1.3 色彩的基本概念

1.3.1 色彩三要素

自然界中的任何一種顏色都可以由R（red紅）、G（green綠）、B（blue藍(lán)）這3種顏色值之和來確定，它們構(gòu)成一個(gè)三維的RGB矢量空間。R、G、B的數(shù)值不同，混合得到的顏色就有所不同。

人眼對任何一種顏色的光引起的視覺反應(yīng)，可用亮度、色調(diào)和色飽和度三個(gè)參量來表示。通常把色彩的亮度、色調(diào)和色飽和度稱為色彩三要素。

色調(diào)是人眼對光的彩色感覺，它反映顏色的種類，是決定顏色的基本特性。如紅、橙、黃等顏色，取決于該種顏色的主要波長。

色飽和度是指顏色的純度（即摻入白光的程度），或者說是表示顏色的深淺程度的物理量。對于同一色調(diào)的彩色光，飽和度越深，顏色越鮮明或說越純。如果大量混入白光，將使飽和度降低，人們感覺到的顏色就要變淡。例如，在濃的紅色光中混入大量的白光，由于飽和度降低就變成了粉紅色，但是因?yàn)榧t色是基本色，所以并不改變色調(diào)。

亮度是光作用于人眼時(shí)所引起的明亮程度的感覺，它與被觀察物體的發(fā)光強(qiáng)度有關(guān)。對同一物體照射的光越強(qiáng)，反射光也越強(qiáng)（越亮）；對于不同的物體，在相同照射情況下，反射越強(qiáng)，則看起來越亮。這種明暗變化的強(qiáng)度稱為亮度。

在數(shù)字化的圖像中，圖像的顏色可以由各種不同的基色來合成，這構(gòu)成了顏色的多種合成方式，在PhotoShop軟件中稱為顏色模式（ColorMode）。常見的顏色模式有RGB模式、CMYK模式、Lab模式、Grayscale模式、Bitmap模式、IndexedColor模式和HSB模式。

1.3.2 常用數(shù)字色彩模式

1．RGB模式

絕大多數(shù)可見光譜可用紅色、綠色和藍(lán)色三色光的不同比例和強(qiáng)度的混合來表示。在這三種顏色的重疊處產(chǎn)生的合成色為青、洋紅、黃和白色。RGB顏色也稱為加色。將光譜光線以各種不同的組合混合在一起可產(chǎn)生加色。將所有顏色加在一起可產(chǎn)生白色，即所有可見光波長都傳播回眼睛。

生活中常說的三原色就是指紅、綠、藍(lán)這三種顏色。計(jì)算機(jī)中由紅色（Red）、綠色（Green）和藍(lán)色（Blue）作為合成其他顏色的基色而組成色彩模式，稱為RGB模式色彩模式，如圖1-3所示。

2．CMYK模式

由青（Cyan）、品紅（Magenta）、黃（Yellow）以及黑（Black）四種基色組成的顏色系統(tǒng)稱為CMYK色彩模式。CMYK模型以打印在紙上的油墨的光線吸收特性為基礎(chǔ)。當(dāng)白光照射到半透明油墨上時(shí)，某些可見光波長被吸收（減去），其他波長則被反射回眼睛。這些顏色因此稱為減色。

理論上，純青色（C）、洋紅（M）和黃色（Y）色素在合成后可以吸收所有光線并產(chǎn)生黑色，如圖1-4所示。由于所有的打印油墨都存在一些雜質(zhì)，這三種油墨實(shí)際會產(chǎn)生土棕色。因此，在四色打印中除了使用純青色、洋紅和黃色油墨外，還會使用黑色油墨（K）。

為避免與藍(lán)色混淆，黑色用K表示，而不用B表示。

3．Lab模式

Lab顏色模式是以一個(gè)亮度分量L（Lightness），以及兩個(gè)顏色分量a與b來表示顏色的。其中，L的取值范圍為0～100，分量a代表由綠色到紅色的光譜變化，分量b代表由藍(lán)色到黃色的光譜變化，且分量a和b的取值范圍均為-120～120，如圖1-5所示。

Lab顏色模式是PhotoShop軟件內(nèi)部的顏色模式。它是目前所有模式中色彩范圍（稱為色域）最大的顏色模式。

4．Grayscale模式

Grayscale模式稱為灰度模式。一幅灰度模式的圖像，就好像一幅有層次的黑白照片。運(yùn)用8位（Bit）信息來表示的灰階圖像，則可顯示256個(gè)灰度。

灰度圖像的每個(gè)像素有一個(gè)0（黑色）～255（白色）之間的亮度值，共256個(gè)灰度級。灰度值也可以用黑色油墨覆蓋的百分比來表示（0%表示白色，100%表示黑色）。使用黑白或灰度掃描儀產(chǎn)生的圖像常以灰度模式顯示。實(shí)際應(yīng)用中，可以將位圖模式和彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度模式。

5．Bitmap模式

Bitmap模式是PhotoShop軟件提供的特別顏色模式——黑白圖像模式。在這種模式下，圖像中的每個(gè)像素只占一個(gè)數(shù)據(jù)位（1Bit），因此圖像僅有黑、白兩種顏色。位圖模式的圖像也稱為黑白圖像，或一位圖像。因?yàn)槠湮簧疃葹?，這種模式圖像的存儲空間最小。

6．IndexedColor模式

IndexedColor模式被稱為索引色彩模式，最多使用256種顏色。在RGB或CMYK模式等彩色圖像中，每一個(gè)像素可以表述出完整的顏色資料，因此所需文件存儲空間很大。一張RGB圖像中所使用的顏色往往有幾百種，如果建立一個(gè)顏色表（ColorTable；IndexMap），每一個(gè)像素當(dāng)中的數(shù)值表示在該顏色表中的位置，可以節(jié)省文件存儲空間。這就是索引色彩模式。

通過限制調(diào)色板，索引顏色可以減小文件大小，同時(shí)保持視覺上的品質(zhì)不變。例如，用于多媒體動畫或網(wǎng)頁。在這種模式中，只提供有限的編輯。如果要進(jìn)一步編輯，應(yīng)臨時(shí)轉(zhuǎn)換為RGB模式。

7．HSB模式

HSB模式以色相H（Hue）、飽和度S（Saturation）、亮度B（Brightness）來表示顏色。

通常情況下，色相由顏色名稱標(biāo)識，如紅色、橙色或綠色。

飽和度（又稱彩度）是指顏色的強(qiáng)度或純度。飽和度表示色相中灰色分量所占的比例，使用0%（灰色）～100% （完全飽和）的百分比來度量。

亮度是顏色的相對明暗程度，通常使用0%（黑色）～100%（白色）的百分比來度量。

色調(diào)是指圖像的整體明暗度。例如，如果圖像亮部像素較多的話，圖像整體上看起來較為明快。反之，如果圖像中暗部像素較多，則圖像整體上看起來較為昏暗，如圖1-6所示。