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涂料调色基础知识

作者:创始人 日期:2024-02-25 人气:5221

涂料调色基础知识

颜色的品种变化无尽,绚丽多彩,但各种颜色之间又存在着一定的内在联系,涂料颜色亦是。涂料除了具有保护防腐和某些如防霉、导电、降噪等特殊功能外,最主要的功能就是把家装饰的具有色彩斑斓的生活气息。然而由于各个颜色具有独自的特性,它对人们的视觉、心理、生理等都有强烈的不同影响,下面让我们来认识一下涂料颜色的基本知识以及如何调色。

颜色的基本概念

掌握颜色的基本概念是涂料调色的基础,每一种颜色都可用3个参数来确定,即颜色的三属性:色相、明度和彩度。

1、色相

也称色别、色调,是指色与色的区别,色相是颜色最基本的特征,它由光的光谱成分决定的,由于不同波长的色光给人以不同的色觉,因此,可以用单色光的波长来表示光的色别。这一属性可以使我们将物体基本描述为红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色。

七原色说:后人将牛顿举例之红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色误以为他提出七原色。

六原色说:魏纳(Verner)于牛顿七色中去靛而认为红、橙、黄、绿、蓝、紫为六原色。瑞士色彩教育家伊登(Johannes Itten 1888-1967)依据P. O. Runge的取色料三原色加其中间之二次色,成红、橙、黄、绿、蓝、紫六原色。

五原色说:古希腊人以白、黄、红、蓝、黑为五原色。

四原色说:由红、黄、绿、蓝四色组成红、绿与黄、蓝两色对,赫林提出,NCS色彩体系采用此说。

三原色说:勒布朗(Jacob Christoph Le Blon 1667-1741) 的<色彩论> (Traité du Coloris, 1756) 可能是最早提出三原色说的论著。

生理三原色红、绿、紫

色光三原色红、绿、蓝

色料三原色洋红、黄、青蓝

2、明度

是指颜色的明暗、深浅,通常用反光率表示明度大小。同一色别会因受光强弱的不同而产生不同的明度,一同的色别之间也存在明的度的异同。人眼对不同颜色的视觉灵敏度不同,不同色别在反光率相同时,也会产生不同的明度感受。

3、彩度

也称饱和度,是指色的纯度,也称色的鲜艳程度。饱和度取决于某种颜色中含色成分与消色成分的比例。含色成分越大,饱和度就越大;消色成分越大,饱和度就越小。        

明色:纯色加白变淡

暗色:纯色加黑变暗,又称为影色

浊色:纯色加灰成中间色

清色:明色与暗色均为清色

如果将所有的色彩装在一个空间里,每个颜色均独立占有一个位置!

涂料调色原理

人眼之所以能看到色彩是由于光的存在,颜色都是光作用在物体表面后,发生了不同的反映,再刺激了我们的眼睛而产生的。不同的光产生不同的刺激,从而得到不同的颜色感觉。

自然界物体可分为发光体和不发光体两大类:

发光体:本身能发射光谱的物体称为发光体或称发光源,发光体的颜色是由它的发射光谱决定的。(加法混合是指色光的混合,两种以上的光混合在一起,光亮度会提高,混合色的总亮度等于相混各色光之亮度,故称为加法混合。)

不发光体:不发光体又分为透明体与不透明体两类。不发光体只在光线作用下才能呈现颜色,颜色是光作用于物体后的结果,所有颜色都离不开光。例如,色料指的就是对不同波长的可见光进行了选择性吸收后,呈现各种不同色彩的颜料或染料等物质。(减法混合主要指的是色料的混合,在减法混合中,混合的色越多,明度越低,饱和度也会有所下降。) 

颜色感觉与听觉、闻觉、味觉等都是外界刺激人的感觉器官而产生的感觉。光照射物体经反射或透射后刺激人眼,人眼产生了此物体的光亮度和颜色的感觉信息,并将此信息传至大脑中枢,在大脑中将感觉信息进行处理、形成了色知觉。

