艺术与视知觉（四）

光线

如果我们的探究指向引发视觉的第一原因，那就必须首先想到光。如果没有光，我们什么都看不见，也就无所谓形状、色彩、空间。在各种宗教仪式中，光理所当然地成为一种被崇拜、被庆祝和被索取的幽灵。对于人类和所有昼行动物来说，光是他们所有活动的必需条件。

 

上一章节中讲述了物体在视觉中通过透视变形从而产生了立体空间感，但是如果一些物体在视觉中无法产生明显的透视变形我们是如何确定它是立体的呢？

比如说单个球体，我们可以通过球体表面亮度的变化在视觉中形成一个立体的形象。其实任何形状的物体，在光的照射下表面都会产生亮部、由亮到暗过渡的灰部、暗部，以及这个物体与周围其他物体产生的反射和投影。其中明暗过渡是表现物体立体空间感的关键，因为经验告诉我们，离光源越近的地方就会被照得越亮，物体表面的亮度就会根据离光线的远近呈现明暗渐变的过渡，如有凸起、遮挡则会出现阴影。

 

以上都是素描常识，现在着重研究一下阴影。

阴影是由于光线被物体本身遮挡而投射在物体周围的一块暗部区域，越靠近该物体的地方越暗，而在稍远的地方受环境光（主要为其他物体的反射光）的影响逐渐被照亮，从而呈现由暗到亮的渐变过渡。阴影的具体形状则是根据光源的位置和物体本身的形状决定的。为了简单起见，我们把光分为两种，一种是平行光（太阳离我们很远，所以在一个狭窄的空间范围内，它发射出的光线几乎是平行的），另一种是点光（即光线从一点向四周发射，小灯泡发出的光就是这种）。

 

首先探究下平行光照射下物体的阴影，如果不考虑透视，凡是在物体中相互平行的线条，在影子中也相互平行，如图a；但是现实生活中任何被我们看到的物体总是要服从透视变形原理，因此物体和影子都朝着远处一个点（消失点）聚集，如图b。

有关透视原理的探究请翻看上一章节。

 

下面讲述一下点光源照射下物体的阴影，话不多说，先看图：

通过上图的比较，我们发现点光照射下的阴影形状呈向外扩张的变形，被遮挡的暗部空间向光源点集聚。

 

掌握好物体之间正确的光影关系和透视关系，对重塑画面的立体感是十分有用有必要的。当然，光在视觉中的作用远不止于此，它的另一个贡献就是让世界变得多彩缤纷。

色彩

1666年，牛顿先生做了个轰动整个欧洲的实验，他用三棱镜将一束太阳光分离出一条彩色的光带，从此揭开了色彩的神秘面纱。

随后物理学界对光的深入研究，发现白光其实是多种波长的光混合的产物，不同波长的光在人的视网膜中呈现的颜色也不一样。

可见光的波长范围在380-780纳米左右。物体呈现的颜色是由该物体将对应颜色波长的光发射或反射到人的视网膜上，然后视网膜上的接收器将该光波转换成了对应颜色的信号传输给了大脑。在阳光中，白色的物体将白光光全部反射到人眼，黑色的物体将白光全部吸收、红色的物体将白光里的红色反射到人眼，其他颜色的光全部吸收……

 

各种颜色的光混合到一起为什么得到的是白色，而不是像我们经验中的，将所有颜色的颜料混合到一起得到的颜色呢？这就涉及到颜色的混合模式——加法混合与减法混合。

所谓加法混合，即两种以上的光混合在一起，光亮度会提高，混合色光的总亮度等于相混各色光亮度之和。

而减法混合，即色料的混合，色料不同，吸收色光的波长与亮度的能力也不同。色料混合之后形成的新色料，一般都能增强吸光的能力，削弱反光的亮度。其特点是混合后明度、颜料的混合，最后趋向黑灰色，所得亮度为相混各色的平均值。

 

基于上面两种混合模式，人们分别在色光和色料两个方向找到了能通过混合出其他颜色的三个基本色，但是这三个颜色不能用其它色混合而成。

色光三原色：红光（Red）、绿光(Green)、蓝光（Blue）。（也就是我们常说的RGB模式）

色光三原色主要应用在电子显示领域，在设计软件中可以滤色的叠加模式模拟。

色料三原色：品红（Magenta）、黄色（Yellow）、青色（Cyan）。（用于印刷的MCY）

色料三原色主要应用在印刷领域，在设计软件中可用正片叠底的叠加模式模拟。

根据人的视觉经验，如果我们长时间盯着一个颜色后视线突然转移到一个空白的地方，我们的眼前就会出现另一个颜色，而这前后两个颜色称为互补色。可能是因为我们的视觉系统接收到了一种颜色后，急切想接收另一种与之对抗的颜色作为补充来维持之前的平衡吧。我们可以用下图做个实验，眼睛专注于画面中黑点的位置15秒……然后就到了见证奇怪的时刻。

从以上实验中，我们粗略地可以得出：蓝色的互补色肯定是橙黄色，红色的互补色可能是绿色……经过人们的不断探索，总结出一个在艺术设计中非常有用也最符人的实际色彩感受的色彩三原色：

从色轮中我们不难看出，呈180°角对立的为互补色，这两个颜色对比强烈，给人冲突对立的感觉；相邻的颜色比较相近，给人和谐融洽的感觉；呈120°-180°内的颜色，即分裂互补色，对比也比较强烈，越接近180°对比效果越明显。

 

讲了这么多，最后回归到色彩的三个维度，它们分别是：色相、亮度、饱和度。就像一个三维坐标上的三个轴，我们看到的每个颜色都可以在整个坐标上找到具体的位置。

色相（也叫色调）H(hues)：

在不同波长光的照射下，人眼所感受到的不同的颜色，如红色、蓝色、黄色等。是最最容易区别颜色的一个维度。

亮度（也叫明度）B(brightness）：

指颜色的明暗程度。

饱和度（也叫纯度）S(saturation)：

指色彩的鲜艳度，饱和度高，颜色艳丽，饱和度低，则感觉像褪色了一样。

上图是ps中的拾色器，即选取颜色的工具，多数软件的拾色器都是这样的，大同小异。滑动色相条选取色相，然后左边坐标中就能显示该色相在不同亮度和饱和度下的显示效果。

 

关于色彩的情感倾向，我觉得不同国家不同种族和宗教信仰的人对色彩的感受也不一样，比如黄色在中国文化中象征皇权，而在欧洲中世纪文明中象征羞耻和蔑视。当然啦，冷暖色调给人的感受都是差不多的，世界纷繁复杂，具体情况具体分析吧。