色彩与光
色就是空，空就是色。这是一句灵性话，并非人人都能听懂，但人能根据自己的悟性领受其奥秘。从科学的角度来看待色彩与光，色就是光，光就是色，没有光我们就看不见颜色，或者说颜色也不能被我们看见。接下来我们要谈谈三点：光与色彩的科学；光的属性；光与色彩的互动。
自然光和人造光影响着我们观看和感知色彩的方式。
如何理解及运用光来创建设计中的微妙细节，对设计者非常关键。
特别是如今我们有着种类更丰富的照明选择：白炽灯，卤素灯，荧光灯，LEDS灯等，这要求我们对光与色的影响关系更加敏锐。
没有光就没有色。色彩不能独立存在，但色彩的确一直存在，而且无处不在。
但将色彩当成一门特定的研究学科是从欧洲启蒙运动时期才开始的。
随着人类对光和色的深入研究及在技术上取得巨大的进步，光与色知识已广泛应用于不同领域。
灯光照明工程师的焦点是色温，科学家的焦点是折射光，设计工作者关注光与色彩的联动。
光长久以来都被认为是无色的。
但1666年牛顿通过棱镜发现光里含有色谱。透过光折射牛顿发现光由不同的波长组成，每种波长与不同的颜色相关联。
备注：波长以纳米为单位（nm），可视光谱范围从400nm-700nm。红色波长是650至700nm，紫色波长为390至430nm。
牛顿发现光的三原色是红、蓝、绿。
将光学三原色等量加在一起，就产生白光。
光源的颜色是纯色，叠加在一起会越加越亮，故称之为加法混色（见上图）。
备注：光束投射在物体上，物体会吸收一部分波长并反射其它的波长，使我们能看见色。比如，当绿光和蓝光被物体吸收之后，我们就看到红光。
跟光三原色原理不同的是：颜料三原色是红、黄、蓝。包括染料、颜料、色素、化学染剂等。
颜料色不是纯色，也与环境色有关系，它们叠加起来会越加越暗，理论上当三者混加后会变成黑色，故称之为减法混色（见上图）。
色轮作为一个重要的色彩应用工具，就是根据减法混色的原理为基础。
（上图是1861年法国化学家Chevreul创造的色轮）
在色轮里，通过减法混色演变出二次色，在原色与二次色之间可以有无数种的颜色。
加入黑、白调和的颜色会演变出不同的色彩明度，延伸出无限种颜色的可能。
上图是美国Color Wheel公司的专利色轮，由12个色彩家族、分4个明度层次、共计48种颜色构成。
您知道吗？人的肉眼可以看见的颜色超过七百万种。
不知您是否注意到这样一种情况：色彩的纯度会在一天当中不停的发生变化。
捷克解剖学家- Jan Evangelista Purkyne（1787-1869）发现：红花在阳光充沛的白天色彩明亮，花与叶的色彩对比鲜明。但同样一朵花却会在黄昏时分看起来黯淡，此时的花与叶对比也不明显。科学上称这种现象为“浦肯野转移或效应（Purkinje Shift or Effect）。
每种光源对色彩的影响都有其独特的一面，下面我们从色温、显色指数、自然光+人造光三个方面来讨论光的属性：
色温指光源的色彩品质，以开尔文（K）为单位。
通常认为：色温越高，光越偏冷；色温越低，光越偏暖。
就好比当一个物体燃烧起来的时候，开始火焰是红色，随着温度升高变成黄色，然后变成白色，最后蓝色出现了。
下图是不同光源的色温参考图：
色温介于2700K-3200K的时候，光源的色品质是黄的，给人一种暖光效果；色温处4000K-4500K时，光源的色品质介于黄与白之间，给人自然白光的效果。下图是黄光、黄白交加的光、正常日光下的同一室内效果：
色温的应用：
冷白光：最好用于需要明亮白光的区域，如商店、车库/仓库、医院、办公室和商业建筑的安全照明及户外照明。
