颜色的前世今生15·RGB拾色器详解

RGB系统是难点最多的，扫清了障碍之后，就可以轻轻松松讲解设色器啦~\(≧▽≦)/~

但在此之前，因为有网友说RGB加法色原理没有讲清楚，所以再在这里补充一下。

RGB加法色原理

为什么RGB加法色可以生成各种颜色呢？我们可以从人眼如何感应颜色的理论（颜色视觉理论）来理解。

现在关于颜色视觉原理，有一套比较成熟的理论来解释，这个理论包括三个方面：

1. 三色学说；

2. 对比色学说；

3. 阶段学说；

 

虽然这套理论能解释现在大部分的现象，但也不能说它是成熟的理论。并且他们大部分是科学家的理论假设，在实验验证上还有很多不足。毕竟我们不能把人的脑袋劈开来做实验对吧？这么滴也太不人道了。。。所以在实验验证方面，只能设计实验来间接证明理论的正确与否。这一点大家要理解。

不过，这些细节对我们只考虑“怎么用”的人来说无关紧要，交给科学家头疼去吧。

来看看对RGB系统最重要的理论假设：三色学说，也被称为“杨-赫姆霍尔兹理论”（以创立它们的科学家命名）。剩下的两个等讲Lab系统的时候再详细介绍。

人眼的视网膜细胞分为两种（已有解剖学成果支持）：

1. 负责暗视觉的杆状细胞，没有颜色感应功能，只能感应明度；晚上用；

2. 负责明视觉的锥状细胞，有颜色感应功能；白天用，光线一暗，就不行了，得让杆状细胞上；

视网膜中的锥状细胞和杆状细胞

其中锥状细胞按照对光谱响应的峰值不同分为三种：

1. 感红锥状细胞；

2. 感绿锥状细胞；

3. 感蓝锥状细胞；

（这方面解剖学的实验成果还有很多不足。最大的问题在于，感红感绿感蓝细胞在解剖学上区分不出来，就是说它们外观长得都一样。。。现在的科研成果倾向于认为，是细胞中的微观能态结构的不同，导致吸收光线的峰值不同。好吧。。。不要在意这些细节。。。）

锥状细胞又分为感红、感绿、感蓝三种

三种细胞不同的光谱响应曲线

这就相当于人眼有三种传感器，分别采集红绿蓝三种颜色的信号强度。获得的RGB信号的比例不同，就会得到不同的颜色感觉（实际上，这就是数码相机的像素工作原理）。

人眼的颜色感觉，一定程度上，就是取决于这RGB三个传感器的信号的绝对强度（明度）和相对强度（信号之间的比值，决定色调、饱和度）。进一步，如果人眼的RGB感受到达一定比例的平衡，就会产生消色（黑白灰）的感觉。

也可以这么理解，牛顿从白光分离出了赤橙黄绿青蓝紫，但其实人眼仅仅是靠红绿蓝来识别颜色的。所以人造光源可以仅靠红绿蓝三种光来骗过眼睛，“虚拟”出白色，乃至更多的颜色。

根据这个原理，如果我有RGB三个颜色的灯，就可以通过改变灯的光强配比，让人眼感觉到不同的颜色。而如果我们有两种不同的光谱分布A和B，不管实际它们的差异有多大如何，只要人眼这个RGB传感器得到的三个信号的强度值一样，那么人眼就会认为A和B这两个颜色是一样的。根据这个原理，我们就可以实现颜色的复现。

用RGB三盏灯，匹配出不同的颜色

该如何操作？

当用RGB灯光匹配出亮度最大的白光时，记下它们的强度值，并固定下来，设置为RGB灯光的最大值，暂时记为100%。

灯光的强度从0到100%的变化，如果可以无极调控，就可以生成无数种颜色。但是，我们现在用的都是数字显示系统，计算机处理都用二进制。所以，灯光的强度从0到100%的变化，只能分成有限的档位，并且这个档位的数量应该是2的N次方。

