色彩混合：光的三原色和空间混合

1　色彩的加色混合

客观世界中的大多数色彩是不同频率的光混合的结果。由于光色混合，客观世界才会五彩斑斓。当不同色彩的光叠加之后会形成新的色彩，而且它的明度会增加，这就是加色混合。加色混合是专指色光，在加法式的混合中，眼睛接收到的是集中到一处地方的光能总和，如红色与蓝紫色的波长有着很大不同，在视觉上作为光谱区域中边端的色彩，它们有着很大的相似性，混合可以制造出可见光谱上不存在的紫色。通常情况下，各种成分的混合会产生白色光或略带浅灰色的色光。

光色混合是加色混合，不同的色光混合越多，其色彩就变得越美。绿光、蓝紫光和橙光混合产生白光，黑色则是所有光的缺失而形成的。绿光、蓝紫光和橙光两两混合能生成人眼所分辨的大多数色彩，但没有任何光色混合能够产生这三种色彩，因此称为光的三原色。橙红光与绿光交叠区域产生蓝色光；绿光与蓝紫光交叠产生蓝绿光，即印刷与摄影中的青色；蓝紫光与橙红光交叠产生了品红色光。红色、黄色、蓝色被称为光的间色。在混合光线中，间色光的亮度比原色光要亮很多，电脑白光是三原色光混合而成，也是现代显示器的生产原理。

红（R）色光、绿（G）色光、蓝（B）色光按照不同的强度混合出其他各种各样的色彩，而它们不能由其他色光混合得到，因此R、G、B被称为色光的三原色（图5-41）。将它们以相同比例混合，达到一定强度，呈现白色光，而强度为零，得到黑色。色光三原色两两等量混合得到黄、红、青，即色光三间色。可见，光谱中大多数色彩由三种色光按不同的比例混合而成，被广泛运用于电视机、显示器等设备中。

图5-41　色光三原色

2　色彩的减色混合

在客观世界中看到的物体多数是不发光的，色彩依赖物体对光的吸收与反射，某一器物表面上的色彩取决于它吸收了哪些光和反射了哪些光。人们在生产与劳动中创造物体各种色彩，让物体的色彩能够吸收一定的色光，再把剩余的光反射到人眼中，从而形成物体的色彩。减色混合是通过过滤器或者吸收后所剩余的光线所产生色彩的感觉。物体吸收的色光是由于它表面含有这些光的补色，如红色的补色是青色，一个青色的物体会吸收红色的光线，反射到人眼中的色光是绿色光和蓝色光的混合色，就是青色；一个红色物体的表面，除了那些与红色对应的光波之外，会将其他所有光波吸收。

在绘画或印刷中，虽然不能直接用光的叠加来创造新的颜色，但是可以过滤掉某些光，间接完成光的混合。当油墨或颜料混合在一起，会形成新的颜色，混合色吸收的光线变多，反射的光线变少，明度就会降低，达到减色混合。减色混合运用于反射呈现色彩，减色混合有透明层的叠加混合与颜料的混合。最适合减色混合过滤的三种原色是洋红、黄、青（绿蓝）。红、黄、蓝颜料三原色等量减色混合后得到黑（图5-42）。

图5-42　颜料三原色

以印刷调色为例，在印刷中分别过滤掉R、G、B颜色的色彩作为原色，能够吸收红色光的原色是青色，青色油墨能够吸收红色光，而反射绿色光和蓝色光的混合色；能够吸收绿色光的原色是品红色，品红色油墨能够吸收绿色光，而反射红色光和蓝色光的混合色；能够吸收蓝色光的原色是黄色，黄色油墨能够吸收蓝色光，而反射绿色光和红色光的混合色，这三种颜色为青（C）、品红（M）、黄（Y），被称为印刷三原色。它们分别是红、绿、蓝三颜色的补色。

