颜色测量和中文命名*

高晓天石红滕越/ .上海市质量监督检验技术研究院；.上海市计量测试技术研究院



颜色测量和中文命名*

高晓天1石红2滕越1/ 1.上海市质量监督检验技术研究院；2.上海市计量测试技术研究院

摘 要介绍了颜色的测量方法和颜色体系建立的基本原理，描述了国内外几种主要颜色体系和颜色命名规则。在参照部分发达国家技术规范对颜色名称表示方法的基础上，探索我国颜色命名标准化以及颜色词使用规范化的路径。

关键词颜色；测量；格拉斯曼定律；孟塞尔；颜色词

0　引言

人们见到的颜色实际是在一定条件下出现的色彩。这些条件大致可归纳为三项，即：光线、物体反射和眼睛。光和色是并存的，可以说，色彩就是物体反射光线到人眼内产生的知觉。对颜色的认知是人类基础认知的一部分，而颜色科学就是一门以物理光学、视觉心理、心理物理等学科为基础的综合性学科[1]。1854年，德国的格拉斯曼在总结以往颜色混合实验现象的基础上总结出：（1）人的视觉只能分辨颜色的三种变化：亮度、色调、饱和度；（2）两种颜色混合时的补色律和中间色定律；（3）感觉上相似的颜色，可以互相替代；（4）亮度相加定律：由几个颜色组成的混合色亮度，是各颜色光亮度的总和。格拉斯曼的颜色混合定律为现代色度学的建立奠定了基础。多年来，人们通过对颜色测试方法的研究先后建立了多种测量物体反射光量的方法，不仅能够准确测定各种物体的颜色，还能够分辨颜色间的细微差别及异同。

颜色也是商品基本属性的重要组成部分。商品的颜色往往反映出商品的价值与可接受性，甚至能产生联觉，即让人从色彩的感觉产生冷暖、轻重、扩缩等感觉。许多商品的颜色与其质量密切相关，比如通过观察一些食品的颜色，可以直观了解其新鲜程度或者是否可食。因此，许多产品的质量检验中，颜色也成为一个重要鉴别与评定指标。

随着时代的发展，人们越来越注重产品的个性化，生产者往往会用“波尔多红”“中国红”“魅力蓝”“炫白”等个性化或形象化的词汇来描述商品的颜色。然而，这类词汇对于不同国家、不同民族和不同文化背景的消费者，往往不能产生近乎于直观的想象。虽然颜色体系按照测量值可以赋予颜色以某个符号或坐标，但在现实的生产和消费环节，使用的颜色名称却又是五花八门。因此，自20世纪以来，基于颜色测量原理的颜色词研究也开始受到人们的关注。

1　颜色的测量

颜色的测量主要包括光源颜色的测量与物体色的测量两大类。其中，物体色的测量又分为荧光物体测量和非荧光物体测量。而人们日常生活中所见的颜色多属非荧光物体测量。常用的测量方法包括目视法、光电积分法和分光光度法等。

目视法是一种传统的颜色测量方法，其方法是由标准色度观察者在特定的照明条件下对产品进行目测鉴别，并与国际照明委员会（CIE）提供的标准色度图比较，得出颜色参数。人的眼睛虽然具有优异的视觉能力，但是并不能准确识别细微的色彩变化和差异，因此，用目视法的测量准确性较差，只能作为一种简单的识别方法。

光电积分法是20世纪60年代以来运用仪器测色的一种常见方法。该方法是在整个测量波长区间内，通过积分测量并测得样品的三刺激值X、Y、Z，再由此计算出样品的色品坐标等参数。光电积分法的主要测量仪器是色差计，这种仪器可以准确测量两个色源之间的差别。除此以外，彩色亮度计也是一种光电积分法仪器。这类仪器主要通过望远镜系统对远距离目标进行颜色参数测量。不过，采用光电积分法原理的仪器因不能准确测量出色源的三刺激值和色品坐标，通常只适用于需要控制物体颜色（如快速质检、在线检测等）、但对测量准确度要求不高且不需要配色的行业。

分光光度法是目前科研和生产中应用最为广泛的颜色测量方法。分光光度法主要通过样品反射(透射)的光能量与同样条件下标准反射(透射)的光能量进行比较，以此得到样品在每个波长下的光谱反射率，再利用CIE提供的标准观察者和标准光源按相关公式计算，进而得到三刺激值X、Y、Z，再由X、Y、Z按CIEYxy，CIELab等公式计算出色品坐标x，y，CIELAB色度参数等。由于这种方法是通过探测样品的光谱成分来确定颜色参数，测量准确度很高。分光光度法又分为光谱扫描法和光电摄谱法两种。随着光电子器件和计算机技术的迅速发展，光电摄谱法由于测量准确度高且能实现测色过程自动化，目前在国际上已被普遍应用，也成为颜色测量的主流技术。

