色彩特性

这仍然是一篇多年前的学习笔记。

基本色彩原理

在动态图形设计中，除了常见的基础元素、空间的尺度、时间的长度外，还包含了一个最重要的关键设计元素---色彩。色彩是我们能够看见并感知的最明显的视觉内容之一。尤其是画面的整体色彩与基调，是作品给人的第一印象，同时也是对作品风格进行审美评判的首要依据。

色彩在视觉设计相关行业中是一个非常重要的元素。包括调色、色彩心理、色彩对比、色彩突出强调等。CG设计较之传统手绘更具有表现力，其优势在于编辑、修改、完善等方面的灵活、自由与便捷。如果我们了解色彩如何在计算机系统中记录、编码与计算，那么便可以更具有技术逻辑与思维方法地区运用色彩。现实自然界中的色源于太阳光源照射到物体上被折射和反射出来的一部分光，被人的眼球所感知。我们对低频、中频、高频光辐射的感知对应了我们对红色Red、绿色Green和蓝色Blue的感知，这也同时定义了色彩的三原色RGB。

我们描述色彩特征时主要涉及HSB三属性，即色相Hue、饱和度Saturation、亮度Brightness。色相是色彩可以被识别的最明显的特征，比如是蓝色还是红色或是绿色；饱和度是形容色彩的深浅、强调程度，比如深蓝色、浅红色；亮度是色彩的整体色调，或明亮或暗淡，比如明亮的淡蓝色。

色调是亮度和暗度之间的明暗关系，各种图像色彩模式下原色的明暗程度，其级别范围是从0到255，一共256级色调。例如对于灰度图像，当色调级别为0时，为黑色；色调级别为255时，为白色。中间是各种程度不同的灰色。在RGB模式中，色调代表红、绿、蓝三种原色的明暗程度，对于红色就有淡红、浅红、深红等不同的色调。色调是色彩外观的基本倾向，在明度、纯度、色相这三个要素中，某种因素起主导作用，可以称之为某种色调。色调的信息来自亮部、中间调和阴影，这三者传递了一个物体的大小、材质等信息。

在CG设计软件中，往往以直方图或柱状图的形式提供给我们一个直观的色调变化数据。直方图的水平轴显示的是颜色范围，从左到右依次排列从高黑到白逐渐变亮的颜色；垂直轴则是每个独立色调的像素计量器。绝大多数有连续色调的图片，会在直方图上呈现“山脉”形状，表现不同阴影、中间调以及高光的曲线，理解色调直方图对于调色非常重要。

一张存储在计算机里的数字图片或视频是由三原色通道构成的RGB颜色通道，通常我们还会加入透明度和灰度信息的阿尔法通道，即RGBA信息。比如当调整一个透明通道的明暗信息并设置关键帧动画时，渐变或淡入淡出效果便设置完成了。通常情况下，我们把一个特殊的阿尔法通道合成到图像或视频中，使部分像素透明而留下其余部分时，可以达到我们常说的抠像和遮罩效果，这一点非常重要。它决定了后期合成基础，比如利用亮度信息的亮度键控，或者利用蓝色或绿色等关键颜色的色度键控等。

混合模式

合成简单理解为不同层的画面放置叠加。叠加有多种不同的计算方式。在面对颜色材质的叠加时，我们需要考虑叠加的模式是怎么样计算的。如果是上面一层直接覆盖下面一层，那么叠加变成为覆盖而毫无意义，因而计算机运用不同的数学算法模型计算出不同的混合模式，把来自不同“层”的像素进行混合和成功，得到最终的合成像素。

其中，正片叠底是上层的每一个像素的亮度值乘以下层像素的亮度值，从而得到新合成的像素；增添类型的混合模式是使色彩合成效果更加明亮，比如常见的添加、滤色、变亮、减淡等混合模式；插值、柔光则是使原始像素的色彩变得更浅。

视频的基础调色

调色主要分为两大类，一类是对同一个视频的固定画面进行色彩叠加的调色处理，目的是让不同类型的元素和谐地融合在同一个画面之中，最上层图形的色彩应该与下层的相互匹配，几乎所有的后期合成软件都具有调色功能，比如色盘、阴影、灰度、高光、曲线等；另外一类也被称为分级调色，从技术层面来讲，分级调色和前面的操作功能相同。区别是前者是针对一个纵向的画面合成调色，分级调色则是一个从时间轴看是横向的视频整体调色，目的是使整个动态图形设计、视频的每一个镜头都拥有相同的色调，从而达到设计上的视觉完整与和谐。