目前显示系统的主流标准，24位色：

1. 每一个像素都包含24位数据，正好是3个字节的长度；在计算机里大概长这样：

001001011010101010000111

2. RGB三个通道，每个通道包含1个字节的数据量，即每种颜色的数据深度是8位；

3. 这意味着RGB三盏灯，每一盏灯的光强，都可以有256个档位调整（2的8次方）；从完全关掉的0（黑色）到最亮的255（白色，对应无级调控的100%）可调；

 

这就是所有RGB显示系统（CRT、液晶、OLED、LED点阵）的显示原理。你可以理解为，整个显示平面上有很多盏小灯在开开关关。每三个RGB小灯组成一个像素，每个像素负责显示自己的颜色。而许许多多的像素合在一起，就形成了显示画面。

进一步，我们可以用RGB三盏灯的档位大小的数据，来给所有我们能得到的颜色来进行编号。

比如，当我们知道某一个颜色A由（R: 120；G：098；B：201）组成，我们就可以把这个数字记下来，根据这个就可以随时随地复现这个颜色。——这就实现了颜色信息的存储。当我们把这个数据传给别人，别人即使在异地，也可以用别的RGB系统来复现。——这就实现了颜色信息的传递。

再进一步，把0到255的数据，用十六进制写出来，就是RGB显色系统对颜色的十六进制编码。比如上文的颜色A，编号应为#7862C9（前面标注#号，以示区别）。也可以理解为，这个颜色的RGB分量分别是（十六进制的）78、62和C9。

这个编号简单易懂，并且正好是3个字节，方便计算机的存储、计算和传输。对于需要显示的颜色数量而言，也够用了。（如果RGB通道不是8位位深，而是7位位深，那么就只有2097152个颜色可用，相比人眼能分辨的数百万种颜色有点不够用，会看到色带现象。）

可以说，RGB是一个非常成功的颜色编码系统，一切都如此完美，鼓掌~~

RGB拾色器详解

这样，PS中的拾色器界面是不是就很好理解了？

当选中R前面的点选框，意味你现在开始采用RGB系统来选色，并且R是主要调整对象：用滑动条来调整R分量的大小，从0到255，由小变大。色域部分，则显示当前颜色随着G和B分量的增加而产生的变化。

