人因工程之色彩调节

第八章色彩调节色彩彩色系列无彩色系列黑色白色灰色一、什么是色彩色彩是由于某一波长的光谱入射到人眼，引起视网膜内色觉细胞兴奋产生的视觉现象。对发光物体的色彩感觉，取决于发光体所辐射的光谱波长；对不发光物体的色彩感觉，取决于该物体所反射的光谱波长。色彩视觉是光的物理属性和人的视觉属性的综合反映。二、色彩的三个基本特性3.明度指物体辐射或反射光线的强度，表示色调的明亮程度。注意：三个基本特征中，任何一个特征变化，色彩将发生变化；三个特征相同的两种色彩在视觉上具有相同的色彩视觉。1.色调物体发出或反射的主导波长的色彩视觉（各种颜色）。红、橙、黄、黄绿、绿、青、蓝、紫2.饱和度（彩度）表示颜色的深浅。主导波长范围的狭窄程度，即色调的表现程度。波长范围越狭窄、色彩越纯正、鲜艳。三、色彩的混合红绿蓝白黄（红+绿）品红（红+蓝）青（绿+蓝）品红白黄红绿蓝青图8-2色光的相加混合任何色彩都可以由不同比例的三种相互独立的色调混合得到。这三种相互独立的色调称为三基色或三原色。1.色光混合色光混合遵循相加混合法则。色光的三基色为：红、绿、蓝。色光相加的两种途径:（l）同时加色法将三种基色光投射在一个全反射表面上，可以合成不同色调的光。（2）继时加色法将三种基色光按一定顺序轮流投射到同一表面上，只要轮换速度足够快，由于视觉惰性，人眼产生的色彩感觉与同时加色的效果相同。同色异谱：一种波长产生一种色调，但不是一种色调只和一种特定的波长相联系。光谱不同的光线，在某种条件下，也能引起相同的色彩感觉。例如，波长570nm的光→黄色光，红光（650nm）+绿光（530nm）→呈现黄色。2．色光混合规律（l）补色律两种色光以适当比例混合后得到白光或灰色光，则这两种色光称为互补色。例如：红色和青色、黄色和蓝色、绿色和品红色等均为互补色。品红白黄红绿蓝青（2）中间色律任何两个非互补色光相混合均产生中间色光，其色调介于两混合色的色调之间。例如：红色光+黄色光→橙色光蓝色光+绿色光→青色光（3）替代律相似的色光混合后仍然相似。（4）明度相加律混合色光的总明度等于组成混合色光的各色光明度的总和。红色光+绿色光=黄色光例如：蓝色光+黄色光=白色替代品红白黄红绿蓝青颜料混合遵循相减混合法则。颜料、油漆等的色彩是颜料吸收了一定波长的光线以后所余下的反射光线的色彩。例如：黄色颜料是从入射的白光中吸收蓝色光而反射红光及绿光，红光和绿光混合引起黄色的感觉。青色颜料从照射的白光中吸收红光而反射蓝光和绿光，蓝光和绿光的混合产生了青色的感觉。颜料混色所得到色彩的明度降低。颜料三基色：黄、品红、青。它们分别是色光三基色蓝、绿、红的补色。（图示）3．颜料混合四、色彩的表示法为了直观方便地表示和定量区别各种不同的色彩，1915年孟塞尔（A．H．Munsell）创立了一个三维空间的彩色立体模型，也称孟塞尔彩色模型。孟塞尔三维空间的彩色立体模型可以完全表达各色彩的三个基本特征：色调、饱和度和明度。1.模型介绍：（1）中央轴：代表无彩色系列中性色的明度等级（0～10），用V表示。例如：理想的白色在顶部，V＝10。理想的黑色在底部，V＝0。（2）垂直于中央轴的平面代表色调。分10种色，以H表示。