三大色彩系統對比論簡析

張磊

摘要：色彩體系化是色彩學家及設計師們所研究的重要內容。本文從結構特性和使用功能的角度對比分析了在色彩學界被人們所熟知的三大色彩系統——“奧斯特瓦爾德”、“孟塞爾”、“PCCS”。力求幫助各領域的設計工作者各取所需地選用合適的色彩系統。

關鍵詞：色彩系統；奧斯特瓦爾德；孟塞爾；PCCS；

1.色彩系統

1.1色彩的體系化

人們很早就從日常生活的經驗中注意到，色彩的變化是逐漸進行的。早在13世紀就有研究者提出要把全部色彩的連續性變化組成一個體系，使色彩之間的各種關系趨于條理化。但直到17世紀初才有人著手將這個設想付諸實施。以某種色彩理論為基礎，將各種色彩的連續性變化組織成一個完整的體系，就稱為色彩體系。就像阿格斯頓所說，顏色是三維的。

1666年，牛頓通過色散實驗展現了由太陽光分散而得的七彩色光，揭開了探索色彩原理的序幕。19世紀中葉，隨著生理學的發展，人們明白了人眼是因為受到色光的刺激而能感知色彩。此后，許多色彩學家、藝術家甚至科學家，都以這些知識為理論基礎，嘗試著進行色彩體系化的研究。隨著著色劑種類的不斷增多，色彩表現的范圍也迅速擴大，對色彩的研究也從理論的局限走向了實踐的拓展，發表了各種色彩體系的模型。

1.2色立體

在龐大而復雜的色彩體系中，有必要建立一項有效的色彩秩序。色彩的影響要素是多元化的，平面結構只能表示最多兩個要素的變化，而多項要素的變化必須依靠立體結構來表現。為了便于更直觀地觀察色彩的變化，色立體應運而生。它是將所有可見色彩按其色相、明度和純度所組成的系統化的三維立體模型。設計者可以通過不同色彩在立體模型中的位置準確、快速地確定它們之間的屬性關系。

統一的色立體的建立，對于色彩的管理和運用都具有不可替代的作用。但這樣的色彩標準也有很多不可避免的缺點。首先，現有的制作色譜的色料受到生產技術上的限制，不可能印刷出所有色彩；其次，印刷出來的顏色不可能長期保持不變色，數據顯示的色彩也會受到硬件的影響，這給色彩運用的標準化帶來了一定的困難。目前常用色譜的色彩體系都不及設計活動所需的色彩那么細膩豐富。不同光照條件下的肉眼色感與色彩模型的色彩感受也是有差別的。

1.3色相環

在對色彩規律進行深入研究之后，一些研究者將色彩按一定的順序排列成圓環狀，這就是色相環。色相環是色立體的橫斷面，其有助于方便地找出色彩之間的色相關系。牛頓色相環和伊頓色相環是早期兩種簡單又科學的色彩表示方法。

牛頓色相環中的紅、黃、藍三原色正好位于一個等邊三角形的三個頂角處。橙、綠、紫三間色位于同心倒置的另一個等邊三角形的三個頂角處。伊頓色相環則表現了色彩之間的互補關系。伊頓本人曾這樣描述過成對的補色：兩種這樣的顏色組合成奇異的一對，它們既相互對立，又相互需要，當它們靠近時能相互促成最大的鮮明；但當它們調和時就會像水與火那樣互相消滅，變成一種黑灰色。

2.三大色彩系統

為了在設計中更方便地選用色彩，必須將各種色彩按照一定的規律排列起來。歷史上有很多色彩學家和機構長期致力于色彩系統的研發，成果中較著名的有德國的“奧斯特瓦爾德”色彩體系，美國的“孟塞爾”色彩體系，日本的“PCCS”色彩體系。

2.1“奧斯特瓦爾德”色彩體系

德國化學家奧斯特瓦爾德在染料化學領域做出過巨大貢獻，曾于1909年獲得過諾貝爾獎。他于1917年發表了這個在20世紀上半葉極具代表性的混合色法的色彩系統。奧氏認為黑色吸收所有的光，白色反射所有的光，純色反射特定波長的光。將不同比例的純色、白色、黑色分別在旋轉圓盤上涂成扇形，然后將其高速旋轉，由于人眼的視覺特性和各色塊的交替刺激，得到的色感便是色盤上各種色按面積比例混合后的效果。再用顏料盡可能一致地復制出旋轉所得的混合色，最后將調制出的色彩制成色標。奧氏色立體中各色標之間的連續變化就是通過調整色彩圓盤上純色、黑色、白色之間的比例而得到的。

奧氏從色彩視知覺的4個原始色相——紅、黃、藍、綠出發，兩兩等量混合共得到8個主色，每兩個主色之間再插入兩個等分色，組成24色色相環，構成色相環。其中每個色都可以用色相號+含白量+含黑量來表示，比如8ga色代表8號色（紅色），g是含白量，a是含黑量。在明度的劃分上，均分為8個層次——a、c、e、g、i、l、n、p，a代表最明亮的純白色，p代表最暗的純黑色。以明度標尺為垂直中心軸形成等色相三角形，并以此軸作為三角形的一條邊。三角形的側頂點為純有彩色，上頂點為純白色，下頂點為純黑色，中間為含仄濁色。三角形內色塊的坐標關系是混合色法色彩體系的共同特征。各色的比例關系滿足：純色+白色+黑色=100%。將每一種顏色按序組裝在一起，就形成了一個中間粗兩頭細的陀螺狀色立體。