当颜色位于色域左下角时，G和B的分量为0，所以还是正红色。在色域右上角，G和B都增加到了255，满格，就生成了白色。

点选G和B前面的选框时，道理同上。

那么问题来了，当我想要某一个颜色的时候，该怎么调整RGB分量呢？

靠经验。。。嗯不，靠规律：

通过上几期对色度图的介绍，大家已经了解了，如果混合G和B，新生成的颜色X，一定在G和B的连线上。这时，增加R，新生成的颜色Y一定在X和R的连线上。

所以，把色度图上颜色的位置记下来，就可以根据自己的需要来调整颜色了。

——太复杂了有木有？！

来个简化版的：

由于色光加法色的色相环其实就是色度图的简化模型，所以我们可以在下面这个6色的色相环里来看这个问题：

也就是说，黄青品红，是三原色形成的间色。而间色+对应的原色=消色。所以我们可以得到3个补色对：

至于为什么呢？观察一下色度图上他们之间的相互位置，这就是对色度图的一个简化。另外，CMY这三个字母的排序，正好是RGB的补色对应。心机啊心机。

假设现在有一个颜色X，我希望它能饱和度下降明度上升（变白），就应该增加B分量。如果希望明度下降（变灰），就应该减少B的补色，也就是形成黄色的R和G。

而如果颜色Y本身是靠近消色区域，增加B分量就不会使得饱和度下降，反而是向蓝色方向上升。所以，应该怎么调整RGB分量，取决于当前颜色的位置和你的目标。

其实还是很麻烦。。。囧。。。

所以我个人是很少用RGB选色的。。。有没有高人有好点的用法，快来指点一二~~

我觉得RGB系统最好用的应该是这个：十六进制编码输入框。

——把选中的颜色搬到别的软件里、从其他资料里面看到好看的颜色要搬到PS里来，直接粘贴拷贝或者敲几个数就好了，好方便\(^o^)/~

另外，搞明白RGB和CMY的补色关系，对调色也很有帮助。所以，别的先不管，这个6色色相环最好背下来！

修色楼主打算以后再讲，这篇已经写得太长了。。。大家可以看看李涛老师的这篇教程：如何把照片里的雾霾天修成艳阳天~

如何通过控制原色让你的照片变的通透 http://my.zcool.com.cn/article/ZMTQyMTEy.html

最后，我们选色的时候，有时候会看到有警告框弹出来。上面一排的警告框，是针对打印色域的检查。如果当前颜色超出了CMYK系统的色域范围，就会跳出叹号来提示你。并且，在下面的小方块里，会显示一个最接近当前颜色、又在CMYK色域内的颜色。单击这个小方块，就可以切换成这个打印安全色。

如果你是做Web设计，这个警告就可以不予理会。

但是如果你是要出海报，要给报纸上出广告什么的，就要注意这个问题，超出打印色域的颜色尽量不要用。并不是说用了打印安全色就没有色差了额。。。而是超出范围的颜色，那个色差...基本属于随机不可控类型，神仙都没办法（摊手

 

打印安全色的警告下面，还可能出现一个超出Web安全色的警告。

这个Web安全色是啥意思？

很久很久以前，网页设计师都是一群程序员，他们可以直接在源代码里面给背景和字体指定颜色。

由于当年的显示器和计算机平台的限制，主流配置可以实现的颜色停留在256色上。为了获得更多的颜色，有些系统会采用一种叫做抖动（Dithering）的、非常奇葩的办法来获得更多的颜色。但是各家的抖动办法又不一样，所以没发保证同一个页面在不同的系统里看起来一样。

为了兼容平台（微软和苹果）和浏览器（网景、IE等等）的不同，再考虑到硬件和软件的诸多限制，业界统一了Web浏览器使用的颜色库，定义了大概200多种颜色的标准代码。也就是说，如果在网页源代码里面，使用这200多种颜色的十六进制代码，就可以保证它在各个显示器中不会出现抖动，因此在这个意义上是“安全”的（避免了抖动带来的色差）。

现在嘛，毕竟技术已经今非昔比，现在的显示器不是24位色怎么好意思出门跟人打招呼？所以我个人觉得这个东西意义已经不大。

不过，有时候画个示意图什么的，因为并不需要非常精细的颜色，所以我个人还比较爱用这个。把色域下面的“只有Web颜色”的选框选中，就只显示Web安全色了。颜色少有颜色少的好处：面积大，好选。。。（你是有多懒。。。

下面是历史八卦时间。

如果有同学认为24位色难以理解，那是因为你没看过之前的好么。。。在形成业界公认的24位色之前，RGB显色系统经过了很长一段时间的标准混乱。各个公司用不同的平台、不同的硬软件系统，因此给RGB系统的编码方式是很不一样的。

总的来说，就是一个像素的数据深度，从1位（单色）开始不停升级，到2位、3位、4位。。。然后到8位（256色），再到16位（高彩），再到24位（真彩）的发展历程。

到了24位色，上文已经分析过了，各方面都堪称完美，又是微软和苹果主推的标准，所以横扫天下，一统江湖。

今天我们以IBM、微软制定的标准为线索，来重温一下历史~

再往后发展，就是大家熟悉的、由操作系统的江湖霸主——微软——定义的真彩色（True Color），从技术角度说，就是24位色（中间还短暂出现过过渡用的高彩色，15或者16位的High Color）。大家很熟悉，就不上图了~

PS：强调一下，当我们说16位色的时候，是指颜色深度是16位。就是一个像素包含的数据长度是16位的，它可以显示65536种颜色。

而当我们说16色的时候，就真的是16种颜色而已。同理，256色就是指256种颜色，比如索引颜色。

又PS：这个系列真是想到哪里写到哪里。。。为什么到了最后感觉离题万里了。。。所以大家当连载小说看才是正确的打开方式。。。