自然白光：为空间提供自然、明亮与包容氛围。可用于餐厅、大堂、办公室、或卧室、厨房、浴室。
暖白光：用于需要淡黄色暖光的区域。可用作装饰照明，如珠宝展示区、橱柜、展示柜。暖白光让人觉得愉悦舒适，也可用于酒店服务区或卧室、客厅、餐厅。
色温与室内设计：
正确的灯光颜色能提升房间的外观及感觉。
淡黄色的暖白光可以用于增强房间的黄色、橙色、红色和棕色；
自然光或冷白光可以强化房间内的中性色、蓝色和绿色。
光对物体的显色能力称为显色性。
显色指数指物体在某个光源下相比标准光源下所呈现出来的色彩精确度。
显色指数越高，物体呈现的色彩就越丰富、饱和。
一般来说，广谱光所含波长的质量比较均匀，因此能为所有颜色提供匀称的显色；窄谱光会让一些色彩看起来单一，缺乏色彩。下面是不同人造光源的显色指数参考：
注意：显色指数和色温是不同的测量法则。两种光源可以拥有相同的色温但显色指数可以完全不同。比如，氙[xiān]气灯与水银蒸气灯相比，它们的色温都是5900开尔文，但氙气灯的显色指数是100%，而水银蒸气灯的显色指数却低于20%。
图：一个苹果在色温同为2700K但类别不同的光源底下的显色指数
上图是三排相同的颜色在不同光源下的显色指数
日光被认为是一种理想的光源，虽有点偏蓝但暖/冷光谱相对平衡。
上图是一张日光曲线分布图，整体波长相对平衡，故称为一张“全光谱照明图”。
但是，日光是通过阳光在大气层中过滤而成的，其颜色和强度会不断发生变化，从而影响了我们观看颜色的方式。一般将日光分成三个类别：太阳升起时段的晨光；中午时分的日光；太阳下山时分的夕阳光。
一天之中的太阳光不断发生变化，但平均色温是5600K。
接近太阳升起和太阳下山的那些时间，日光色温约3000K，光色看起来更红。
中午时分的太阳色温接近6500K的时候会看起来更蓝（见下图）。
建筑外墙选色时必需考虑当地的日光色温。
比如说在安大略省多伦多市与在弗罗里达州的迈亚密（见下图）：多伦多全年的气候和温度比较温和，故其外建筑的热量吸收几乎可以忽略不顾，在色彩上可以有更多的选择；但迈亚密全年大部分时间都是阳光普照，因此当地的外建筑及室内一般会选用浅黄色、蓝色、米色和白色，因为这些浅颜色的热量吸收少。而深颜色会吸收更多的光从而令房子变得更热。
另外：对不想有热量吸收的地方，使用一些色彩反射率达60%或更高的会更好。
图左：安大略省多伦多市 图右：迈亚密佛罗里达州
随着太阳光的强弱和照射角度发生变化，房间的颜色也会改变。
朝南：高空光线能将冷/暖色的最好状态呈现出来，用深颜色会显得比实际明亮，用浅颜色会显得很有光泽。
朝北：自然光线凉爽，略带蓝色。用亮丽的颜色比柔和的好，浅颜色看起来会显得有些压抑。
朝东：正午前东边的光线是温暖的黄色调，但一过午后就开始转蓝。这种朝向的房间很适合用红色、橙色和黄色。
朝西：在黄昏时分的光线很美很温馨，但在晨光时分就有阴影及令色彩显得比实际暗淡。
无论自然光、人造光还是烛光，任意光源都会改变色彩的呈现。
接下来围绕“同色对比、同色异谱、色彩恒常性、色彩反射”四个术语来谈谈光与色的互动关系。
光线变化影响我们对色彩的感知，环境色对色彩的影响同样是很大的。
比如在一个色彩的周围并置许多黑色或白色，就会让这个色彩看起来变浅或变深，在颜色的视觉效果上向前凸显或向后隐退。这种现象称为“同时对比”。
图：将同样一个黄色放在不同的色彩背景色中，细看它们在视觉效果上的不同。
两个不同的色彩在某种光源下看起来相同，却会在另一种光源下呈现出不同，这种现象称为“同色异谱”。
图：左图看起来两个球体颜色是相同的，右图却有分别。