把C、M、Y三种颜色的油墨叠加时，它们的吸收能力会增加，进一步吸收更多的颜色。品红和黄两种油墨叠加后吸收绿光和蓝光，反射红光，呈现红色；品红和青色两种油墨叠加后将吸收绿光和红光，反射蓝光，呈现蓝色；青和黄两种油墨叠加后吸收红光和蓝光，反射绿光，呈现绿色；品红、黄、青三种颜料叠加吸收红、绿、蓝所有可见光，呈现黑色。补色颜料混合后，等同三种颜料混合，它不能反射R、G、B任何一种色光，会呈现黑色。三种油墨按比例混合后，应该看到黑色。实际上由于油墨材料的特点，无法混合出黑色，只能得到接近于黑色的深灰色。印刷中会用黑色油墨来弥补，这就形成印刷四色C、M、Y、K。油墨的三原色两两混合得到的间色是三个只能反射单一色光的三原色，而色光三原色两两混合得到的间色是油墨的三原色，互为相反，如图5-43所示。

图5-43　减色混合——印刷色的原理

3　色彩的中性混合

加色混合与减色混合得到的色彩在被视觉感知之前就已经混合好了。在客观世界中，发现了另一种情况，色彩在进入视觉之前没有混合，而是在一定位置、大小和视距等的条件下，通过空气传播与人眼的作用，最后在人的视觉系统中发生混合，称为生理混色。由于视觉混合的效果在人的知觉中没有发生色彩变亮或变暗的感觉，它得到亮度感觉为互相混合各色的平均值，因此称为中性混合，与加色混合、减色混合并列。中性混合有两种方式：空间混合与旋转混合。

（1）空间混合

把不同的色彩并置在一起，与观察者形成一定的适合空间距离，如果每种色彩的色块在视网膜上的投影小到一定程度，这些不同的色点会对视网膜上邻近的感光细胞形成共同的刺激，导致眼睛很难将它们独立地分辨出来，这些不同的色彩就会在视觉中产生混合，称为空间混合，也称并置混合。因为空间混合在人的视觉内完成，也叫视觉调和。空间混合与减色混合相比，明度显得高，色彩丰富，画面色彩鲜亮。把黄色与蓝色两色互为相邻近作为一个元素，进行无数次重复排列，在合适的距离下观察，色彩在空间中得到混合，人眼会产生绿色视觉效果。新印象派画家乔治·修拉的代表作《大碗岛星期日的下午》，运用几百万个色点来表现这一场景，其原理就是空间混合，如图5-44所示。(www.xing528.com)

图5-44　空间混合

空间混合是常见的色彩混合方式。19世纪后期的法国新印象派画家们运用点彩画法，利用了色彩的空间混合原理来表现色彩。现代四色印刷也是利用的空间排列，以极细密的四种色点进行不同密度和位置的排列，C、M、Y、K四色模拟各种色彩。

（2）旋转混合

由旋转产生的色彩混合，称为旋转混合。把红、绿两块颜色分别放入一个圆形的两个半圆里面，进行高速旋转，色彩就会按比例混合。如图5-45所示，左图红和绿两块颜色进行快速旋转，进行色彩混合，人眼会看到右图的橙色。此时人眼接收到的色彩是加法混合后出现的效果，视网膜中心区域依次排列的三种色彩接收器，会将接收到的刺激淤积在一起，看到的是一个新的色彩，橙色出现。

图5-45　旋转混合

4　颜料混合

从色彩理论上讲，光的三原色R、G、B进行加色混合得到所有色彩，印刷三原色C、M、Y进行减色混合得到所有色彩。但是，在艺术实践中，画家用红、黄、蓝三原色的颜料并不能调出所有色彩，以红、黄、蓝为基础的颜料混合仍然遵循减色混合原理，但是由于绘画颜料本身的限制，并不能达到理想的效果，因此画家作画一般都会使用非常多的颜料。如图5-46所示，画家不是用理论上的红、黄、蓝颜色作画的，而是用水彩画、水粉画、油画、丙烯画等的颜料。不同品牌的颜料在同一色相上都存在一定差距，绘画中的颜料混合很难用精确的数值来表述，更多的是依赖艺术家的经验。画家混合色彩，部分是并置的，部分是叠加的，涉及较复杂的加色混合与减色混合，画面效果常常难以预料。

图5-46　颜料混合