五种主色调：红5R，黄5Y，绿5G，蓝5B，紫5P（purple）五种中间色调：黄红YR，绿黄GY，蓝绿BG紫蓝PB，红紫RP（3）离开中央轴的距离表示饱和度，以C表示。注意：各种颜色（色调）的最大饱和度并不相同，最大为20；距离越大，饱和度越大。结论：孟塞尔模型完全表达了色彩的三种特征，模型中的每个部位代表一种色彩，并有一个编号，这些编码已编成手册，直接查阅。2.色彩的表达方法HV/C明度饱和度色调NV/明度中性色5Y8/10明度为8饱和度为10黄色N5/明度为5中性色五、色彩对人生理的影响主要对人的生理机能和生理过程有直接影响。b.视觉对不同颜色的主观亮度不同。例如：黄绿色最亮、最醒目，其次是黄色和橙色常用作警戒线，易分辨。如交警服装。2.色彩的影响（1）色调的影响a.不同的颜色对人的影响不同例如：红色——兴奋、不稳定，血压升高，情绪激昂脉搏加快蓝色——抑制兴奋，使血压、心率下降，和平1.影响机理主要通过人的视觉器官和神经系统调节体液，对血液循环系统、消化系统、内分泌系统等产生影响。c.选择色彩对比时，以色调对比为主。人眼对色调的分辨率较好，对饱和度和明度分辨率较差。忌讳使用的色调：蓝色和紫色，其次是红色和橙色易引起视觉疲劳。宜采用的色调：黄绿色、绿色、蓝绿色、淡青色不易引起视觉疲劳——认读率高、快应用：主要视力范围内的基本色调宜采用黄绿色或蓝绿色，其中7.5GY8/2最不容易引起视觉疲劳，称为保眼色（保护色）。例如：厂房的颜色、设备颜色（仪表盘）主要以绿、黄绿为主。（2）工作环境中的明度应保持均匀。明暗适应→加速视觉疲劳（3）饱和度高的色彩给人眼以强的刺激感。通常采用饱和度小于3的色彩。例如：考虑到视线转移问题，天花板、墙壁以及其它非操作部分的饱和度也应低于3。车间危险部位、危险标志的色彩应具有较高的饱和度，以增强刺激感。如机械的警戒部位采用3.5YR8/13。六、色彩对人心理的影响色彩对人心理的影响主要来源于人对色彩的感受和联想，不同的色彩对心理产生不同的影响，并因人的年龄、性别、经历、民族、习惯和所处的环境等不同而异。人对色彩的感觉有以下几个方面：1．冷暖感（1）暖色调：红、橙、黄色→联想到烧红的钢铁、火焰，有热感觉。红色：使人心理兴奋、紧张，不宜广泛使用。橙色：增加食欲，适合于食堂、餐厅使用。应用场合：寒冷环境可采用暖色调，例如，高原哨所。（2）冷色调：青、绿、蓝色→联想到碧水、冰块，有清凉的感觉。冷色调有镇静作用、清凉感，大面积使用有荒漠感。应用场合：高温环境可采用冷色调，例如，热处理车间、锻造车间等。2．距离感（1）暖色调：使人感到自己和对象物之间距离近，有前进感，凸起感、体积膨胀感、空间紧凑感、狭小感等感觉。（前进色）（2）冷色调：冷色调有后凹感、体积收缩感、空间宽敞感等。（后退色）（3）色调相同时：明度高时，产生近感（前进感）；明度低时，产生远感（后退感）。应用例：例1，食品包装多采用明度、饱和度高的黄、红色。例2，狭小房间涂以冷色调（绿色），增加宽敞感；宽敞房间涂以暖色调（黄色），不感到空旷。天花板低时，涂以淡青色，显得高一些。3．轻重感暖色调：近感，感觉密度小、重量轻。冷色调：感觉比实际重量重些。色调相同时，明度高：感觉重量轻。明度、色调相同时，饱和度高的物体感觉轻。