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摘要：分析了颜色的混合叠加原理，讨论了在Photoshop中通过通道技术来实现混色原理在RGB、CMYK,LAB图形模式下的应用。
关键词：原色；混色；通道；明度
0、引 言
美术离不开颜色的调制，电视机、计算机等电子产品也离不开颜色处理，颜色是图像处理的一个重要部分。所谓的三原色理论，就是指使用三种基本的颜色红、绿，蓝(这三种基本的颜色不能被其他几种颜色混合出来)可以混合成其他所有的颜色。
1、三原色与图形模式
红绿蓝三基色按照不同的比例混合成新的颜色的方法称为相加混色。红色＋绿色＝黄色，绿色＋蓝色＝青色，红色＋蓝色＝品红，红色＋绿色＋蓝色＝白色。由两种原色混合而成的黄色、青色、品红称相加二次色。由于红色＋绿色＋蓝色＝白色，所以黄色(＝红色＋绿色)，青色(＝绿色＋蓝色)、品红色(＝红色＋蓝色)分别又是蓝色、红色、绿色的补色。
除了相加混色法之外还有相减混色法。在白光照射下，青色颜料能吸收红色而反射的光为青色，黄色颜料吸收蓝色而反射的光为黄色，品红颜料吸收绿色而反射的光为品红。实际上就相加混色公式的逆用有：白色－红色＝青色(蓝色＋绿色)，白色一绿色＝品红(红色＋蓝色)，白色－蓝色＝黄色(红色＋绿色)、如果把青色和黄色两种颜料混合，在白光照射下，由于颜料吸收了红色和蓝色，而反射的光就是绿色。因而在美术中对于颜料的混合我们表示如下：颜料(黄色＋青色)＝白色－红色－蓝色＝绿色，颜料(品红＋青色)＝白色－红色－绿色＝蓝色，颜料(黄色＋品红)＝白色－绿色－蓝色＝红色。因此，相减混色就是以吸收三基色比例不同而形成不同颜色的。所以在这种混色方法中把青色、品红、黄色称为颜料三基色。颜料三基色的混色(实际上就是相减混色)在绘画、印刷中得到广泛应用。另外，青色＋黄色＋品红＝白色，白色－红色－蓝色－绿色＝黑色，我们采用相加混色三基色所表示的颜色模式称为RGB模式，RGB模式是计算机中最常用的图形模式，这种模式的图像所占用的存储空间也比较小。如果图像仅仅用来在计算机或电视机等数码产品上显示输出，采用RGB模式无疑是很好的。而用相减混色三基色原理所表示的颜色模式称为CMYK模式，被广泛运用于绘画和印刷领域，也叫做印刷模式。但本质上与RGB模式没有区别(加法公式的逆用)，只是产生颜色的方式不同，称RGB为相加混色模式，称CMYK为相减混色模式。计算机和电视机的显示器(显像管)采用RGB模式，是因为显示器是电子光束轰击荧光屏上的荧光材料发出亮光从而产生颜色，当没有光的时候为黑色，当光线加到最大时为白色。而打印机和印刷设备所使用的油墨或颜料自己不会发出光，只能在白光照射时吸收特定光波而反射其他剩余光波形成颜色，所以需要用相减混色法来解决。
2、通道与RGB图形模式
RGB图形色彩就是基于颜色的相加混合方式来表达丰富的色彩的，这在颜色通道中得到了很好的印证。在RGB图形模式中，图形由四个基本的通道构成，分别为RGB，红，绿，蓝。
如图1所示，在Photoshop(以下简称PS)中打开一个RGB图像，并打开通道面板，就可以看到构成这张图片的通道情况。RGB通道又称为复合型通道，它其实并非是一个独立的通道，而是一个快捷方式，这个快捷方式能够一次性访问红色通道、绿色通道和蓝色通道，实际上就是同时把红，绿，蓝三个通道都打开，图像所展示的就是RGB通道的复合效果。
在PS中，RGB的红绿蓝通道其实并非仅仅包含红，绿，蓝三原色的图像信息，每个通道还包含了黑白灰的图像信息。因为在这种模式下，没有单独的灰色通道，故灰色图像信息就分别叠加到了其他通道中。
