互补色

互补色(Complementary colors)是成对的颜色,这些颜色在组合时相互抵消。这意味着在组合时,它们会产生像白色或黑色的灰度色。当彼此相邻放置时,它们为这两种颜色创造出最强烈的对比。由于这种惊人的颜色冲突,相反颜色通常被认为比“互补色”更合适。

哪一对颜色被认为是互补的取决于人们使用的颜色理论:

现代色彩理论使用RGB加色模型或CMY减色模型,其中互补色对是红青色,绿色洋红色和蓝色黄色。
在传统的RYB颜色模型中,互补色对是红绿色,黄色紫色和蓝色橙色。
对手的过程理论表明,对比度最高的颜色对是红绿色和蓝黄色。

在不同的颜色模型

传统的颜色模型
在18世纪发展起来的传统色轮上,被克劳德莫奈和文森特梵高等画家所使用,并且今天仍然被许多艺术家使用,原色被认为是红色,黄色和蓝色,并且主要中学互补对是红绿色(圣诞节),蓝橙色(Westwood)和黄紫色(梅萨高)。

在传统的表现形式中,互补色对由原色(黄色,蓝色或红色)和次色(绿色,紫色或橙色)组成。例如,黄色是原色,画家可以通过混合红色和蓝色来制作紫色;所以当黄色和紫色油漆混合时,所有三种原色都存在。由于油漆通过吸收光线而起作用,所有三种原色一起产生黑色或灰色(参见减色)。在最近的绘画手册中,更精确的减色原色是品红色,青色和黄色。

互补色可以产生一些引人注目的光学效果。物体的阴影似乎包含了物体的一些互补色。例如,一个红苹果的阴影会显示出一点蓝绿色。这种效果通常由希望创造更多明亮和逼真阴影的画家复制。另外,如果长时间(三十秒到一分钟)盯着一个正方形的颜色,然后看一张白纸或墙壁,您将短暂地看到正方形的余像在其互补色中。

并排放置为小点,在分色混合中,互补色显示为灰色。

由光产生的颜色
RGB彩色模型发明于19世纪,并在20世纪得到充分发展,它将红色,绿色和蓝色光线与黑色背景相结合,使电脑显示器或电视屏幕上的色彩更加丰富。在RGB模型中,原色是红色,绿色和蓝色。互补的初级 – 二级组合是红青色,绿色洋红色和蓝色 – 黄色。在RGB颜色模型中,两种互补色(如红色和青色)以全强度组合在一起会产生白光,因为两种互补色包含全部光谱范围的光。如果光线不完全强烈,则产生的光线将变为灰色。

在其他一些色彩模型中,如HSV色彩空间,中性色(白色,灰色和黑色)位于中心轴上。互补色(如HSV中定义的)在任何水平横截面上彼此相对。例如,在CIE 1931颜色空间中,“主导”波长的颜色可以与一定量的互补波长混合以产生中性颜色(灰色或白色)。

彩色打印
彩色印刷,如绘画,也使用减色,但补色与绘画中使用的不同,因为它们遮挡光线。结果,相同的逻辑适用于光线产生的颜色。彩色印刷使用CMYK颜色模型,通过叠印青色,品红色,黄色和黑色墨水来制作颜色。在印刷中,最常见的互补色是洋红色,黄色蓝色和青色红色。就互补/相反的颜色而言,该模型与使用RGB模型的结果完全相同。在需要时添加黑色以使颜色更暗。

理论和艺术
古代以来,人们就注意到颜色对彼此的影响。亚里士多德在他的文章“色彩”中指出,“当光线落在另一种颜色上时,由于这种新的组合,它会带来另一种颜色。”圣托马斯·阿奎那曾写道,紫色看起来与白色相比在黑色旁边看起来不同,而且金色看起来更像蓝色,而不是白色。意大利文艺复兴时期的建筑师和作家莱昂巴蒂斯塔阿尔贝蒂(Leon Battista Alberti)观察到,在某些颜色之间(如红绿和红蓝)存在和谐(拉丁语中的和谐,意大利语中的和谐);达芬奇观察到最好的和声是那些颜色完全相反的颜色(反面),但没有人能够得出令人信服的科学解释,直到18世纪为止。

1704年,艾萨克·牛顿在他的光学论文中设计了一个显示七种颜色光谱的圆圈。在这项工作和1672年的早期工作中,他观察到圆周围的某些颜色彼此相对,并提供了最大的对比;他命名为红色和蓝色,黄色和紫色,绿色和“紫色接近猩红色”。

在接下来的几十年中,科学家们精炼牛顿的色彩圈,最终赋予它十二种颜色:三种原色(黄色,蓝色和红色);三原色(绿色,紫色和橙色),由原色组合而成;和六种其他颜色,通过结合主要和次要颜色。

1793年,出生于美国的英国科学家本杰明汤普森伯爵拉姆福德(Count Rumford,1753-1814)创造了互补色这个词。在佛罗伦萨的一家旅馆里,他做了一个蜡烛和阴影的实验,发现彩色光线和光线投射的阴影具有完全不同的颜色。他写道:“无论是什么颜色,无论是色调还是色调,或者可能会复杂,还有另一种完美的和谐,这是它的补充,可以说是它的伴侣。”他还指出了这一发现的一些实际好处。 “通过这种可能很容易制作的实验,女士们可以为他们的礼服选择丝带,或者提供房间的人可以按照最完美的和谐和最纯粹的味道来安排他们的颜色。对颜色和谐的这些原理的了解太明显了,不需要说明。“

