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解析颜色的前世今生系统（原色的选择）

发布时间：2018-11-17 19:57:24

之前我们已经基本把RGB系统的各种疑难杂症讲完了。

顺着RGB加法色的思路，能不能用RGB来做减法色的三原色呢？

来试试看。

把红色的颜料加到绿色的颜料里——哎呦喂，变黑了……

在PS里，用“正片叠底”模式，叠加两个图层，也可以模拟出颜料混合的效果。




为什么会这样？

色光加法色中，红绿蓝光混合，就是简单的光谱相加，生成白光：




但在减法色中，物体是靠吸收一部分光、再反射剩下的光来呈色的。

比如绿色的叶子，其实是因为除了绿色，其它的光都被叶绿素“吃”掉了。




同理，红色的颜料，是因为除了红色，其它的光都被“吃掉”。




当红颜料和绿颜料相加之后。。。红颜料吃掉绿光，绿颜料吃掉红光，oh no，什么都没剩下……不就是一片黑了？





所以RGB不能做为减法色的三原色！

理论上，减法色的原色应该是这样的颜色：

光谱分布上，不能太宽，否则色调难以分辨。但也不能太窄，否则光谱的重叠部分太小，造成两个原色一叠加，什么光都不剩下。

在反复实践中，确定下来的减法色三原色光谱是这样的：




当当当，这就是现在打印、印刷用的三原色——CMY。


并且，从光谱上也能看到，青色C正好吸收了红色R，因此也被称为减红色。品红M吸收了绿色（减绿色），黄色吸收了蓝色G（减蓝色）。减法三原色和加法三原色有着非常神奇的互补关系。

——这到底是一种冥冥之中的巧合？还是背后有什么玄机？我不知道……

再来看一下色料混合后的情况。

当青色C和品红M混合，C从照射的白光中吸收红光，M从中吸收绿光，因此白光中只有蓝色剩下了，即C+M=W-R-G=B。




同理，可以得到其它情况的混合规律如下：




什么？眼都花了？记不住？正常，这些公式是用来理解规律的，想通了就行，我也记不住！

下面这个示意图就清爽多了，大家可以在PS里面动手验证一下。




大家应该也注意到了，加法色和减法色，有一个非常显著的区别：


当三原色都混合在一起的时候，如果是色光相加，光的能量会越来越多，颜色就会越来越亮（明度升高），最后变成白色W。而如果是色料相加，随着颜料的不断混合，被吸收的光越来越多，因此光的能量越来越少，新生成的颜色明度会越来越低，CMY混合后，最后剩下黑色K。

但是！以上仅仅是理论情况！实际使用的CMY油墨由于种种限制，并不是一条理想曲线。由于油墨和墨粉需要很多颜色以外的物理特性，比如：纸张上的附着性、尽快干燥、抗褪色，以及不能太贵！这些性能都要靠颜色的纯度来换取。



减法三原色CMY的实际光谱曲线图

黄色印刷油墨还比较接近理想曲线。品红的油墨在蓝色部分反射率太低，实在是差强人意。青色呢？蓝色和绿色都不高，绿色部分的光谱分布还很窄，呈色效率是最差的，并且严重偏（蓝）色。这样，印刷品的颜色再现能力大打折扣。

所以真正印刷用的CMY和PS里面用RGB生成的最亮最饱和的CMY，不！是！一！回！事！

总的来说，就是明度会偏低，其中青色和品红有明显偏色。




所以，实际色料混合后的色彩，和理想情况比，还是有较大的差别的。






实际色料混合曲线与理想RGB曲线对照图
 
需要特别注意的上，实际的CMY油墨，不但该反射的没好好反射，对该吸收的部分也没有彻底吸收。所以三色混合后，并不能生成理想的黑色。如果你的打印机黑色墨盒正好没水儿了，想用CMY勉强凑个黑色用。。。那画面简直太美没法看。。。




所以为了得到真正的黑色，还需要额外增加一个纯黑的油墨，简称为K。

这样，打印、印刷采用的颜色系统就诞生了！——这就是我们常说的CMYK系统。

PS：这个黑色的油墨并没有缩写成B（Black），大概是为了和RGB的B区分开。但是为什么又选了K作为缩写名呢？

根据某些大神的考证，这个K是“Key”的缩写。表示K印版是起关键作用的印版，而其余三个印版都要以它对齐。因为黑色是最深的颜色，视觉感觉最强烈，在图像中能起到一种“骨架”的作用。因此我们用的是CMYK油墨，而不是CMYB油墨。

好啦，这次就到这里！
（这次的图好难处理，搞了好久……上班偷偷摸鱼写的，排版问题大家就忍一忍啊啊啊啊啊~~~

下次讲讲CMYK拾色器为什么用百分比来选色。


再见~~



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