轻：暖色调，明度高，饱和度高重：冷色调，明度低，饱和度低应用例：例1，高大的重型设备（水压机）的下部多用冷色调为基础的低饱和度冷色调，以增加设备的稳重感。例2，操纵手柄或涂以明快色或包以明色的塑料，给操作人员以省力和轻快感。例3，衣服的搭配。4．兴奋和抑制感（1）暖色调（红、橙、黄）：具有积极和振奋等心理作用；易引起不安感或神经紧张感。（2）冷色调（青、绿、蓝）：具有镇静的心理作用；面积过大时，给人以荒凉、冷漠感觉。例如：青山绿水，大草原5．轻松和压抑感色彩的这种主观感觉，主要是由明度和饱和度起作用。（1）明亮、鲜艳的暖色调，给人以轻快活泼的感觉。例1：运动场地的布置（室内篮球场）。例2：明度高、饱和度高的暖色调，给人以活泼、年轻，富有朝气的感觉，如演员（年龄大）的穿着。（2）深暗、混浊的冷色调，给人以沉闷、压抑、稳重、庄重的感觉。七、工作房间的色彩调节1.原则：（1）色调不能太单一，否则，色调单一会加速视觉疲劳或引起单调感。（2）饱和度也不应太高，否则，有强烈刺激感，分散注意力，加速视觉疲劳。（3）明度不宜太高和相差悬殊。否则，视觉的明暗适应，促使视觉疲劳。2.一般要根据房间大小、工作性质和用途选配色彩，同时还要综合考虑照度。例如：若工作间温度高、房间狭小时，应选配冷色调；若工作间温度低，房间大时，应选配暖色调。八、机器设备和工作面的色彩调节1.色彩与设备的功能相适应。例如：万吨水压机、吊车——移动部件（黄色），底座（深色、暗色）2.设备配色与环境色彩相协调。3.危险与示警部位的配色要醒目。例如：黄色（引起注意），红色（危险）4.操纵装置的配色要重点突出，避免误操作。例如：多个仪表盘的布置。5.显示装置要与背景有一定对比，以引人注意，便于认读。如，变色龙，伪装（夜晚、雪地等）不容易被发现。人机系统设计的要求：（1）工作面的涂色，明度不宜过大，反射率不宜过高。（2）选用适当的色彩对比，可以适当提高对细小零件的分辨力。但色彩对比不可过大，否则会直接造成视觉疲劳提早出现。如掉在地面的小零件。（3）如果可能，长时间加工同一色彩的零件时，应该在作业者的视野内安排另一种色彩，以便使眼睛得到体息。九、安全标志和技术标志的色彩应用1.用色彩标志传递安全和技术信息世界各国所采用。(1)安全色传递安全信息，使人们能够迅速发现或分辨安全标志和提醒人们注意，以防事故发生。规定：安全色标准中规定红、蓝、黄、绿四种颜色为安全色。图(2)采用“对比色”使安全提示更加醒目（反衬色例如：公路标志牌等。END2.“色光”表达运行技术信息的载体例如：机器指示灯。红灯——表示紧急、禁止、停止、事故或操作错误等；黄灯——表示警告信号；绿灯——表示工作正常、允许进行等；3.包装上也有用色彩进行技术标志，以表示不同的材料、设备设施或包装物等。例如：某些管道的色彩标志。水-------青色煤气-----黄色空气----白色油--------深橙色氧--------兰色酸碱-----灰紫色图8-4孟塞尔的色彩立体模型图8-5一定明度下的色彩与饱和度的关系图8-6一定色彩下的明度与饱和度的关系色调最大饱和度可以看出：黄色=白色-蓝色；品红=白色-绿色，青色=白色-红色红（白－蓝－绿）绿（白－蓝－红）黑黄（白－蓝）蓝（白－绿－红）青（白－红）品红（白－绿）黑黄红绿蓝青品红黄、品红、青蓝、绿、红互补色颜料色光品红白黄红绿蓝青