外界光刺激-色知觉-色感觉是一个复杂的过程,它涉及光学、光化学、视觉生理、视觉心理等方面问题,从这个过程可以看出,颜色和光及人眼的观察生理,心理基础有着密切的联系,目前通过大量实验为基础已建立了一套定性、定量描述颜色的理论,称为色度学。

一、光与颜色

项    目

无机颜料

有机颜料

有机染料

来源

天然或合成

合成

天然或合成

相对密度

3.5~5.0

1.2~2.0

2.0~3.5

在有机溶剂或树脂中的溶解性

不溶

难溶或不溶

在透明树脂中的表现

 除纳米级二氧化钛和少数珠光颜料品种外,几乎都不能呈透明体

一般不呈透明体,低浓度时,少数能呈透明体

都能呈透明体

着色力

相对较小

中等

颜色饱和度(鲜艳)

中等

光稳定性

中等

热稳定性

大多在500℃分解

200~260℃分解

170~200℃分解

化学稳定性

中等

坚牢度

中等

1、可见光波与颜色

光是一种一定频率的电磁辐射。电磁辐射的范围从r射线到无线电波,电磁辐射中仅有一小段能够引起眼睛的兴奋而被感觉,这就是通常所说的可见光谱的范围,可见光谱的波长从380nm到780nm,这一段波长人眼是可以看见的,不同的波长引起不同的颜色感觉。

表中波长的范围只是粗略的,实际上从一种颜色过度到另一种颜色是一种渐变的,并且颜色随波长的变化也是不均匀的。

太阳光是一种强光,人们感觉太阳光是白色的,但事实上我们让一束太阳光通过三棱镜辐射到一幅白幕上,就会展现出一条具有各种颜色(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)的光带。1666年,英国科学家艾萨克•牛顿做了人类首次用三棱镜分离太阳光束的实验,并由此证明,太阳的白光是由各种色光组合而成。通常进入我们的眼睛的光线很少是纯粹的单色光,只有在实验室中,利用单色仪才能观察到单色光,在日常生活中,一般是各种波长的光线一起进入我们的眼睛的,是一种混合光,混和光随着各种波长光能量的比例不同而呈现不同的颜色,短波的光能量较大时呈现蓝紫色,长波的光能量较大时呈现红色等。

二、颜色的基本特性

2.1颜色的三个基本属性

描述一个颜色必须考虑到色调(H)、饱和度(C)、明度(L)三个颜色的基本属性。

色调是指在物体的反射光线中以那种波长占优势所决定的,不同的波长有不同的颜色感觉,为了研究与运用方便,通常将其连结成环状(见图2),这种环状称为色相环或色轮。

色轮

饱和度是颜色的鲜明程度,饱和度也称色纯度或彩度。以颜料为例,把一种纯净颜色加入白或黑,其结果使颜色相应降低了彩度,或趋向柔和或趋向沉重。

明度是指白黑系列上非彩色的反射率,指色彩的明暗程度,即色彩的深浅差别。色彩的明度差别包括两个含义:一是指某一种色的深浅变化;二是指不同色相之间存在着明度的差别。色调、饱和度、明度是颜色的三个基本属性,非彩色只有明度的差别。

颜色分为非彩色和彩色两大类,非彩色是指黑色、白色和这两者间黑和白按不同比例混合产生的一系列灰色,白黑系列上非彩色的反射率称为物体的明度,即人眼对物体的明亮感觉,反射率越高,接近白色,越低,接近黑色。由白—浅灰—中灰—深灰—黑的一系列颜色便构成了颜色的一类—非彩色。

彩色是指除了白黑系列以外的各种颜色,光谱上不同波长在视觉上的表现称为色调,如红、橙、黄、绿、蓝、紫等,而一个颜色的鲜明程度叫做颜色的饱和度,如果彩色饱和度高,那这个物体就是深色,如深红、深绿等,饱和度也是色度的一种表现程度,也即彩色的纯洁性,如果物体反射光的光谱很窄,它的饱和度越高。

色三度空间纺锤体(色空间)

用一个三度空间的纺锤体把颜色的三个基本属性、色调、饱和度、明度全部表现出来。垂直轴代表白黑系列明度的变化,顶端是白色,中间是各种过渡的灰色,底部是黑色,越在上方,明度越大,中心是中灰色。圆周上各点代表光谱上不同色调,红、橙、黄、绿、蓝、紫。从圆周向圆心的过渡表示颜色的饱和度逐渐降低,即于中轴的垂直距离越短,饱和度越小。