2　国内外的颜色体系

2.1国外的颜色体系

颜色体系的建立和发展主要基于测色仪器与计量技术的发展。19世纪30年代，美国的色彩研究学会（ISCC）与原美国国家标准局（NBS）以孟塞尔颜色体系为依据，整理了一套色名的表示法（即ISCC-NBS色名表示法），并最终筛选出了267种非发光物体的颜色名称[2]。1957年，日本工业标准调查会（JISC）第一次发布了JIS Z 8102《物体颜色的色名》，用于规范非发光物体颜色的名称。韩国于1964年第一次发布了KS A 0011《物体颜色的名称》，其内容与日本JIS标准基本相似。据了解，较多国家建立的颜色体系都是以孟塞尔颜色体系作为理论依据，并通过颜色的计量值来赋予其系统色名，并对颜色的明度与彩度之间的关系进行了统一。其中，日本JIS Z 8102标准及韩国的KS A 0011标准根据本国的实际和民族对颜色的偏好与习惯，对颜色标准进行了多次修订，分别在2001年及2010年发布了最新的标准[3, 4]。

孟塞尔颜色体系是基于人眼视觉特性、并依据测量实验的结果建立起来的。它用一个三维空间的类似球体模型把各种表面色的三种基本特性：色调（H）、明度（V）、彩度（C）全部表示出来。在立体模型中的每一个部位各代表一个特定颜色，并给予一定的标号。它是从心理学的角度，根据颜色的视知觉特点所制订的颜色分类和标定系统。孟塞尔立体图如图1所示。

图1　孟塞尔立体图

孟塞尔颜色体系是用颜色的心理属性描述颜色的体系，也称为颜色感受空间几何模型。由于选用的心理属性不同，国际上主要采用了两种不同的几何模型：一种是HLS心理三属性模型，以孟塞尔、HV/C系统为代表；另一种是R-G、Y-B和W-BK感觉对立模型，如自然颜色系统（NCS），是以颜色视觉对立学说为基础，用待测颜色与红（R）、蓝（B）、绿（G）、黄（Y）、黑（S）、白（W）六个心理对立原色的相似度来表示该颜色的。目前，挪威、西班牙、南非等国都采用了NCS系统为颜色标准。自然颜色系统基本原理如图2所示。

图2　自然颜色系统基本原理图

除孟塞尔颜色系统外，德国物理学家奥斯瓦尔德因创立了表色空间颜色体系获得了诺贝尔奖。奥斯瓦尔德颜色系统的基本色相为黄、橙、红、紫、蓝、蓝绿、绿、黄绿八个色相，每个基本色相又分为三个部分，组成了24个分割的色相环，如图3所示。这个系统通俗易懂，色相三角形的统一性也为色彩搭配特性显示了清晰的规律性变化，但也存在着限制了颜色的数量以及与心理颜色不符等缺陷。

2.2我国的颜色体系

1989年，我国科学家王大衍等在国家自然科学基金会、国家科技部和国家质量技术监督局的资助下开展了对中国颜色体系的研究，并于1993年通过了国家自然基金会和中国科学院的成果鉴定。在这个研究项目中，对中国人的眼色差辨别阈特性进行了实验研究，探明了中国人眼在非彩色系、彩色系识别的特性，得到了中国人眼色差辨别各感觉级的ΔE值。这项研究奠定了我国的颜色基础标准，进而为我国国民经济各部门的颜色控制、标定和颜色信息交流提供了科学的计量方法和进行颜色对比的实物依据。1995年，我国制定并发布了国家标准GB/T 15608《中国颜色体系》，并在2006年对其进行了修订。

图3　奥斯瓦尔德表色系统图

我国颜色体系结合了美国孟塞尔体系、瑞典自然颜色体系（NCS）以及德国工业颜色标准（DIN），并按照中国人的视觉特点使用了规定的标号系统，将颜色按照一定规律进行排列，并由无彩色系和彩色系组成，如图4所示。中国颜色体系样册主要依据颜色体系的标准值制作成颜色标准物质（即颜色样片），使颜色信息更加方便、直观、迅速地传递和使用。

图4　中国颜色体系色立体图

图5　中国颜色体系的色调环

图6　中国颜色体系明度标尺及彩度标尺

3　对我国颜色词规范使用的思考与探讨

3.1国外颜色命名的主要方法

1）无彩色名称[6]

指白色、黑色和各种深浅不同或暗淡不同的灰色，由白色、灰色至黑色组成的黑白系列。常用的无彩色名称以白色、灰色和黑色为基本色名，附加修饰语浅（淡或亮）或深（暗）组成。