在19世纪早期,整个欧洲的科学家和哲学家开始研究颜色的性质和相互作用。德国诗人约翰沃尔夫冈·冯·歌德于1810年提出了自己的理论,指出两种原色是彼此最大的对立面,黄色和蓝色,代表光明和黑暗。他写道:“黄色是一种被黑暗淹没的光;蓝色是一种被光所弱化的黑暗。”出于蓝色和黄色的反对,通过一个叫做“steigerung”或“augementation”的过程,出现了第三种颜色,即红色,歌德也提出了几套“互相要求”的互补色。歌德,“黄色”要求“紫罗兰”;橙色[要求]蓝色;紫色[要求]绿色;反之亦然“歌德的观点非常个人化,常常不同意其他科学研究,但他们受到了极大的欢迎,并影响了一些重要的艺术家,包括J.M.W. Turner。

几乎在歌德发表他的理论的同时,一位英国物理学家,医生和埃及学者托马斯杨(Thomas Young,1773-1829)通过实验表明,没有必要使用光谱的所有颜色来创建白光;它可以通过结合三种颜色的光来完成;红色,绿色和蓝色。这一发现是添加色和RGB色彩模型的基础。他表明,通过结合红色和蓝色光可以创造洋红色;通过混合红光和绿光来产生黄色;并通过混合绿色和蓝色来创建青色或蓝绿色。他还发现,通过修改这些颜色的强度,可以创建几乎任何其他颜色。这一发现导致今天使用的系统在计算机或电视显示器上创建颜色。 Young还首次提出眼睛视网膜含有对三种不同颜色敏感的神经纤维。这预示了对色觉的现代理解,特别是发现眼睛确实具有对不同波长范围敏感的三种颜色受体。

大约在Young发现添加剂颜色的同时,另一位英国科学家,万花筒的发明者David Brewster(1781-1868)提出了一个相互竞争的理论,即真正的原色是红色,黄色和蓝色,真实互补对是红绿色,蓝橙色和黄紫色。然后德国科学家Hermann von Helmholtz(1821-1894)通过显示由光,加色和由颜料形成的颜色(减色)形成的颜色实际上按照不同的规则操作并且具有不同的原色和互补色。

其他科学家更关注互补色的使用。 1828年,法国化学家Eugene Chevreul对Gobelin挂毯的制造进行了研究,使其颜色更加明亮,从科学上证明“互补色的排列优于其他任何对比的和谐”。他在1839年关于这个主题的书中,展示了如何在纺织品和花园中使用互补色,德国,法国和英国广泛阅读,并制作互补色是一种流行的概念。法国艺术评论家查尔斯布兰克在其着作“艺术与文学”(1867)以及美国色彩理论家奥格登·鲁德(Ogden Rood)在其着作“现代色彩”(Modern Chromatics,1879)一书中进一步宣传了互补色的使用。这些书籍被当代画家特别是Georges Seurat和Vincent van Gogh以极大的热情阅读,他们将这些理论付诸实践。

在艺术中
1872年,克劳德莫奈在一片朦胧的蓝色风景中画了印象,日出,一个小小的橙色太阳和一些橙色光反射在云层和水中。这幅绘画以其醒目的橙色和蓝色补充色彩的使用,给它的名字印象派运动。莫奈熟悉互补色的科学,并热情地使用它们。他在1888年写道:“颜色是从对比中产生影响,而不是从其内在质量来看……当原色与它们的互补色对比时,原色显得更加明亮。”

橙色和蓝色成为所有印象派画家的重要组合。他们都研究了最近关于色彩理论的书籍,他们知道橙色旁边的橙色使得两种色彩都更加明亮。奥古斯特雷诺阿从管子上画出带有铬橙色油漆条纹的小船。 PaulCézanne用蓝色背景上的黄色,红色和赭石色构成橙色。

文森特·梵高以使用这种技术而闻名。他用黄色,赭石和红色的混合物制作了自己的橘子,并将它们放在赭色红和瓶绿色的斜线旁边,并在动荡的蓝色和紫色的天空下。他还将橙色的月亮和星星放在钴蓝色的天空中。他写信给他的哥哥西奥:“寻找蓝色与橙色,红色与绿色,黄色与紫色的对立面,寻找破碎的颜色与中性色,以协调极端的残忍,试图让颜色变得激烈,而不是灰色和谐“。

梵高在1888年向他的哥哥Theo描述了他的画作The NightCafé,他写道:“我试图用红色和绿色来表达人类可怕的激情,大厅里是血红色和淡黄色的,中间有一个绿色的台球桌,还有四盏柠檬黄色的灯,带有橙色和绿色的光芒,到处都是与最不同的红色和绿色相对立的战斗和对立面。“

残影
当一个人盯着一个单一的颜色(例如红色)持续一段时间(大约三十秒到一分钟),然后看一个白色表面,补色(这种情况下为青色)的残像将出现。这是视觉感知心理学中研究的几种后遗症之一,这些后遗症通常归因于视觉系统特定部分的疲劳。

在上述情况下,视网膜中红光的光感受器疲劳,从而减弱了将信息发送到大脑的能力。当观察到白光时,入射到眼睛上的红色部分没有像其他波长(或颜色)那样有效地传输,结果是观看互补色的错觉,因为图像现在由于丢失颜色,在这种情况下是红色。随着受体有时间休息,幻觉消失。在观察白光的情况下,红光仍然入射到眼睛(以及蓝色和绿色),但是由于其他光色的接收器也在疲劳,所以眼睛将达到平衡。

实际应用
补色的使用是美观和艺术美感的一个重要方面。这也延伸到其他领域,如徽标和零售展示中的对比色。当彼此相邻时,互补使彼此看起来更明亮。

补色也有更多的实际用途。因为橙色和蓝色是互补的颜色,所以救生筏和救生衣传统上是橙色的,以便在从海洋上的船只或飞机上看到时提供最高的对比度和可视性。

Anaglyph 3D系统使用红色和青色眼镜在电脑屏幕上制作3D图像。