美国美术家孟塞尔就是根据这个理论建立了一套表色体系,他将明度分为十级,饱和度分为二十级,色调分为五个主色、五个副色,每个色调间又分为十级,最新的版本共制5000多块色卡。此外还有瑞典的NCS自然色及英国的RAL一些表色体系,都是将明度、色调、饱和度不同的划分方法而建立的色空间。

三、颜色的混合

相加法混色

色调决定于波长,每种波长都产生一定色调,但是每一种色调并不是和一种特定的波长有联系。由于人眼不是一个非常精细的感觉器官,光谱分布相同的光线能引起同样的颜色感觉,而分布不同的光线在某种条件下也能引起人眼相同的颜色感觉。如红光和绿光按一定比例混合后得到黄光。光谱中的每一种色光,都可以找出另一种按一定比例与它混合得到白色的色光,这一对色光称为补色,如红—青、黄—蓝、绿—紫。

色光混合是一种加色法混合,选用红、绿、蓝为三原色(选用原则是任何两种混合都不能产生第三种):

红光+绿光+蓝光=白光

色光混合的能量等于各色光能量值相加,明度也是增加的。

相加混色三定律

补色律:每一种色光都有一种同它混合、彼此相抵消或中和后产生白色,如红-青、蓝-黄、绿-紫。

中间色律:混合每两种非补色时产生一种新的混合色或两者之间的中间色,其饱和度一般是较低的。

代替律:即同色异谱,颜色A=颜色B、颜色C=颜色D、A+C=B+D,这也是现代色度学的基础,以上的规律只适合色光的混合,例如彩色电视的颜色是由红绿蓝三个电子枪发射的色光混合而成的,是一种加法混色。

相减法混色

涂料、染料、彩色印刷、彩色摄影等是一种减法混色,它得到的结果和色光加法混合的是不一样的,如黄光和蓝光按一定比例投射到屏幕上,可以得到白色,而混合黄色涂料和蓝色涂料得到的是绿色,永远不会得到白色,这是由于颜料吸收了一定波长的光线后所剩余光线的色调。如青色颜料—吸收了入射白光中的红光—反射出绿光、蓝光产生青色,黄色颜料—吸收了入射白光中的蓝光—反射出红光、绿光产生黄色。以绿色涂料为例,是由透明的展色剂——漆料和黄、蓝两种颜料颗粒组成的。当白光照射在其上时黄颜料颗粒只反射黄光部份及其附近的绿光,而将其余光吸收(减掉)。蓝颜料颗粒只反射蓝光部份及附近的绿光,而将其余光吸收。白光经黄、蓝颗粒双重减色的最后结果是呈绿色。那么颜色相减混合怎样获得最多的颜色呢?如上所述既然色相加混合用红、绿、蓝三色可以获得各种颜色,那么在相减混合中若能控制住红、绿、蓝三色也能配制出各种颜色。为达此目的,应用了相减混合的原色,它们分别为红、绿、蓝的补色(任何一个颜色的光和其补色的光相加为白色),即青、品红和黄三色。白光减蓝呈黄色是控制蓝光用的。白光减绿呈红紫色,称为品红色,是控制绿色的。白光减蓝呈黄色是控制蓝光的用的。这样品红+黄=红,黄+青=绿,青+品红=蓝,品红+黄+青=黑色。这样便可通过控制红、绿、蓝而获得相加混合的同样效果。因此,正确地说像涂料、染料、彩色印刷等颜色匹配的三原色是品红、黄、青,而不是通常所讲的红、黄、蓝。但是在涂料配色实践中因为没有品红、青这两种颜色的颜料,所以颜色的配制只能用红、黄、蓝三色来配制,正因为这个缘故,更增加了涂料配色的复杂性,使得人工配色的调制方法很难总结出一套章法,而只能按通常的习惯操作提出几条带共性的原则。

配色三原则:

如前所述,两个颜色只有其色调、彩度、明度三者都相同,这两种颜色才相同。否则,其中一个特性不同,两种颜色也不相同。正因为这样,我们就可以通过改变颜色特性三个参数中的一个,便可获得一种新的颜色。

(1)用红、黄、蓝三色按一定的比例混合便可获得不同的中间色。中间色与中间色混合或中间色与红、黄、蓝其中的一种混合又可得到复色。如铁黄加酞青蓝得绿色,甲苯胺红加铁黄得橙红色,铁黄加酞青蓝加铁红得茶青色等。总之,这些颜色的获得是通过改变颜色的色调来实现的。

(2)在呈色的基础上,加入白色将原来的颜色冲淡就可以得到彩度不同(也即平时所讲的深浅不同)的复色。例如米黄—乳黄—牙黄—珍珠白就是在铁黄的基础上按钛白的调入量的由少到多,将其冲淡到不同的和度而得到的。

(3)在呈色的基础上加入不等量的黑色,就可以得到明度不同的各种颜色。如铁红加黑色得紫棕色,白色加黑色得不同的灰色,黄色加黑色得黑绿色等等。将上述配色三原则组合应用,即在某一颜色的基础上同时改变其色调和明度,明度和彩度,色调和彩度或同时改变色调、明度和彩度,就会得到千差万别的颜色来。例如用不等量的铁黄加铁红改变其色调,同时调入不等量的白和黑改变其彩度和明度就会得到浅驼、中驼、深驼、浅驼灰和深驼灰来。

色料及应用的产品

1、色料

色料是用于调色的材料的总称,在木器涂料中包括色浆和色精。

色浆(色母)

色浆是由载体树脂、颜料、溶剂和助剂经过一系列润湿、分散、研磨而制成的用于调色的有色浆状物。

颜料是一种微细粉末状的有色物质,一般不溶于水、油和溶剂,但能均匀的分散在其中。在木材装饰过程中调制底漆、腻子以及木材着色,都经常使用颜料。不透明的色漆是因为涂料中加入了颜料,其涂膜具有某种色彩和遮盖力。同时颜料还能增强涂膜的耐久性、耐候性、耐磨性等。颜料的遮盖力是指色漆涂膜中的颜料能遮盖基底,不使其透过漆膜而显露的能力,常以遮盖单位面积所需颜料的克数表示。很显然,遮盖力高的颜料耗用少。颜料的着色力也称为着色强度。表征某一种颜料与另一基准颜料混合后颜色的强弱,通常以白色颜料为基准来衡量各种彩色和黑色颜料对白色颜料的着色能力。当配制混合颜料时,达到同样色调,着色力强的颜料用量少。

色精

色精是溶剂型染料溶解在组合溶剂中而制成的一种浓度高、着色强的有色液状物体。染料与颜料不同,它是能溶于水、醇、油或其它溶剂等液体中的有色物质。染料溶液能渗入木材,与木材的组成物质(纤维素、木质素与半纤维素)发生复杂的物理化学反应,能使木材着色而又不致模糊木材的纹理,能使木材染成鲜明而坚牢的颜色。