在PS的通道面板中可以验证RGB图形模式的颜色叠加原理，由于PS默认的通道风格均以灰色显示(这是为了不受鲜明的颜色影响调色)，而没有以彩色方式显示各通道画面信息。可以通过PS的“首选项”中的“用彩色显示通道”开关设置彩色显示模式，这样在通道面板中关闭通道，只开一个通道，就可以只看到一种颜色(如红色)信息构成的画面；然后随意打开红，绿，蓝三个通道中的两个通道，就可以看到两种颜色叠加后的画面变化情况。例如，只打开红色和绿色通道，就会发现图像已经成为黄色的色调了；如果只打开绿色通道和蓝色通道，画面就会变成青色的色调，而只打开红色和蓝色通道，画面就呈现出品红色的色调。
3、通道与CMYK图形模式
CMYK代表印刷上用的四种颜色，C代表青色，M代表洋红色，Y代表黄色，K代表黑色。CMYK图形模式是基于减法的颜色混合模式，在PS中也是通过通道技术来表达的。在图2所示的CMYK图形模式下，可以通过通道面板看出，一共有五个通道。其中CMYK通道是复合通道，和RGB模式下的RGB通道一样，该通道依然是一个快捷方式，通过该方式可以看到所有通道的混合效果。青色，洋红，黄色三个通道是相减混色原理中的三基色，它们分别从白光中吸收红色光谱而反射青色，吸收绿色光谱而反射洋红色光谱，吸收蓝色光谱而反射黄色光谱。此外，还有黑色通道，虽然通过油墨的混合可以产生黑色，但在计算机中运算非常复杂，而且这样混合也不能产生真正的黑色，所以增加了黑色通道。
由于RGB模式下的图形色彩相当丰富，但是在绘画或打印(印刷)产品中却无法完全表达出来，即如果直接对RGB图形打印或印刷，那么图片的色彩可能与电脑中所见到的相比，有一定的失真。所以图片如果要打印或印刷，应当采用CMYK模式。如果已设置RGB模式也应当预先转换为CMYK模式，并进行色彩的校正，锐化和修整。
4、通道与LAB图形模式
LAB模式也是PS支持的—个重要的图形颜色模式，在该模式下，图形色彩由四个通道组成，如图3所示，其中LAB通道就是复合通道，真正的通道只有三个：明度通道，a通道和b通道。该模式下，图像的颜色信息被分配到了a、b两个通道，而明度通道由黑白灰的信息组成。所以如果需要把彩色图片转换为灰度图片或是彩色图片时，需要增加锐度，最好就用明度通道来实现。
在a、b两个通道中，a通道包含了洋红色和绿色的图形信息，而b通道则包含着黄色和蓝色图形信息。这两个通道的作用非常大，具有非常丰富的颜色调节功能。我们可以分别组合相应的通道，观察图像信息的变化情况，加深对各通道的作用的理解。
5、结束语
PS利用通道技术完美地实现了不同图形模式的颜色表达，基于这种方式的图形处理技术能够根据图片的不同应用而采用不同的模式，使得图片在计算机的显示和印刷方面得到最好体现。不过需要指出的是，尽管人们利用计算机技术实现了丰富的色彩，并力图能够表达自然界中的各种颜色，但依据颜色的相加、相减混色原理尚不能完全表达出自然界的颜色。最简单的一个道理是，自然光的基本色是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种，而不是三种基本色彩能够完全表达的，因此计算机图形学在这方面的研究还有很长的路要走。
参考文献：
[1]张永军，三基色原理演示实验[J]，物理实验，1993，4
[2]吴传墉，彩色印前处理技术入门(连载八)，印刷世界，1999，3
[3]J·尼斯塔德·R·霍尔姆，图形地理系统，中国专利：CN101714258A，2010，5，26