在這個色立體中，一些具有相同要素特征的色標被安排在了能用規則幾何形連接的位置上。在此色彩系統中按照一定的間隔規范選出若干色彩，理論上講都可以取得配色的調和。這種運用數比尺度進行選色搭配的方法是嚴謹的德國色彩體系的傳統。奧斯特瓦爾德的色彩系統完全是他所倡導的“調和等于秩序”的色彩理論在視覺上的具體實現。雖有不少藝術家對這種看似過分刻板的調和論頗有微辭，但正是由于該體系可以方便合理地選擇出調和的配色，因此它仍受到各界的廣泛支持。但奧氏色相環并不具備視覺上的等間隔性，色彩表達的細致和均勻程度也不夠。所以，現在沒有權威的機構將它作為色彩表示和運用的標準。即便是在德國，也是把對其改造后所得的DIN色彩表示系統作為該國的工業規范。

2.2“孟塞爾”色彩體系

孟塞爾色彩系統是顯色法色彩系統的代表，它將人眼可見的色彩按色相、明度、純度三要素進行一定間隔的變化，并將此連續變化制作成色彩系統。它由美國畫家、色彩學家、美術教育家孟塞爾于1905年首創。早在1915年美國就出版過《孟塞爾顏色圖譜》，1929年和1943年又分別由美國國家標準局和美國光學會兩次修訂出版了《孟塞爾顏色圖冊》，這就是現在的孟塞爾色彩系統。endprint

孟塞爾把人對色彩的三個視覺屬性進行了尺度化，并以此為原則構筑了三維的色立體，呈現了色彩均勻的連續性變化。色立體的垂直軸是明度，周圍的圓周是色相，自垂直軸中心延伸的放射線是純度。他以獨特的用語選擇為色彩三屬性命名：常規的“Hue”代表色相，美術用語“Value”表示明度，表示色彩強度的“Chroma”描述純度。任何一種顏色都可以用色相/明度/純度（H/V/G）值來表示，比如“5R/4/14”色即代表明度值為4純度值為14的5號紅色。

在孟塞爾色相環上，原始色相為紅（R）、黃（Y）、綠（G）、藍（B）、紫（P）5種。兩兩等量混合后，構成10個色相，新生成的5個色相為：黃紅（YR）、綠黃（GY）、藍綠（BG）、紫藍（PB）、紅紫（RP）。為了使漸變更為細膩，每個色相再細分出10個等級。將每5種主要色相和中間色的等級定為5，每種色相都分出2.5、5、7.5、10四個等級，因此實際常使用的色標共有40個。在明度的劃分上，黑色為0，白色為10，然后在黑白之間作10等分分割。現實中并不存在理想的黑與白，所以色標的明度為以1為間隔的1～9，或是以0.5為間隔的0.5～9.5。純度劃分上，無彩色的純度為0，有彩色的純度尺度以同明度的無彩色為標準，從1～10逐漸增大。孟塞爾色彩系統立足于心理學角度，依據色彩的視知覺特點所制定。它被廣泛運用于色彩表示和管理上，同時也作為一種標準與工具去界定色彩關系，評價配色效果，記錄色彩形態。

2.3“PCCS（日本色彩研究所）”色彩體系

日本色彩研究所色彩系統（Practical Color Coordinate System）于1964年發表于日本，在日本被作為色彩教育體系以及配色設計和相關市場調研的工具而廣泛使用。它是顯色法色彩體系的獨特變種。PCCS將當時大量色彩研究的最新成果納入其中，為國際色彩界所熟知。該系統具有24個色相，明度值從黑色的1.5到白色的9.5共設9個層次，各色相的最高純度均為10，所有的純色離無彩色軸心的距離都相等。

PCCS色相環中各色相的純度在肉眼視覺上明顯不同。各色相的最純色都具有各自不同的明度。黃色相明度最高，其次是其兩側的發紅的黃色與發綠的黃色，依此類推，離黃色越遠明度就越低，與黃色成補色關系的藍紫色明度最暗，這與自然界當中真實的色彩明暗相吻合。但這種色彩的本身屬性在觀察時往往會受到實際情況的影響。比如仄暗的黃與明亮的紫在明度上就沒有太大的差別。鑒于這種情況，PCCS色彩系統引入了“色調”這一概念，它能夠表述出這種單由明度與純度無法表示清楚的對色彩的直觀印象，色調其實就是明度與純度的綜合概念。PCCS簡潔實用的構造是它與前兩種色彩體系相比最大的優勢所在。

該色彩系統不僅正確地構建了色彩三屬性的尺度關系，而且在色立體中的等色相面上用色調來劃分色彩的變化，從而成功地利用色相與色調這兩個色彩的基本概念描述出了全部色彩的連續性變化。幾乎所有具有代表性的配色都可以通過色相與色調的不同組合和變化進行設計。因此，PCCS色彩系統也被稱為“色調系統”（Hue Tone System）。

3.結語

一個理想的色彩系統，應至少具備兩個方面的功能：（1）準確地標定全部人眼可見的色彩；（2）按照其設定的秩序能夠選擇出調和的配色。包括上述三者在內，至今還沒有一個色彩系統能同時滿足這兩個要求。各種色彩體系在共存中各自炫耀著自己的理論與優勢，而這更增加了用蘆根據自己的要求選擇合適的色彩系統的難度。現在，包括印刷、圖像處理、色彩教育在內的各領域的專家們都在著力研發各自的色彩系統。這正是一個真正的色彩學家所應該做的。endprint