地图学之地图色彩

一、色彩的利用

色彩可以分为彩色和消色,彩色有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等,消色有黑、白、灰。

1.色彩三属性的利用
  • 色相(chromaticity)

颜色的相貌 ,是一种颜色区别于另一种颜色的表相特征。从光学意义上讲,它是波长的的别名。色相是色彩最根本的属性。

  • 亮度(brightness)(明度、光度)

指色彩本身的明暗程度。对于颜料来讲,它也可理解为接近白色的程度,其本身含黑、白成分的多少。

各种色相本身的亮度是不同的,七种标准色按亮度由高到低的顺序排列是:黄、橙、绿、青、蓝、紫。

在地图上,多运用不同亮度来表示对象的数量差异。
数量少    色调浅        数量多     色调深

  • 纯度(colorsaturation)(饱和度、鲜艳度)

指颜色接近标准色的纯净程度。七种标准色是最为纯正和鲜艳的。某色相越接近同色相的光谱色,其饱和度越高。纯度又包含了一种色相与其它色相混合,某色所占比例大小的意义。混合其它色越少,其纯度越高;反之,纯度越低。

地图上一般小面积、少量分布的对象多使用纯度较高的色彩,以求明显突出;而大面积范围设色则最好用纯度低的色,以免过分明显刺眼。

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2.色彩感觉的利用

有一首诗这样写到:

绿给了我发展,红给了我热情,
黄教我以忠义,兰教我以高洁,
粉红赐我以希望,灰白赠我以悲哀。

  • 颜色的兴奋与沉静感

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在地图设计中,常根据不同的年龄对象而选择用色,如供老年人用的地图,多用沉静色;供小学生及少儿读的地图多用很强烈的兴奋色。

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  • 冷暖感

暖色:红、橙、黄

冷色:青、蓝、紫、白、灰

中性色:绿、黑

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  • 远近感

远色(退色):产生远距离感的色彩。
近色(进色):产生近距离感的色彩。

七种标准色的距离感由近而远的排列顺序:
黄、橙、红、绿、青、蓝、紫

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  • 轻重感

各种色按由轻到重的次序排列是:

白、黄、橙、红、灰、绿、青、蓝、紫、黑

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  • 膨胀与收缩感

膨胀感:亮度较高,色性较暖

收缩感:亮度较低,色性较冷

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3.色彩象征性的利用

红色

是火的色,给人联想到热情、青春、欢乐、喜庆、兴奋。它又是血的色,用来表示政治进步,革命事业等。相反也用红色象征危险、灾害和恐怖等。

白色

为太阳、冰雪、白云之色,用以象征光明、纯洁、爽快、寒冷、单薄等。

黑色

象征积极,如安静、深思、考验、严肃、庄重、坚毅;
象征消极,如不吉祥和罪恶。

在地图上,主要利用色彩的自然景色象征和政治意义的象征。

自然景色象征

所有国家的普通地图上,水系用兰色,森林用绿色,地貌用棕色。

政治意义

用红色显示我国领土范围,象征社会主义祖国欣欣向荣,用红旗、红五星红色箭头表示革命力量,象征革命进步......

二.色彩的混合

色光的混合:加色法混合

色料的混合:减色法混合

1.加色法混合

系指两种或两种以上色光的混合,构成新的色光的方法。

色光三原色(基色)

红光—700 nm   绿光—546.1 nm   蓝光—435.8 nm

加色法混合的原理

a.色光相加,两种色光组成另一种色光。动画

b.混合色光的亮度等于被混合色光亮度之和,相混合
   色光越多,则亮度越大。

间色光

两种原色光双双混合而得的新色光。

三原色光等量混合得三种标准间色光:黄、品红、青光。改变三原色比例可得到各种间色。

互补色光

在三原色光中,任二原色光混合而成的色光,与另一原色光相对,互为互补色光。如红光与青光,绿光与品红光,蓝光与黄光。

2.减色法的混合(色料:颜料 、涂料、印刷油墨的混合)

原理

从投射光中减去某些色光后,将剩余色光进行混合。 可以看出:混合次数越多,亮度越来越弱。

a .三原色(三减原色)

