色彩視覺 ( 二 )
11/16 交大視知覺上課筆記 鄭炳煌

 

四、色彩外觀:色彩恆常性與脈絡效應

1. 色彩恆常性-不同光譜的照明,在同一物體上反射出的顏色非常不同,但在知覺經驗中,卻仍毫不猶豫的對顏色舵同樣的判斷,這就是我們會依照經驗,自然的將照明光譜除去考量中,還原物體的固有面目。然而色彩恆常性並非百分之百,光源仍有其引起我們注意的內涵。舉例來說,房間中失火會產生紅色的火光,所以對光旋內容的認識依然有其必要。

常性的程度和照明光源在光譜上的豐富程度有強大的關聯。光譜越豐富、越連續,則此光源的演色性越佳。例如 equal energy 的光或是鎢絲等或鹵素登等連續光譜的照明,就會有很佳的演色性。然而像是日光燈 ( 只由幾個能量較強的長波加幾個能量較低的短波組成 ) ,或是高速公路上的鈉氣燈 ( 接近單色光 ) ,就具有較差的演色性、甚至幾乎沒有演色性,並具有較差或幾乎沒有色彩恆常性,失落是由於光源極端貧乏導致。

彩感是相對的,有關色彩恆常性的實驗:演色性和燈具有關,並且和周圍的對比 (contrast) 也有關,一面白牆和五彩繽紛的環境,可互相比較的對象物越多,我們的色彩恆常性越佳。

實驗內容:兩房間 R1 、 R2 中間牆上有一個小窺孔, R1 的燈光 L1 是白光、 R2 燈光 L2 是黃光。當 R1 的受試者透過窺孔看 R2 的白紙時,會以自己身處房間的標準來判斷 R2 紙的顏色,所以認為 R2 的白紙是黃色的。但是只要窺孔大道可以看到背景,只要一點點背景資訊即可判斷這張紙是白的,透過背景的對比可以很快的過濾掉色光的資訊。

中間的咖啡色是一樣的顏色,但在上面感覺是受光面,我們會去除掉光線判斷顏色,所以那塊咖啡色感覺較深。而下面是被光面,我們判斷顏色時自動為整體加上光線,所以咖啡色感覺較淺。

同一塊灰色在左圖跟右圖讓人有不同的感覺,右圖幹像是罩上了一層藍色的薄霧,所以感覺灰色似乎比較黃一些。

2. 色彩對比

3. 色彩同化

同樣的紅色擺在黃色與藍色中,感覺左圖之紅偏橘、右圖之紅偏紫,這就是被外面圍繞的色彩同化。

感覺右上左下走向的紅色偏紫、左上右下走向的紅色偏橘。

然而什麼時候是對比、什麼時候是同化呢?這和色彩接受域有關,大面積的色彩並置時,它們會個自落在不同接受域內,這時候產生對比效果 ; 而小色塊的並置則會使兩顏色落入同一細胞的接受域,這時就會產生同化。

4. 面積大小

色彩的 contrast sensitivity fumction 截斷頻率較低,可見處理色彩的接受域面積較大,所以弱色彩面積小於接受域,則處理困難。所以色彩的面積小的話判斷也較難。舉例來說,粉刷牆壁時我們觀看小色票與整面牆的感完全不同。實驗結果說明,當色彩面積變小時,色彩的感覺會完全不穩定,大面積的色彩比實際明度來的亮,這是因為刺激細胞的接受域較完整所致。

5. 色點排列方式

由很多色點並置去產生混色,色點雖然所佔比例相同,但排列不同仍會影響顏色的外觀。

6. 前進後退與膨脹收縮

打破一般所認為-暖色前進、寒色後退的觀念,實驗結果是:明度越高越膨脹 ; 就色彩而言,高明度的綠色前進感最?,此紅色只要明度降低則後退感增強 ; 紅色則是越暗越膨脹。顏色的前進後退與膨脹收縮與建築、室設、織品的設計有很大的相關。

