引 言
我们生存在一个色彩奇妙无比的宇宙中，宇宙是由空间和时间构成的，这是每个人须臾离不开的物质属性。任何科学的发展都是通过空间和时间的变化中寻找新的发现点来实现的。色彩视觉的空间与色彩视觉的时间有它特殊的科学规律，值得我们认真研究、开发和应用。通过对色彩视觉空间与色彩视觉时间的研究，可以进一步完善色彩的理论，理顺色彩教育的逻辑，改进色彩教育的体系。
人类对外界的五种基本感觉（视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉），色彩视觉是最重要的。在立体空间中，色彩感受速度最快，范围最广，时间最长，印象最深。自然界赋予色点或色域位置在色彩空间中都有它特定自然舒适和合理的位置，因此，要保护色彩的自然生态，就是要维护自然空间中各种颜色的色位配置。随意改变置换，违背客观规律就会形成色彩错位，破坏了自然美，甚至形成色彩视觉污染。
任何从事色彩艺术的人，除了研究色彩的视觉空间，还必须研究色彩传达的速度与视觉感受的时间。同一颜色由于视觉感应时间快和慢传达的速度不一，色彩效果都会发生异样的变化。而物象色彩变化的速度，必然与视觉生理学、照明光学、几何数学等融合在一起的，必须综合研究色彩在空间和时间中变化的规律，才能科学、理性、量化地应用色彩。
色彩视觉的空间
色彩视觉的空间有两种，一种是客观的色彩空间，另一种是主观的色彩空间。
（一）客观的色彩空间
我们生活在五彩缤纷的客观色彩空间中，一切都被色彩包裹着，一秒钟也离不开色彩，它是客观存在的物象的形态。色空间是由“色点”延扩构成，是无数无限小的“色点体”聚合扩展到色域体，再扩展到无限大的三维色立体空间。“色点”的概念非常重要，它来源于法国化学家谢弗勒(Michel-Eugene Cheveul) 1839年出版的图解书《色彩同时对比法则》。美国学者鲁德(Ogden Rood)在1879年出版的《现代色彩学》中也明确提出了“色点”的概念。每个点的色名，是不能用文字和语言来精确表述的，只有用色相Hue，彩度Saturation，明度Brightness，简称HSB，这三种物理属性值的数码或条形码才能精确表述。色彩的这三种属性是相互独立的，只有每一种属性都经过测量和定义之后，才能将这块单一色彩完全准确无误地描述清楚。
所有的色点都是相连的，但又是具有独立的属性。在色立体空间中，每个色点都有它固定的三维标点的位置，证明了每个颜色都是由色相、明度和彩度三个具有独立属性的量值构成的。这为人们色彩数字化、搭配公式化、理性量化应用色彩奠定了科学基础。色彩的点或色域在色空间中位置的不同，给人们视觉的感受是不一样的，有它独特属性含义。随着色位的移动，它的属性会发生变化。上下移动会发生明度变化；内外移动会发生彩度的变化；随着外围环形移动，色彩的相貌会发生性质的改变。
在实际应用中，根据需要色彩是容许有一定量的色差度，这种色差度一般视觉是没有感受的，我们称之其为“色容差”值。选择色点的大小的程度就是决定了应用色彩的精确度的范围。色点越小颜色越精确，色点越大颜色就越含糊。国际上用三角加上E, 即：ΔE符号标上“色容差”量值，成为我们制定色彩精确度、色彩复制、远程交流、贸易确认、应用标准的依据。
国际色差标准的三种计算方法：
1．CIELAB盒状容差直角坐标计算法；
2．CIELCH扇状容差坐标表示色差法；
3．CMC椭球容差取得色差数据法(三种色彩值表示图如后)。
我国纺织信息中心CNCS色差值要求控制在ΔE0.6以下，高于国际标准。
以往我们的色彩研究、色彩教育和色彩应用缺乏色彩立体空间意识，基本停留在平面色环的范畴，主要是针对平面绘画和纸面设计的需要，不注意从色彩视觉深度、色彩立体空间感觉的逻辑去处理色彩。我们应该以色彩三维立体空间的观念去掌握客观世界的色彩物象。有没有色彩立体空间的理念，对于色彩理论认识的深度，应用色彩技术能力的强度及色彩传达和感应的效果，那是绝对不一样的。现代摄影成像、电脑、电视、游艺机、LED屏幕、三维立体影视、3D色彩打印，都是数码色彩。现代的色彩研究和色彩教育必须关注三维空间的色彩。