[4]张尤亮，信息图形设计，中国优秀硕士学位论文全文数据库，2010
关键词：原色；混色；通道；明度
0、引 言
美术离不开颜色的调制，电视机、计算机等电子产品也离不开颜色处理，颜色是图像处理的一个重要部分。所谓的三原色理论，就是指使用三种基本的颜色红、绿，蓝(这三种基本的颜色不能被其他几种颜色混合出来)可以混合成其他所有的颜色。
1、三原色与图形模式
红绿蓝三基色按照不同的比例混合成新的颜色的方法称为相加混色。红色＋绿色＝黄色，绿色＋蓝色＝青色，红色＋蓝色＝品红，红色＋绿色＋蓝色＝白色。由两种原色混合而成的黄色、青色、品红称相加二次色。由于红色＋绿色＋蓝色＝白色，所以黄色(＝红色＋绿色)，青色(＝绿色＋蓝色)、品红色(＝红色＋蓝色)分别又是蓝色、红色、绿色的补色。
除了相加混色法之外还有相减混色法。在白光照射下，青色颜料能吸收红色而反射的光为青色，黄色颜料吸收蓝色而反射的光为黄色，品红颜料吸收绿色而反射的光为品红。实际上就相加混色公式的逆用有：白色－红色＝青色(蓝色＋绿色)，白色一绿色＝品红(红色＋蓝色)，白色－蓝色＝黄色(红色＋绿色)、如果把青色和黄色两种颜料混合，在白光照射下，由于颜料吸收了红色和蓝色，而反射的光就是绿色。因而在美术中对于颜料的混合我们表示如下：颜料(黄色＋青色)＝白色－红色－蓝色＝绿色，颜料(品红＋青色)＝白色－红色－绿色＝蓝色，颜料(黄色＋品红)＝白色－绿色－蓝色＝红色。因此，相减混色就是以吸收三基色比例不同而形成不同颜色的。所以在这种混色方法中把青色、品红、黄色称为颜料三基色。颜料三基色的混色(实际上就是相减混色)在绘画、印刷中得到广泛应用。另外，青色＋黄色＋品红＝白色，白色－红色－蓝色－绿色＝黑色，我们采用相加混色三基色所表示的颜色模式称为RGB模式，RGB模式是计算机中最常用的图形模式，这种模式的图像所占用的存储空间也比较小。如果图像仅仅用来在计算机或电视机等数码产品上显示输出，采用RGB模式无疑是很好的。而用相减混色三基色原理所表示的颜色模式称为CMYK模式，被广泛运用于绘画和印刷领域，也叫做印刷模式。但本质上与RGB模式没有区别(加法公式的逆用)，只是产生颜色的方式不同，称RGB为相加混色模式，称CMYK为相减混色模式。计算机和电视机的显示器(显像管)采用RGB模式，是因为显示器是电子光束轰击荧光屏上的荧光材料发出亮光从而产生颜色，当没有光的时候为黑色，当光线加到最大时为白色。而打印机和印刷设备所使用的油墨或颜料自己不会发出光，只能在白光照射时吸收特定光波而反射其他剩余光波形成颜色，所以需要用相减混色法来解决。
2、通道与RGB图形模式
RGB图形色彩就是基于颜色的相加混合方式来表达丰富的色彩的，这在颜色通道中得到了很好的印证。在RGB图形模式中，图形由四个基本的通道构成，分别为RGB，红，绿，蓝。
如图1所示，在Photoshop(以下简称PS)中打开一个RGB图像，并打开通道面板，就可以看到构成这张图片的通道情况。RGB通道又称为复合型通道，它其实并非是一个独立的通道，而是一个快捷方式，这个快捷方式能够一次性访问红色通道、绿色通道和蓝色通道，实际上就是同时把红，绿，蓝三个通道都打开，图像所展示的就是RGB通道的复合效果。
在PS中，RGB的红绿蓝通道其实并非仅仅包含红，绿，蓝三原色的图像信息，每个通道还包含了黑白灰的图像信息。因为在这种模式下，没有单独的灰色通道，故灰色图像信息就分别叠加到了其他通道中。
