色彩设计

配色理论

 

前言

对建筑涂料来说,颜色是非常重要的,是整个建筑设计理念的一部分。建筑物通过施涂各种颜色的涂料,可以更加千姿百态。建筑涂料的颜色是通过配色来实现的。 

 颜色的基本理论

1、颜色的基本概念 
   颜色就是物体反射光线到我们眼内产生的知觉。光、视觉和物体是我们看到颜色的三个必要条件。 
  光源:本身能发射光谱的物体称为光源。人肉眼所能感受到的光波范围在380780纳米之间,即我们常说的可见光,是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成。没有光源,人们就看不到颜色。 
  视觉:光线作用到眼球时,经过眼球的晶状体将光折射到视网膜上,视网膜上有红、绿、蓝三种感知神经,通过大脑中枢神经系统形成颜色。 
  物体:没有物体,也没有颜色可言,只有光线经过物体对光的作用并反射到眼睛时,人们才能看到颜色。 

2、涂料颜色的产生 
   建筑涂料中的颜料赋予涂料以颜色。涂料的颜色是漆膜中的颜料对可见光的选择性吸收和反射的结果。当光线照射到漆膜上时,如果全部的可见光一点不被吸收而全部被反射出来(实际上反射率为80-90%),则漆膜便是白色的;如果全部的可见光被吸收(实际上反射率在4%以下),则漆膜便是黑色的;如果各种可见光被以同样的程度吸收,则漆膜呈现灰色;吸收越强,颜色越接近黑色,吸收越弱,颜色越接近白色;如果漆膜只吸收部分波长范围的光,而反射其余波长的光,则漆膜便呈现反射光的颜色。例如,光线照射到某一漆膜上,如果该漆膜将蓝色以外的光全部吸收,而将蓝色的光反射出来,则该漆膜是蓝色的。

3、影响观察颜色的因素

同一漆膜在不同的观察条件下,人们对颜色的感觉是有差别的。影响观察颜色的因素主要如下: 

       ·  光源的影响:阳光、日光灯等,每一种光线都使同一个漆膜看起来颜色不一样。 

       ·  尺寸大小的影响:同样的涂料,覆盖在大面积上的颜色与覆盖在小面积上的颜色看起来也有差别,通常在大面积上看起来更鲜艳与明亮。 

       ·  背景的影响:在明亮背景前的漆膜看起来要比放在暗背景前显得暗淡。 

       ·  方向的影响:某些涂料,特别是金属闪光涂料有强烈的方向性,在不同的观察角度观察,颜色有区别。因此当观察涂膜颜色时,必须保持各项条件恒定,只有这样比较颜色才有意义。这些影响因素也使人们最终总结与发展了许多方法来统一标度、测量和管理颜色。

 

 

4、颜色的三要素

 色相、明度和饱和度称为颜色的三要素。 

   色相即是我们通常所指的红、黄、绿、蓝等颜色之间的色彩差别,是涂膜颜色在方面的特性。色相构成了圆形的色环。 

·  沟通用语偏红偏黃偏绿偏兰少紅少黃 等等……

·  

色饱和度:指颜色色彩的纯度。颜色有鲜艳与阴晦之别,色饱和度由中心向边缘变化。越往边缘,色饱和度越高,颜色越鲜艳。 

·  多以较强或较弱去形容一个色彩的鮮艳度

·  

明度:颜色有明亮和深暗之分,明度表示出颜色的明暗深浅的差别。颜色的明度沿垂直方向变化。

最顶端为白色,最底部为黑色。 

·  明度多使用较浅/亮 或 较暗去形容它们之间的差异

 

·  色相、亮度和色饱和度构成了一个色立体。见图一1。  


 

 

图一:颜色的三要素

 

   

色调                       明度                     饱和度

 

5、颜色的表示方法
 为色调、亮度和色饱和度建立标度,人们就能用数字来表示、测量颜色,这样就可以为准确管理、调控颜色建立一个统一的标准。 
常用的颜色表示方法有孟塞尔系统,国际照明委员会(CIE)的XYZ三刺激值、Yxy色空间法和L*a*b*色空间法、NCS颜色系统等。 
孟塞尔系统由一系列与式样做目测比较的色卡图组成,颜色按照它的色相(H)、亮度(V)和色饱和度,表示为一个字母/数字组合(HV/C)。孟塞尔颜色空间见图二2

 

 

图二孟塞尔颜色空间

 XYZ三刺激值是根据人眼具有接受三原色(红、绿、蓝)的接收器,而其它的颜色均被视作三原色的混合色的原理为依据的。XYZ三刺激值是根据规定的标准观察者的配色函数计算得来的。 Yxy色空间中,Y为亮度,xy是从三刺激值XYZ计算得来的色坐标。该色度图的中央为消色区,越向边缘色度越浓。 
 L*a*b*色空间法是目前较为常用的测量颜色的色空间。在这一色空间中,L*是亮度,a*b*色度坐标,表示色方向:+a*为红色方向,-a*为绿色方向,+b*为黄色方向,-b为蓝色方向。中央为消色区,当a*b*值增大时,色点远离中心,色饱和度增大。L*a*b*色空间见图三。 