色彩在空间中，范围的大和小、距离的远和近、相对位置的变化，传达出的色彩感受是截然不同的。这种规律不是单一艺术美学理论能解决的，它必须结合照明的光学、视觉的生理学，数学与几何学，逻辑与思维学等多种科学理论结合在一起研究，形成多学科交叉的复合性色彩理论，只有全面掌握这些理论，才能科学理性地认知和应用色彩。客观空间的色彩，它的色相、彩度、明亮度变化都有自然规律。自然界不同色域颜色的配置都是非常适宜生物生存的状态。无论是小到肉眼看不到的微小生物，到相当规模的色域，甚至大到无边无际的天空，呈现的天然色彩之美是无法用语言来形容的。自然空间色彩，包括一切生物、动物、植物、内在质的变化都是通过色彩变化的色指纹，表达自己的语义和意境。当天气晴朗、阳光明媚时，色相明确，心情开朗。天气阴沉时，色调就灰暗。乌云密布雷雨交加，形成黑暗有时还突发闪电，完全是一种愤怒和恐怖的色彩。春、夏、秋、冬四季植物的色彩，早晨、中午、夕阳的色彩，都对人们的心情产生深刻影响。生物的自我保护和动物的情感表达也都是以色彩的变化来展现的。空间中的色彩都符合自然美的规律。自然生态的色彩为我们人类色彩应用提供了无穷无尽的色彩创作源泉，我们称之为“色彩防生态设计”。
（二）主观的色彩空间
如果用物理模型来解释的话，实际上根本就没有“色立体”这个东西，它只是人们为了认知色彩、研究色彩、解释色彩、掌握色彩规律、归纳色彩理论而设想的色彩空间的工具图和道具，并且制定了各具特色、具有自主知识产权的表色系统。最早系统化排列色彩的理论，是由17世纪瑞典天文学家佛西士(Forsius)所提出，他描绘了一个二度空间的示意图。最早的色立体是1772年英国数学家朗伯特(Lambert)的金字塔形。19世纪初德国画家龙格(P. Otto Runge)最先构想出球状的色彩立体空间。从此产生了色彩科学应用的表色系统，后来又不断改进发展，出现了许多国际著名的色彩立体空间的表色体系。
现代国际公认度大应用率高的色彩立体空间，即国际著名表色系统的色彩体系如下：
（1）国际照明委员会色彩空间CIE Space
①CIE（国际照明委员会）的可见光色域“ 1931－XYZ系统”
②CIE的色彩立体空间L、a、b两个色彩范围构成的表色方法
（2）蒙塞尔色彩空间 Munesll Colour Space
（3）奥斯特瓦尔德色彩空间 Ostwald Colour Spce
（4）德国劳尔设计体系，基于CIELAB色彩空间数字化标准体系 RAL Design System
（5）彩通色彩空间 Pantone Colour Space
（7）瑞典NCS自然色彩空间 Natural Colour Space.NCS
（8）日本色研所色彩体系 PCCS System
（9）中国CNCS色彩体系CNCS Colour System
人们设想的色彩立体空间体系为我们色彩应用创意，色域与情调分析，颜色与语义感受，直观与理性搭配，提供了量化科学应用的工具图或道具。利用色彩立体空间体系，不仅可以探索理性搭配数字化公式。还可以通过研究色位变化，得到色彩语义和色彩情调的变化规律。
1．色空间中不同色位和不同色域有各自不同的语义，都有的特定的情调和意境。不管哪种色相的地带，明亮度高的色域都传达清淡高雅的色觉，明亮度暗的色域都传达出怀旧沉重的色觉，艳丽度高的色域肯定刺激性强，传达旺盛的色觉，颜色彩度和明度适中间区域属中性色彩，传达的是适中舒适的色觉。根据用色的设计目标可以在丰富的色彩空间中直观选择，达到理想所需求的色彩。
2．色立体任何一个切面，只展示同一颜色所有不同明度和彩度的色彩。不同地带色彩也有各自的语义。明亮度高的区域，浅淡轻松，明亮度暗的区域，深沉稳重。艳丽度高的区域色刺激强烈。艳丽度低的区域色刺激平淡。中间区域都是和谐、平稳的色彩地带。切面中所有颜色的搭配都符合和谐、美丽的规律。
3．色环中不同色相有它特定的语义，在色环中立刻观察到相对冷暖和各种色彩对比、互补、邻近关系的色彩组合，色环是色彩定调最好的工具。不管什么色相，只要明度和彩度相同，搭配的组合都是美的。在色空间中专业术语称之为“同位色”搭配。
主观色彩空间，可以直观选择归纳出任何色相的语义和不同情调色彩搭配的组合，从中找出理性色彩和谐搭配规律，甚至用数学公式来表示。而这种色彩应用及色彩教学，就像拉小提琴一样需要不断的训练。瑞典的斯堪的纳维亚色彩学院（Scandinavian Color School AB）有这样的训练课程。
观察下图，描述不同色彩区域的颜色给予的心理感受。
色彩视觉的时间
世界上一切物象没有静止的，所有变化都体现在色彩上，色彩变化速度的快慢和视觉感应时间的长短，是掌握色彩规律的关键。所有色彩现象都可以在不同的时间段和不同的速度中，找到并能记录留存。搞色彩艺术的研究就是探索和捕捉色彩变化中最美的色彩现象和需求目标的色彩组合。通过视觉传入大脑进行记忆或应用色彩技术设备记录储存，这是色彩科学和色彩艺术融合一起研究的途径，是色彩教育的重要途径和发展方向。
