淺談電腦藝術的色彩原理

袁 偉

【摘要】電腦色彩理論是電腦美術中一個重要又不能回避的問題。這里主要針對電腦色彩與傳統色彩的區別,電腦色彩的類型與模型的分類加以了分析和討論。

【關鍵詞】電腦美術;色彩模型;RGB模型 ;CMYK模型

電腦美術又稱計算機圖形學。國際上習慣利用計算機技術進行視覺設計的和生產的領域通稱為CG。傳統美術創作過程中用的主要是筆蘸顏料涂抹在畫布上,而電腦則是通過鼠標鍵盤來完成這一創作過程。從而使得電腦創作與傳統美術在色彩搭配上有著大大的不同。

1、 傳統美術的色彩原理與表現

傳統繪畫在漫長的歷史演變發展過程中,在顏色表現上已經不再是簡單的為了物體的色彩和質感的表達,而是利用色彩本身的表現力和相對獨立性來表達藝術的感受。

繪畫本身是用顏料來混合通過光的調節來表現(顏料本身不能產生光,要在一定光照下才能顯色的物質),不論是透明色彩的重合還是直接顏料混合,實際上是以各自吸收光譜色之和然后從白光中減法后得到的結果,有色物體包括顏料也之所以顯色,也在于物體對光譜色選擇吸收和反射的作用。當多個顏色在一起混合時吸光的能力越強,反射光就減少,色彩的純度也越低,這也是我們通常所看到的顏料三原色(紅、黃、藍)完全混合能產生出黑。由于顏料含有的雜質多、飽和度低。因而調配出的顏色也很難達到一定的飽和度和純度,所以高純度的顏色是無法調出的,即便是黑色也是接近于黑色的暗濁色。

2、 電腦美術圖形種類與色彩模型

2.1 計算機圖形的種類

計算機繪圖軟件很多,但是從圖形色彩的角度來講,不外乎兩種:矢量圖形和位圖圖形。

* 矢量圖形類型,這類圖形主要是與分辨率無關(分辨率是指圖像中每單位長度上的像素數)這類圖形通過參數方程描述,有輪廓和填充方法組成。但不論是顯示到屏幕上還是打印到紙上都是呈現為位圖,除非我們可以看到那些參數方程的結果,否則他們顯示出來毫無意義。想最常見的corleDraw和Illustrator等都可制作矢量圖形。

* 位圖圖形類型,我們也叫點陣圖形,主要是它們是由一系列的像素組成可識別的圖像,這樣的話這類的圖形與分辨率有極大的關系。任何的圖像都含有有限的像素數目,我們常見的photoshop等繪圖修改軟件就是用來制作和修改位圖的。

那么電腦屏幕到紙張這個過程除了剛才的畫圖形還有就是輸出后色彩模型的轉換。一般有2種常用的色彩模式。RGB模式和CMYK模式。

* RGB色彩模式

RGB色彩模式是工業界的一種顏色標準,這類顏色的圖形都包含紅(R),綠(G),藍(B)三個通道,每個通道的顏色都含有2的8次方的不同色調,共計1670百萬種不同的色彩。這個標準幾乎包括了人類眼力所能感知的所有的顏色,也是目前運用最廣泛的顏色系統之一。而與電腦美術相關的地方就是目前幾乎所有的電腦顯示器皆采用RGB顏色標準。RGB是這三種原色混合而成的復合顏色,也是最接近人類肉眼觀察光線的方式,也是可以疊加的色彩模式。當紅,綠,藍均為滿色疊加時,顏色為白色,這也是傳統美術用色與電腦上顏色上一個典型的不同。傳統三色疊加為黑色。

* CMYK色彩模式

CMYK是一種專門針對印刷業制定的顏色標準。是通過對青(C),洋紅(M),黃(Y),黑(K)四個顏色變化以它們之間的疊加來得到的各種顏色。CMYK是對光線的反射原理來設定的,所以它的混合方法與RGB相反,是減法混合。雖然CMYK也同樣有8為顏色的深度,但是由于印刷油墨不能完全捕捉到我們在RGB中看到的所有顏色,所以CMYK顏色模式的色彩空間反而不如RGB顏色那么大,可以說CMYK模式雖然具有更大容積,但從視覺效果上講,其顏色還是不如RGB顏色豐富。所以當RGB色彩轉為CMYK色后顏色會有部分損失。這也是圖片被印刷前必做工作。因為它是唯一一種能用來進行四色分色印刷的顏色標準。

印刷是以一些微細的網點,把透明的油墨按一定規律分布于紙上來呈現色彩。網點分布較多的部分色彩便較濃,分布較少的地方色彩便較淡。透明油墨的選擇也不是隨意的,而是根據最能夠吸收紅綠藍三色光的份量來決定。因此,洋紅(magentac)、青(yan)和黃(yellow)便成為印刷的三基色。原因是洋紅吸收光線中大部分的綠,青吸收大部分的紅,黃吸收大部分的藍。洋紅與綠,青與紅,黃與藍這樣的組合叫互補關系。印刷就是采用色光遞減的方法來產生萬千色彩,噴墨打印、熱升華打印等都是這個原理的具體應用。

理論上,同等份量的洋紅、青及黃印在一起,應該能產生灰黑色的,可是由于油墨生產工藝的限制,青墨的純度不及洋紅的純度,這樣做出來的灰色總是偏紅的。為了彌補油墨工藝的不足,于是引入黑墨來加強灰色的效果,使印刷品具有較好的層次感,這就是現在印刷采用CMYK四色的原因。

3、電腦美術色彩原理分析

首先,電腦美術中的色彩混合采用的是加光混色,其趨向是越加越亮,終級點成白;顏料混合采用的是減光混色,其趨向是越“加”(實際上是減)越暗,終極點是灰黑。其次,補色按加光混色法可混成白,用減光混色法可變成黑。也就是說的RGB加光混色三色疊加為白色,CMYK使用減光混色相互疊加為黑色。再次,由于印刷采用的是CMYK顏色模式。所以我們在電腦上繪制出來的圖像,如果要印刷都要轉為CMYK模式,這種模式的轉換勢必會有些顏色上的損失,同時也會帶來一定的顏色上的差異,這是由其要注意的。這在傳統的美術作品中是不存在這樣的問題的。由于電腦色彩的表示形式都是數字式的,所以色彩顏色復制也成為可能。不管是RGB還是CMYK等色彩模式在圖像中的表象(顯示器顯示)是顏色,表示在電腦中卻是數字。RGB各個顏色都是由數值來表示單個顏色的取值分別是0-255,而CMYK單個顏色的取值通常是0-100.所以電腦圖像中每個顏色都有其數字值來表示,這樣我們在確定或者復制某一顏色時變得輕松而準確。如果是傳統的顏色則是顏料調制而成,和顏色的好壞調水或者油的多少等等諸多可變的因素影響使得傳統繪畫中顏色難以復制。

4、結束語

盡管電腦美術色彩與傳統美術色彩上存在著技術差異,但它們都是對自然界物象的本質的反映,如今電腦美術已被藝術家、設計家廣泛的應用,如果能夠更好的掌握它們的混色方法和技巧,勢必能創作出更為優秀的藝術作品。電腦美術色彩不是孤立也不是與傳統色彩對立的,而可以看做是一種新的表現色彩的方法和工具。就像我們在用不同的筆,來創作不同的藝術形式一樣。我們的藝術之魂不變,變化和發展的是工具、是筆。在現在科學突飛猛進今天,我們應該更加關注科技給我們帶來的無限機遇和條件,來創造一個另類的色彩空間。