黄、品红、青
品红=白光-绿光
黄=白光-蓝光
青=白光-红光

b.间色

由两种原色混合而得的色。

等量混合

品红+黄=橙,黄+青=绿,青+品红=紫

不等量混合

品红2+黄1=红橙
黄2+青1=黄绿
青1+品红2 =紫红

c.互补色

色料三原色中,任二原色混合而成的间色与另一原色相对互为互补色。如品红与绿、黄与紫、青与橙。

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应用

直接混合

将两种或两种以上的色料均匀地调配在一起,得到一种的混合色。如颜料、油墨的混合。

间接混合

将两种以上不同的颜色层重叠在一起,构成一种新的混合色。

三.计算机中颜色的表示

1.颜色空间
  • RGB颜色空间

所有由红绿蓝三种原色混合而成的颜色集合所构成的颜色空间。它是一个与设备相关的颜色空间。 

混色的基本规律:

红+绿=黄 ,红+蓝=品红 ,绿+蓝=青,…..红+绿+蓝=白

  • CMYK颜色空间

是印刷油墨形成的颜色空间。取减色法的三原色加上黑而得。

2.表示方法
  • 分级方法

一种原色(基色)可用八位二进制数表示,即三原色各分256级,取值范围为0~255。值越大, 这种颜色的成分就越多。如 R=128,G=64,B=0是红中带黄(红橙)色。

  • 百分比方法
3. RGB与CMYK的换算

当K=0时,
        R=255-C  ,G=255-M ,B=255-Y
当K=0时,
     R=255-(C+K),G=255-(M+K),B=255-(Y+K)

四.色彩的配合

把不同色相、不同明度、不同饱和度的颜色并列、拼接、镶嵌组成一个整体。

1.色彩的对比

色相对比

因色相的差别而成的对比

亮度对比

因亮度差别而成的对比

饱和度对比

因纯度的差别而成的对比。其对比的一个特点是增强用色的鲜艳感,造成一种“模糊与生动”的对比效果

冷暖对比

色彩因冷暖差别而成的对比

色彩按其亲疏关系可分为:

互补色

在色环上圆心角为1800的两色。

对比色

在色环上,任一色与之相隔900以外, 1800的以内的各色。

类似色

色环上,凡是在600范围以内的各色。

同种色

将某一种相加白或加黑,或加水冲淡而得的一系列颜色,彼此都称为同种色 。如粉红、浅红、鲜红、深红、红灰。

2.色相对比
  • 互补色的对比

其对比最强烈,色相不变,各增强其饱和度。

  • 对比色的对比

两色各增加其鲜明度,且互相倾向(相对色)对方的补色。

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  • 类似色的对比

对比时各自倾向色环中邻接色的色相,扩大了色彩的间隔,色相差增大。

  • 同种色的对比

同种色对比时,亮度发生变化,亮者各亮,暗者更暗。

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3.色彩的协调

指有明显差别的,对比强烈的色彩经过调整与重新组合之后,形成均衡、和谐、统一的色彩关系。

一幅图上的色彩,若无对比则显得单调、呆板,没有生气;若缺乏调和,又会琳琅满目,无美感。因此,一切成功的艺术作品,要求既要有统一调和,又要对比变化。

常用的色彩协调方法有:分割、减弱、渐变、改变面积、渗透、增加共同色素等方法。

在对比强烈的两色之间用补救色将两色隔开,能起到调和的效果。

补救色

黑、白、灰、金、银能适合任何不同色调,对任何色相都起调和作用,故称为补救色。

减弱

两色对比强烈时,如改变其亮度或饱和度,使其趋于协调。

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渐变

两种对比强烈的颜色相接时,两色分别采取呈阶梯状的渐变,也能达到协调。

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改变面积

两色对比时,双方的面积越接近或越大,调和效果越弱;面积越悬殊或越小,调和效果越强。

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渗透

将对比强烈的两色中任一色块渗透到另一色区域中去,或者两色各自向对方渗透,也可以达到协调。

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增加共同色素

在不调和的两色或色色之间,加入媒介色,使其达到协调。

总结

色彩的配合所遵循的客观规律是对比与协调规律,即对比中有协调,协调中有对比。

  • 色彩的对比

扩大色彩三属性各要素之间的差异和对立。

  • 色彩的调和

缩小色彩之间的差异和对立,注意其相关性,增加其统一性。

地图学之地图注记 常见一些地图投影的经纬线形状特征

作者:,GIS爱好者。
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