7. 暈染效果

最後的經驗中,一平面要帶有什麼特質非常受到邊界的影響。大範圍沒有變化之物人眼傾向於不處理,所以我們會將邊界的特性內插到大範圍的內容處理。

若是灰階則是會讓人感覺到透明度的不同。

8. 咖啡色

咖啡色是一個獨特的顏色,比較暗的藍色我們就會覺得是暗的藍,然而比較暗的黃色我們則會認為是咖啡色,有色相的不連續性。

色彩視覺 ( )

一、 指定用色 (color speciffication ) 的色彩管理及色彩空間

1. 色彩空間:雖以調整 RGB 的值的方式控制 CRT 色彩最為直接,但非常不合直覺。一個常用的表色系統是 HSV ,將色彩區分為直覺上容易理解的色向、飽和度、明暗度三個程度。

2. 常見的選色介面:明暗通常分開來調整,而將其他兩個向度表達在 2D 平面上,雖然各種形狀的選色介面各有其優點,但很難說哪種方式最為理想。一個重要的通則是應該要提供,關於選定顏色在空間上中的相對位置訊息的回饋。

3. 色彩系統

a. NCS 系統

R - G 、 Y - B 對應,上下則是彩度的變化。

b. munsell 系統

將可見光譜整齊的切成十份, RGYB 不一定在對面,不對稱。

c. CIELAB

用座標系統而沒有色票,理論性較高。

d. Pantone

是最常見的色票系統。

e. Mixing complementaries

用於美術教育或是水彩油畫等的色料混合,相對的是減法混色。

4. 色彩調色盤:排列的規則性會顯著影響小色塊的外觀,若在螢幕上選擇用於表面色的色彩樣本,則須仔細校正環境照明的白平衡。

二、 標示用色彩 (color for labing )

1. 區辨性 (distinctness) : Bauer et al. 的實驗,目標務落在干擾物所圍成的區域之外。

2. 獨特色 (unique hues) :基於任二色進可能不屬同類的原則,對比論中的基本色是首要的選擇。

3. 與背景色的對比:避免純粹色彩的差異,若非此不可疑加上黑色或白色的鑲邊。

4. 考慮色盲或色弱

5. 數量限制: 5 - 10 色為佳

6. 考慮面積:太小區域變色不易,覆蓋在文字上的大面積色面宜降低其彩度。

7. 尊重約定俗成的慣例:例如消防車雖然被撞機率高,因為紅色在視線不明的天候非常不顯眼,但是仍不能改變其色彩。又例如國外買紅車的保險較高,一方面是因為喜愛紅車的車主,通常較具有冒險跟耍率性格,另一方面也是因為紅車明視度很差的原因。

8. 建議清單:紅、綠、黃、藍、黑、白、粉紅、靛藍、灰、橙、棕 ( 咖啡 ) 、紫

三、 表示連續向度時色彩的序列性 (color sequences in psudocoloring )

1. 色彩構成的色環是頭尾相接的,而不是向灰階一樣的直線順序。

2. 色彩的梯度不具有表現立體輪廓的能力

3. 注意色相

a. 色盲與色弱

b. 視訊息的訊息程度

c. 考慮 uniform color space

d. 最好色序是在 color space 上成螺旋型的排列方式,及除色相之外,同時有彩度跟明度的變化。

4. 常用色彩範例

a 是灰階、 b 則是只有單純的色相改變、 g 是除了色相亦包含了明度增加

四、 跨平台色域轉換

1. 力求保持灰度軸的順序性,白要成白、黑要成黑,並且不可跨越層次或顛倒。

2. 盡量誇大明暗對比,最明和最暗的值不要壓縮,盡可能放大。

3. 盡量減少落在目標色域之外的顏色數

4. 飽和度寧高勿低

五、 多向度資料顯示

資料上要表達的維度增多,用顏色可增加不同維度,但不要濫用。