 

                                                                                          

                图三: L*a*b*色空间 

NCS自然色彩体系(Natural Colour System)是以六个颜色(白色、黑色、黄色、红色、蓝色、绿色)为基准色,NCS色彩编号描述的是我们所看到的颜色与这六个基准色的对应关系。NCS色彩空间见图四3,纵轴表示非彩色,顶部是白色,底部是黑色,中部水平周长是由纯彩色形成的色彩圆环。 

         

图四:NCS色彩空间 

 配色理论 
1、加色混合和减色混合 
加色混合:光源的配色是颜色的相加混合。红、绿、蓝三个光源三原色相互叠加便可得到不同的光源色。混色后亮度增加。
减色混合:涂料的配色是颜色的相减混合。就是指光线照射到漆膜上,从光线减去被颜料吸收的部分,将反射部分的光线进行混合的方法。涂料的配色主要是通过调整红、绿、蓝三个光源色的三个补色:青、品红和黄来配色。青、品红和黄称为颜料的三原色。涂料配色后饱和度降低,明度降低,色调变浓。

·  2、配色原则 
颜色混合遵循以下规律: 

       ·  补色律:颜色与其互补色以适当比例相混合,便产生白色(加色混合)或黑色(减色混合)。 

       ·  中间色律:任何两个非补色混合,产生中间色。 

       ·  代替律:任何颜色只要相同,就可以互相代替,视觉效果是相同的。例如:颜色A等于颜色B,颜C等于颜色D,则颜色A与颜色C混合的颜色等于颜色B与颜色D的混合颜色。 

应用于涂料的配色原则一般如下: 

       ·  青、品红和黄三个原色,其中两种原色混合得到间色,例如:黄与青混合得绿色;黄与红混合得橙色;红与蓝混合得紫色。青、品红和黄三原色混合得黑色。三原色按不同比例调配(或原色与间色调配)形成另一种颜色,称为复色。涂料颜色是通过改变颜色的色调来实现的。 

      ·  在配色中,加入白色将原色和复色冲淡,就可以得到饱和度不同的颜色。 

      ·  加入不同分量的黑色,可得到明度不同的各种颜色。 

 两种颜色只有当其色调、饱和度和明度都相同时,这两种颜色才相同。将上述的配色原则组合应用,在某一颜色的基础上,改变其色调、明度和饱和度,就可得到不同的颜色。 

建筑涂料的调色 

1、色浆的选择:
   在本文所述的建筑涂料调色是指建筑乳胶漆的调色。建筑乳胶漆的调色一般采用生产一种含钛白的基础漆和一种不含钛白的基础漆,再将两者按不同的比例混合,用色浆进行调整的方法来调色。
因此色浆的选择非常重要。 
 一般来说,有机色浆通常产生明亮的色彩,无机色浆产生更加柔和的色彩,钛白提供白度,黑色浆可以使涂料变暗,产生更深的灰度和颜色。无机色浆的耐候性较有机色浆好。 
内用色浆:因为室内的环境温和,无风吹、日晒、雨淋等,所以对色浆的保色性要求较小。 
外用色浆:外用色浆要选择耐候性好的色浆,一般在保证颜色的前提下,建议有机、无机色浆配合使用,以确保涂料颜色耐久性。如果要求极鲜艳的颜色,只能使用耐晒的高级有机颜料。同时由于建筑涂料很多都是应用于碱性较强的混凝土砂浆面,所以色浆的耐碱性也是非常重要的。 
   色浆的细度、稳定性、着色强度、与基料的相容性等也都是需要考虑的因素。另外,应尽量选择不含APEO (乙氧烷基酚)的色浆。 
   色浆的许多性能如耐光性、耐候性等很大程度上取决于涂料本身性能及涂层的表面处理、施工条件等,因此在选择新色浆前,需要进行老化试验,以取得可靠的数据。 
2、调色方法
建筑涂料的配色一般包括人工调色和电脑调色两种方法。 
人工配色 
   人工调色就是根据指定色卡或样板进行目测配色的方法。人工调色一般只能依靠经验,因此对配色人员的配色经验要求比较高。调色时,除了要注意颜色的准确性外,同时要注意遮盖力与色浆用量的平衡,就是说在保证遮盖力的前提下,用较少的色浆量达到颜色要求,这样既节约成本,又可以保证涂料质量,尤其在调深颜色时,注意含钛白的基础漆与透明基础漆的合理比例,避免添加大量色浆,遮盖力过好,而涂料质量下降。 调色时一般按如下程序和要求进行

· 研究色卡:首先应仔细研究指定色卡或提供的样品,搞清楚颜色的色调范围、主颜色是什么、副颜色什么,大致需要那几种色浆,并对色浆的基本性质有所了解,针对内外用的不同,选择合适的色浆。 