同色异谱现象通常会在不同种类的物质材料上发生，比如涂料和织物。涂料由颜料组成，织物是用染料染成，所以在有些光源下，同一个颜色的染料产品和颜料产品可能看起来色彩一样，但一旦转移不同的光源它们就会发生色彩转移，看起来可能不一样。
同色异谱现象通常会在较为相近的中性色、灰色、灰蓝色、灰绿色和紫色中发生。
色彩恒常-指当光线的种类及光线的颜色已经发生改变，但在人看来物品的颜色依然是之前的特点，属于人的主观性色彩感知范围。
比如一个苹果在晨光下是红色，在黄昏的微弱光线下它还是红色。即使所处的光线波长已发生改变，色彩也发生了改变，但我们不会重视波长而更愿意使用大脑储存的信息。
图：两个小箱子的颜色是一样的，不信你把一根手指放在它们中间再比比看。
图：看看左右两边箭头所指的两个颜色有什么区别？
图：当将两个箭头所指的颜色放在一起时，你看到它们的颜色是完全一样的。
英文全称Light Reflectance Value，简称LRV，是一个光测量工具，用以测量颜色的光反射量及吸收量。
*最深的黑色LRV约5%，最白的白色LRV为85%
*黄色的LRV测量值可以高达80%至90%，是反射值最高的颜色。
当运用黄色的时候，一定要注意这个色彩的纯度！因为在视觉光谱上这是反射度最高的色彩之一。越多区域使用黄色，这个色彩的纯度就会显得越高。
从优化环境学的观点来说，有效使用LRV能创造出更成功的照明设计方案。
高LRV的颜色能充分发挥空间的日光效能，减少对人造光的依赖。
住宅室内空间的LRV通用建议50%，如果LRV低于50%的色彩将吸收更多的光线从而变得更暗，而LRV高于50%的色彩会更亮从而反射度更高。
图：室内用的暖灰色是Benjamin Moore HC-172，LRV 55%
商业空间也有一些相关的LRV推荐原则：
大礼堂、教室、银行、大堂、博物馆和餐厅空间，建议使用LRV70%的颜色。
LRV在需要引入视觉对比的找路指引和障碍通道空间会扮演着重要的角色。
工业空间如仓库、工厂和航运设施的LRV推荐值为65%。
每个色彩都有自身的光反射值，同样，物件自身的材质光泽度也跟反射值有关。
反射有两种主要类别：镜面反射和漫反射。
图为高光物体的镜面反射：它会将直射进来的光直接等量地反射出去。
图为哑光物体的漫反射：它会将直射进来的光四面八方地反射出去。
同样一面墙、同样的颜色，涂刷成高光/亮面漆的效果与涂刷成哑光效果，其光反射值及色彩的呈现度是很不同的。这是因为高光的镜面反射特点会让色彩看起来更暗更深，哑光的漫射光特点则让色彩看起来更浅些。下图是笔者不久前做的一个试验：
先在两张硬纸板上涂刷上颜色 ，一张紫色一张深棕色。
再用美纹纸将每张纸板各分成两半，分别涂刷上不同的光泽度，结果是：
紫颜色纸板：美纹纸左方刷的是蛋壳光，右方是高光，结果高光区看起来比蛋壳光区颜色更深；
深棕色纸板：美纹纸左方刷的是哑光，右方是高光，结果高光区比哑光区颜色更深。
选择相同的颜色但按不同的光泽度施工在一面条纹墙上，就能看到高光条纹比哑光的条纹颜色更深。
所以说，颜色的深浅显现不仅跟照射光源有关，而且跟受光物体自身的光泽度有关。
我们感知或观看颜色一定受光的影响，包括自然光和人造光。
加法混色与减法混色对我们看待和处理颜色的方式都是一样的，设计师理解色彩与光的关系非常重要。
光对色的影响可以通过色温、显色指数、自然光与人造光来理解。
光就是色，色就是光。
影响我们感知色彩的因素包括：同时对比、同色异谱、色彩恒常性、LRV反射值及光泽度。
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