在PS的通道面板中可以验证RGB图形模式的颜色叠加原理，由于PS默认的通道风格均以灰色显示(这是为了不受鲜明的颜色影响调色)，而没有以彩色方式显示各通道画面信息。可以通过PS的“首选项”中的“用彩色显示通道”开关设置彩色显示模式，这样在通道面板中关闭通道，只开一个通道，就可以只看到一种颜色(如红色)信息构成的画面；然后随意打开红，绿，蓝三个通道中的两个通道，就可以看到两种颜色叠加后的画面变化情况。例如，只打开红色和绿色通道，就会发现图像已经成为黄色的色调了；如果只打开绿色通道和蓝色通道，画面就会变成青色的色调，而只打开红色和蓝色通道，画面就呈现出品红色的色调。
3、通道与CMYK图形模式
CMYK代表印刷上用的四种颜色，C代表青色，M代表洋红色，Y代表黄色，K代表黑色。CMYK图形模式是基于减法的颜色混合模式，在PS中也是通过通道技术来表达的。在图2所示的CMYK图形模式下，可以通过通道面板看出，一共有五个通道。其中CMYK通道是复合通道，和RGB模式下的RGB通道一样，该通道依然是一个快捷方式，通过该方式可以看到所有通道的混合效果。青色，洋红，黄色三个通道是相减混色原理中的三基色，它们分别从白光中吸收红色光谱而反射青色，吸收绿色光谱而反射洋红色光谱，吸收蓝色光谱而反射黄色光谱。此外，还有黑色通道，虽然通过油墨的混合可以产生黑色，但在计算机中运算非常复杂，而且这样混合也不能产生真正的黑色，所以增加了黑色通道。
由于RGB模式下的图形色彩相当丰富，但是在绘画或打印(印刷)产品中却无法完全表达出来，即如果直接对RGB图形打印或印刷，那么图片的色彩可能与电脑中所见到的相比，有一定的失真。所以图片如果要打印或印刷，应当采用CMYK模式。如果已设置RGB模式也应当预先转换为CMYK模式，并进行色彩的校正，锐化和修整。
4、通道与LAB图形模式
LAB模式也是PS支持的—个重要的图形颜色模式，在该模式下，图形色彩由四个通道组成，如图3所示，其中LAB通道就是复合通道，真正的通道只有三个：明度通道，a通道和b通道。该模式下，图像的颜色信息被分配到了a、b两个通道，而明度通道由黑白灰的信息组成。所以如果需要把彩色图片转换为灰度图片或是彩色图片时，需要增加锐度，最好就用明度通道来实现。
在a、b两个通道中，a通道包含了洋红色和绿色的图形信息，而b通道则包含着黄色和蓝色图形信息。这两个通道的作用非常大，具有非常丰富的颜色调节功能。我们可以分别组合相应的通道，观察图像信息的变化情况，加深对各通道的作用的理解。
5、结束语
PS利用通道技术完美地实现了不同图形模式的颜色表达，基于这种方式的图形处理技术能够根据图片的不同应用而采用不同的模式，使得图片在计算机的显示和印刷方面得到最好体现。不过需要指出的是，尽管人们利用计算机技术实现了丰富的色彩，并力图能够表达自然界中的各种颜色，但依据颜色的相加、相减混色原理尚不能完全表达出自然界的颜色。最简单的一个道理是，自然光的基本色是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种，而不是三种基本色彩能够完全表达的，因此计算机图形学在这方面的研究还有很长的路要走。
参考文献：
[1]张永军，三基色原理演示实验[J]，物理实验，1993，4
[2]吴传墉，彩色印前处理技术入门(连载八)，印刷世界，1999，3
[3]J·尼斯塔德·R·霍尔姆，图形地理系统，中国专利：CN101714258A，2010，5，26
[4]张尤亮，信息图形设计，中国优秀硕士学位论文全文数据库，2010