在透明树脂中的表现

 除纳米级二氧化钛和少数珠光颜料品种外,几乎都不能呈透明体

一般不呈透明体,低浓度时,少数能呈透明体

都能呈透明体

2、应用色精、色浆的调色产品

根据以上染料与颜料的透明性、着色机理方面的区别,色精和色浆大致分别应用在透明漆系列与实色漆系列中。

调色方法及步骤

1、调色前基本要领

熟悉各支色浆和色精的单色色相

实色漆系列调色色浆一般有下列13色:白色、黑色、桃红(紫红)、大红、铁红、橙色、橙黄、铁黄、柠檬黄、绿色、酞青蓝、群青(蓝色)、紫色。

在红色域中,有桃红、大红、铁红三支色浆,桃红和大红比铁红要鲜艳,桃红比大红偏紫相,铁红偏黑和黄相。

在黄色域中,有橙黄、柠檬黄、铁黄三支色浆,橙黄和柠檬黄比铁黄鲜艳,橙黄偏红(即橙相),柠檬黄偏青相,铁黄相对为暗黄色。

在蓝色域中,有酞青蓝、群青两支色浆,酞青蓝为蓝色偏暗、绿相,群青偏紫相。

已知红+黄=橙、黄+蓝=绿、红+蓝=紫,但是这样配出来的颜色是没有橙色、绿色、紫色色浆本身的颜色鲜艳的。

透明漆系列调色色精用得较多的有紫红、红色、橙色、黄色、黑色5种,透明漆系列颜色没有实色漆全面、丰富,一般为红木色、棕色、黑棕色等系列颜色,这几种色精已基本达到调色颜色的范围,少数特别的颜色,还有绿色、蓝色色精可供选择。

 1.2选择色料搭配的理论指导思路

在保证颜色合乎要求的前提下,所使用的调色料品种应尽量少,由前述颜色相减混合调色原理知道,加入的颜色品种越多,颜色的明度越低,色彩越晦暗。实色漆调配选择包括白色浆在内应不超过四种色浆,调配透明漆不超过三种色精。这样在调色的过程便于判断色相的变化,也符合大批量生产的要求,提高颜色的重现性。

大多数鲜艳度低的颜色应该说不仅只有一种色料的搭配才能达到此颜色。在不同的几种色料组合都可以调到此颜色的情况下,应选择一组简单、利于控制的最佳配合。一般用铁红、铁黄、黑色、白色四支色浆调配的颜色鲜艳度是最低的。下面就在理论上假设每支色浆的用量强度一样的情况下来分析选择色浆的搭配。

A、铁红+铁黄=暗橙,大红+橙黄=橙色,橙色色浆,这三个颜色都属于橙色调,但橙色鲜艳度是从低到高的。如果一颜色主色为橙色,要调偏黄相些,首先考虑用黄色偏红的橙黄色浆,如是偏暗的黄相,则应选择铁黄色浆;如果在橙色上调偏红相些,应先考虑相对偏黄的大红色浆,如是暗红相,则选择铁红色浆。

B、铁黄+黑色=暗绿(黑色色浆偏少许蓝相),柠檬黄+黑色=暗草绿,铁黄+酞青蓝=草绿,柠檬黄+酞青蓝=绿色,绿色色浆,这五个颜色都属于绿色调,但绿色鲜艳度是依次从低到高的。在绿色上调黄相,应先选择带绿相的柠檬黄色浆,如果没有黄红相出来,则要考虑铁黄色浆了。

C、铁红+黑色=暗黑紫,桃红+黑色=暗紫,桃红+酞青蓝=紫色,桃红+群青(蓝)=紫色,紫色色浆,这五个颜色都属于绿色调,但紫色鲜艳度也是依次从低到高的。紫色调红相,应是先选用红色偏紫相的桃红色浆。

以上的理论只是指导我们去考虑选择色浆问题的思路,在实践调色当中,大家还应该多总结,提高颜色的经验判断能力。

2、调色步骤及原则

配色前首先应结合工艺了解欲配制的颜色(标准色卡、色板或漆样)的色调范围,对照我们熟悉的色料单色的色相,选择1~2种为主色的色料(有的颜色可能某个单色色料就可以调配出来),再选取用于微调色相的辅(次)色色料,当开始不能判断辅色的色料时,可在用主色色料调节的过程中参照标准颜色选择。

配色的”先主后次、由浅至深”的原则。调色时,应是先加主色色料,主色色料也可说成是重量比例大的色料,次色色料占的比例小,但次色色料影响却最大,每次加料应按估计量少加一些,特别是接近所要求的颜色时更应注意,以免过头。在加入色料基本符合标准颜色色相后,按色料的比例由浅向深慢慢调节,当比标准颜色浅少许时判别色相差异,最后在这基础上微调色相。

颜色调色方向的难易:鲜艳度从高向低调节容易,明度从高向低(即颜色从浅到深)调节容易,反之就难,有些在实际中根本就没办法调配了。

总之,调色操作是个认真仔细的过程,要求少加多看,不可盲目急躁。善于总结经验,提高调色速度。调制完每一种颜色都要保留漆样、记录数据,这对保证质量,提高调色效率都有实际意义。



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