而成的現(xiàn)實。

5） 光源顏色

照明光源的顏色質(zhì)量常用兩個性質(zhì)不同的術(shù)語來表征:光源的色表和光源的顯色性。光源的色表,即人眼觀看光源所發(fā)出光的顏色(燈光的表現(xiàn)顏色);光源的顯色性,即光源照射到物體上所顯現(xiàn)出來的顏色。光源的色表與顯色性都取決于輻射的光譜組成。但是,不同光譜組成的光源可能具有相同的色表(同色異譜),而其顯色性則有很大差異。同樣,色表有明顯區(qū)別的兩個光源,在某種情況下還可能具有大體相等的顯色性。所以不可能從一個燈的色表作出有關(guān)它的顯色性的判斷。

(1) 光源的色表

在照明應(yīng)用領(lǐng)域,常用色溫定量描述光源的色表。當一個光源的顏色與黑體(完全輻射體)在某一溫度時發(fā)出的光色相同時,黑體的溫度就稱為該光源的色溫,符號為TC(K)。

黑體是既不反射也不透射、能把投射到它上面的輻射全部吸收的物體。黑體加熱到高溫時便產(chǎn)生輻射,黑體輻射的光譜功率分布完全取決于它的溫度。在800～900K的溫度下,黑體輻射呈紅色,3000K呈黃白色,5000K左右呈白色,在8000～10000K之間呈淡藍色。我們把色溫小于3300K的顏色稱為暖色調(diào),色溫大于5300K的顏色稱為冷色調(diào),介于兩者之間的稱為中間色。

熱輻射光源,如白熾燈,其光譜功率分布與黑體輻射非常按近,都是連續(xù)光譜,因此,色溫能恰當?shù)乇硎緹彷椛涔庠吹念伾?/span>

對于非熱輻射光源,如熒光燈、高壓汞燈,它們的光功率分布形式與黑體輻射相差甚大。因此,用與某一溫度黑體輻射最接近的顏色來近似確定這類光源的色溫,稱為相關(guān)色溫。

(2) 光源的顯色性

物體色隨不同照明條件而變化。物體在待測光源下的顏色與它在參照光源下的顏色相比的符合程度,定義為待測光源的顯色性。

國際照明委員會(CIE)及我國制定的光源顯色性評價方法,都規(guī)定相關(guān)色溫低于5000K的待測光源以完全輻射體作為參照光源,它與早晨或傍晚時日光的色溫接近;色溫高于5000K的待測光源以組合晝光作為參照光源,它相當于中午的日光。在光源顯色性評價方法中,顯色指數(shù)的最大值定為100,一般認為:

Ra=100～80,顯色性優(yōu)良;

Ra=79～50,顯色性一般;

Ra<50,顯色性較差。

具有相同光譜功率分布的光源具有相同的色表,但是色表相同的光源可能具有不同的光譜功率分布,從而具有不同的顯色性。例如，白熾燈呈黃色,高壓鈉燈也呈黃色,它們的色表相近,但是其顯色性相差甚遠,白熾燈的顯色性遠大于高壓鈉燈的顯色性。

6） 燈光色彩的視覺現(xiàn)象

(1) 色彩對比

在視野中對一塊顏色的感覺由于受到它鄰近的其他顏色的影響而發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為色彩對比。色彩對比是不同顏色區(qū)域間的相互影響,可以分為誘導(dǎo)區(qū)和注視區(qū)。在一塊紅色背景上放一小塊灰紙,注視灰紙幾分鐘,這塊灰紙就會表現(xiàn)出略帶綠色。如果背景是黃色,灰紙就呈現(xiàn)藍色。這是常見的色彩同時性對比現(xiàn)象。每種顏色在其鄰近區(qū)都會誘導(dǎo)出它的補色?；蛘?/span>,由于兩種相鄰顏色的互相影響而使每種顏色都向另一種顏色的補色方向變化。

色彩對比現(xiàn)象不僅表現(xiàn)在色相方面,也表現(xiàn)在明度方面,在白色背景上的灰紙片看起來發(fā)暗,而在黑色背景上看起來發(fā)亮,這就是顏色的明度對比現(xiàn)象。

另一種色彩對比現(xiàn)象是繼時性顏色對比。在灰色背景上注視一塊顏色紙片幾分鐘,然后拿走紙片,就會看到在背景上有原來顏色和補色,這種顏色后效現(xiàn)象稱為負后像。同樣,在灰色背景上注視白紙片以后.在白色紙片原來位置會出現(xiàn)較暗的負后像。如果注視黑紙片,會出現(xiàn)較亮的負后像。這是明度繼時對比。

(2) 色彩常性

視網(wǎng)膜像是光刺激在視網(wǎng)膜上的直接成像,它隨照度大小及照明的光譜特性而變化。但在日常生活中,人們一般可以正確地反映事物本身固有的顏色,而不受照明條件的影響,物體的顏色看起來是相對恒定的。這種現(xiàn)象稱為色彩知覺的常性.如黑色的煤在烈日照射下仍被看成黑色,白紙在陰影中仍被看成白色。

色彩常性是被照物體的一個重要特性。但由于物體表面狀況、光環(huán)境及觀察方式的變化,色彩常性則會受到影響。因此，在光環(huán)境設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點,以保證物體的色彩常性:

① 有足夠的照度;

② 避免強烈的影子或高光;

③ 盡可能減少眩光;

④ 光源顯色性要好;

⑤ 在照明較差的表面上應(yīng)采用高彩度或高明度的顏色;

⑥ 光源位置應(yīng)能清楚地被察覺但不至于產(chǎn)生眩光;

⑦ 減小有光澤的面積;

⑧ 白色表面應(yīng)分散在視野的周圍;

⑨ 能看出物體表面的質(zhì)地。

(3) 疲勞感

色彩的彩度越強,對人眼的刺激就越大,越容易使人疲勞。一般暖色系的色彩比冷色系的色彩疲勞感強,綠色則不顯著。許多色相在一起,明度差或彩度差較大時,容易感到疲勞。故在室內(nèi)色彩設(shè)計中.色相數(shù)不宜過多,彩度不宜過高。色彩的疲勞感又會引起彩度減弱。明度升高,逐漸呈灰色(略帶黃)的視覺現(xiàn)象即為色覺的褪色現(xiàn)象。

(4) 注目感

注目感即色彩的誘目性,就是在無意觀看情況下,容易引起注意的色彩性質(zhì)。具有誘目性的色彩,從遠處能明顯地識別出來。建筑色彩的誘目性主要受其色相的影響。光色的誘目性由高到低的順序是紅、青、黃、綠、白;物體色的誘目性順序是紅、橙、黃。如殿堂、牌樓等的紅色柱子、走廊及樓梯間鋪設(shè)的紅色地毯就特別注目。

建筑色彩的誘目性還取決于它本身與其背景色彩的關(guān)系。如在黑色或中灰色的背景下,誘目的順序是黃、橙、紅、綠、青,在白色的背景下的順序是青、綠、橙、黃。各種安全及指向性的標志,其色彩的設(shè)計均考慮誘目性的特點。