2）系统色名

以孟塞尔颜色系统分类表示。根据颜色的色调，可划分为红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P）五种主色调及黄红（YR）、绿黄（GTY）、蓝绿（BG）、紫蓝（PB）、红紫（RP）五种中间色调，组成十种基本色调，并根据色调、明度、彩度细分，再附加修饰语，组成了系统名称。

3）准系统色名

是在自然科学中最常用的色名。准系统色名和系统色名一样由十种基本色调组成，并根据彩色色调、明度、彩度及其附加修饰语来分类命名。在准系统名称中，除红、黄、绿、蓝、紫等基本主色调外，黄红、绿黄、蓝绿、紫蓝和红紫等基本中间色调分别用橙（棕、褐）、草绿（橄榄绿）、青、紫罗兰、绛等惯用的色名代替。

4）惯用色名

一般是以自然界中不同物体的颜色作为比较依据来进行命名，归纳起来主要有植物、动物、矿物的颜色。由于惯用色名是以人们对颜色的认识和经验为主，受地方性、时代性及各种环境条件的限制，经常会出现同色异名或异色同名的现象。

3.2我国颜色词规范使用的思考

虽然我国学者在1957年时就提出了对国内颜色进行统一命名的意见[5]，但时至今日，我国在中文颜色词统一命名方面仍存在着空白，尤其是在一些商品属性的表述上，往往存在着形形色色的命名与词汇。

经过对国内外的颜色相关标准、表述的分析和研究，并参考中国民族文化中对颜色的常用表达方式，笔者认为，我国颜色命名可以统一采取的方案是：按照系统命名的规则，以色调的彩色修饰语可按表1的方案表达；对明度及彩度的修饰语可按表2所示表达；对无彩色的明度和彩色的明度、彩度之间的相互关系采用图7的表示方法。

表1　色调的彩色修饰语

表2　明度及彩度的修饰语

按照国际上颜色系统色名的命名规则，进而建立我国的色名表，其中需包含色调名、系统色名、准系统色名以及孟塞尔值的范围，部分示例参见表3。

图7　无彩色的明度和彩色的明度、彩度之间的相互关系

表3　我国部分颜色的命名示例

研究表明，在日常生活应用中，由于惯用色名无法满足不同区域、不同国家和不同种族对颜色的认知；国际上的颜色系统色名虽然较为科学，但有部分词汇并不符合人们日常用词的习惯，因此建议按照准系统色名的命名规则，借鉴ISCC-NBS色名、JIS Z 8102或KS A 0011中对于颜色的分类原则，对我国的颜色词名称进行统一规范。当需要精确描述某个颜色时（例如采购合同、生产线上的色彩传递等），仍然可以采用中国颜色体系中推荐的颜色色号表示。但在商品的使用说明中，除使用或保留个性化颜色词或惯用颜色词外，应逐步采用或增加规范的颜色名称来表述商品的真实属性，逐步走向依据国家标准来统一命名。

4　结语

与国际单位制的符号与命名统一相似，应对颜色命名标准化，形成统一、规范的贸易用语，进而克服贸易中不易识别或认知的障碍。虽然统一规范的颜色命名很难精确描述各种颜色的名称，却能够通过一种简捷的方法和途径对某个颜色的范围加以定义，进而为商品零售和人们言语交流给出准确的颜色传递信息。这项工作不仅有利于提高人们对商

品属性的认知，也能满足消费者判断和选购商品的需要，是一项具有重要意义的实践。

参考文献

[1] 何国兴．颜色科学[M]．上海：东华大学出版社，2004.

[2] Kelly K L，Judd D B． ISCC-NBS method of designating colors and a dictionary of color names[M]．The ISCC-NBS method of designating colors and a dictionary of color names．U.S. Dept. of Commerce, National Bureau of Standards , For the sale by the Superintendent of Documents, U.S. Govt. Print. Off., 1955．

[3] 日本工業標準調查会．JIS Z 8102:2001[S]．東京：日本規格協會，2001.

[5] 王夔．关于颜色统一命名的意见[J]．科学通报，1957(2)：31.

[6] 尹泳龙．中国颜色名称[M]．北京：地质出版社，1997.

Color measurement and Chinese color nomenclature

Gao Xiaotian1，Shi Hong2，Ten Yue1
（1.Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research；2.Shanghai Institute of Measurement and Testing Technology）

Abstract:The methods of color measurement and fundamentals of color system establishment are introduced in this paper. Several main color systems and color naming rules at home and abroad are described. Based on color name representation methods of current national technical specifications formulated by some developed countries, the approaches to a standardized Chinese color nomenclature and normalized use of color terms are explored.

Key words:color; measurement; Grsassmann color law; Munsell; color terms

* 基金项目：上海市质量技术监督局科技计划项目（2014-61）