色彩视觉的时间有两种：一种是客观自然物象色彩表达的时间；另一种是人主观掌控色彩传达的时间。
（一）客观自然物象色彩表达的时间
研究客观色彩的时间，首先是懂得眼睛的色感器官结构和功能。通过用高能光学望远镜对人的眼底扫描分析，用物证证实人的眼睛视网膜上分布着两种视觉感光细胞，生理医学家称之为锥体细胞和杆体细胞。每人约有600—700万个呈圆锥状的锥体细胞和12000—13000万个呈圆柱状的杆体细胞。杆体细胞的敏感度是锥体细胞的一千倍，杆体细胞在视网膜上仅对黑白敏感，只捕捉黑白影形信息。锥体细胞对色彩敏感，，需要光线亮度在0.01cd/m2 以上的照度，才能发挥作用，捕捉色彩的信息作用。
宇宙中一切物质的质变都是通过色彩语言来表达的。每种物质的质变都会产生特有指纹性的色谱。这种色指纹传递的速度必须与人眼感受色彩的能力相配比，必然受到视觉生理的限制。人眼睛的视觉感到图像只需要15毫秒，而图像清晰需要150毫秒的时间。蚊子、苍蝇等生物视觉感应时间比人要快，要打它，刚动它就跑了，但是它们视觉图像清楚度是根本不可能达到人的视觉。人是高级动物，但还需视感150毫秒调节的时间，锥体细胞才会调节得到彩色清晰的图感。由暗到亮的环境时，一秒钟人眼就适应了。由亮到暗的环境时，人眼看不清周围的物体，15秒钟后人眼重新适应了新的亮度水平，40秒视觉才能达到完全适应。
色彩传达和感受的时间是有规律的，这种客观规律对人的色觉感受起着非常重要的作用。色彩变化太快，人眼没看见，或者没感觉清楚就变了，这往往会引起人的视觉眩晕，进而影响人的视觉健康。这是不懂色彩科学，盲目乱用色彩，造成色彩视觉污染的根本原因。就像治理噪音一样，国外很多国家制定了保护视觉环境色彩应用法规。欧洲就有法规严格禁止快速闪烁的霓虹灯。
（二）主观掌控色彩传达时间的应用
除了色彩刺激的强度，色彩感应的时间也非常重要，时间有长、有短，有快、有慢。无论快慢都会影响色彩视觉。我们不能被动感受色彩刺激，要借助现代科学技术的设备，控制色彩传达和感应时间的速度。
人类凭自己的智慧可以借助现代科学技术制造设备，以人们意志为转移，改变和调节色彩传达时间，调到视觉舒适感受的时间。电脑、电视、电影，商业环境、室内照明、LED屏幕，舞台艺术，电子游艺等等现代色彩，都是动态中的色彩刺激。很多电视节目颜色杂乱而且变化太快，违背了眼睛看清图像要150毫秒才能看清图像的生理原理，还没等视觉反映过来就变了。色彩变化速度的快慢调节，要针对视觉感受效果而决定。需要慢点的由于速度太快而人眼没看清就没了。需要快点的却速度太慢而色彩感觉定格。寻找色彩传达时间变化的规律，借助光学和视觉生理科学成果的理论，探索色彩艺术理性应用的规律。以通过仪器将色彩速度减慢或加快，让人们看得清清楚楚舒舒服服，得到色彩艺术的精神享受。
照相机是最能掌控时间，抓住色彩变化现象记录仪。
下面的照片就是主观掌控色彩时间的作品。
色彩起着明显标识的作用。色彩对比强烈刺激度就高，对比和谐刺激度就弱，它们都能触动心灵。色彩和语音及音乐一样，语言和音乐是通过声波来传达人们的心思和表达人的思想情绪、心境的意愿。色彩有语义，色彩是通过光波来表达人的气质、品位和格调，具有同样重要的作用和功能，值得我们从色彩的空间和色彩的时间上认真深入地进行探索和研究。
参考文献
[1] [瑞典]菲尔·马尔帕斯.《摄影与色彩》.中国青年出版社.2009年
[2] [美国]肖恩·亚当斯.《色彩应用》. 中国青年出版社.2007年
[3] [日本]南云治嘉.《东方配色》. 中国青年出版社.2007年
[4] [韩国]李在万.《设计师谈配色艺术》.电子工业出版社.2007年
[5] [瑞典] Berit Bergstrom编写《色彩选择》斯堪的纳维亚色彩学院教材
[6] [美国]保罗·芝兰斯基/玛丽·帕特·费希尔著《色彩概论》
参考图
作者 | The Article Source | 简介缪维：国内资深色彩专家。清华大学美术学院培训中心主讲教师、北京工业大学艺术设计学院客座教授、北京东方文化艺术学院教授、中国流行色协会荣誉理事、专家委员会委员、国际合作顾问、中国建筑学会室内设计分会陈设艺术专业委员会资深专家。长期从事传统色彩等方面的学术研究与实践等。
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