·  添加色浆:在搅拌的情况下,向基料中缓慢加入色浆,并充分搅拌均匀。调色时应先调深浅、后调色调。但在实际操作中,调色人员可以凭自己的辩色能力以及对所用各种调色浆的了解,采用交叉进行的方式调色。在加色浆时,应先加入主色调的颜色,再加入副色调的色浆。在保证颜色准确性的前提下,所用色浆的品种应尽可能少。在调色中要尽量不使用互补色进行调色,因为涂料的配色是减色混合,互补色混合后会产生暗淡的中性色,这对于价格昂贵,而颜色鲜艳的有机色浆来说是非常浪费和不必要的。 

·  刮涂样板:在调色的适当阶段刮涂样板与标准色卡进行对照。刮板应按照规定方法进行,厚度要统一。 

·  比色:样板的干膜和湿膜的颜色有很大色差,应待样板干燥后与标准色板比较颜色。判断其与标准色板在颜色的深浅及色相上的区别,作为调色操作的进一步参考资料。比色时要与标准样板进行上下、左右、侧面、正面的反复观察、对比,尽量避免人为的误差。

电脑调

 

电脑调色系统是利用现代的计算机技术进行的多色彩、快速的配色系统。

  • 电脑调色系统的组成:电脑调色系统由色卡、基础漆、色浆、颜色测配色系统、调色机、调色软件和混合机组成。
  • 现场调色程序:即首先从色卡中挑选合适的颜色;通过调色软件查出颜色配方;将基础漆罐置于调色机架板上;再通过调色软件启动调色机,将色浆加入罐中(也有手动加入色浆的方式);然后在混合机中将其混合均匀。全部过程仅需几分钟即可完成。
  • 颜色测配色系统:调色系统中的颜色测配色系统是整个调色系统的关键技术,调色软件中的颜色配方就是通过颜色测配色系统得到的。颜色测配色系统由分光光度计、电脑及软件和打印机组成。分光光度计的作用是测量光线反射系数,然后转化为电子信号传送到计算机。分光光度计可以测量颜色的各种数据,如L*a*b*值、Yxy值等各种颜色数据,亦可以精确地给出颜色间的色差,因此分光光度计是详细研究颜色所必备的仪器。电脑贮存数据、执行计算、控制分光光度计、打印机等。打印机可打印测量结论和计算结果。颜色测配色软件提供了颜色测量和配方管理系统的特性,一般包括自动调色系统的配方预测,颜色数据库和配方的管理和维护,实验室和生产的批次控制和校正等。
  • 电脑配色的基本原理:电脑配色首先是找出配方与按配方混合后颜料光谱反射率间的关系。经过计算,找出颜料配比与颜色之间的关系。这一配色方法反映出了颜色变化的内在规律,通过计算机可快速、方便地得到相关数据。电脑配色的基本原理是利用Kubelka-Munk理论,Kubelka-Munk理论是现代广泛使用的描述减色法混合配色的方程式:

    K/S=(1-r)2/2r

    r-波长λ下的反射率

    K-涂料对光的吸收率

    S-涂料对光的散射率

    Kubelka-Munk理论认为:当几种色料相混合时,如果各色料之间不起化 因此真正用于多色浆混合的涂料调色系统的方程式为:K/S=(C1K1+C2K2+┅Kw)/(C1S1+C2S2+┅Sw)C-颜料的浓度
  • 基础数据库的建立:通常通过制作大量的漆样样板,一般是用相同色浆在不同基础漆下按不同的比例制成漆样刮板后测得其反射率数据,再利用Kubelka-Munk理论,根据计算就可得到色浆与基础漆的各种数据。
  • 颜色配方预测:利用分光光度计读出标准色板的光谱曲线,利用基础数据库,选择合适的基础漆和色浆,配色软件就可以自动计算出颜色的配方。但由于色浆混拼性能的差异及其他各种复杂因素的影响,系统的第一预测配方有时会与标准样颜色有差异,一般配色软件有快速校正配方的功能,一般经过一次校正即可达到满意效果。
  • 调色:将校正后的颜色配方保存至调色软件,利用调色机就可进行现场调色。亦可以利用颜色配方进行工厂调色,再利用颜色测配色系统进行产品颜色的控制和进一步校正。
    结语
       建筑涂料的配色,涉及多方面的知识,无论是人工调色,还是电脑调色,一般要求调色人员应具有基本的色彩学知识,在调色过程能够快速运用色彩知识进行分析、判断颜色;熟悉色浆的基本性
    能,在调色过程中能正确选择色浆。
       颜色测配色系统近几年得到了广泛的应用,它可以定量分析微小色差,消除许多人为因素造成的偏差,同时颜色测配色系统的建立给颜色生产和管理提供了科学化及标准化的管理依据.。在颜色
    测配色系统基础上建立起来的电脑调色系统,可以在很大程度上降低涂料库存,提高调色效率,必赢亚洲官网,信誉保障的娱乐平台:使得工厂的远程调色得以实现。

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