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我对色温的认知升级，UI设计和摄影的关键能力
发布时间：2024-02-22 20:37:12 浏览量：148次
每天十分钟，系统学习设计，成为设计师。终生学习，受益终生。这里是【知更常青藤】，欢迎你的到来，这是我和你一起学习设计的第七天。如果你不想丢失这个体系，可以关注我，转发本文。
文/万岁爷 校验/君 图/Jeremy Vickery（皮克斯灯光指导） 知更常青藤原创出品，转载请注明出处，版权所有，侵权必究。
给读者的话
我不知道设计师如何看待色温，但是色温的确带来了“真实性”。影响作品好坏的因素太多，为什么有些作品看似平凡，却具有说服力；为什么有些作品给人虚妄的印象。
色温不同于色彩的冷暖，恰恰相反，我们所认为的暖色恰巧温度很低。事实与我们的心理感官相反。
我曾经见过许多想要将摄影作品或者平面设计调整得十分完美的例子，但是我们必须重视一个问题：艺术作品是依附于环境的，没有完美的冷色调，也没有完美的暖色调，他们都是完美的，只是你用错了地方。
这一章对绘画、3D、建模或者摄影有很大的基础作用，甚至对于平面设计依然有效果。在设计中考虑色温的情况是必要的，我们应当从一个底层的基础知识构建色温理论，而不是立即打开直方图讨论明暗的曝光问题，或者色温的问题。
从开尔文到色温
在学习色彩温度或者色彩原理的时候，我们都能看到开氏温标。它是国际单位制中的温度单位，常用符号K表示，这个单位称作“开”。你常常会在相机、手机的专业模式中看到这个单位，它就是指温度。
在开始介绍色温之前，出于对科学家的尊重，按照惯例，我们要提一提为人类做出贡献的科学家们。
开尔文是英国物理学家、发明家。他对物理学的主要贡献在电磁学和热力学方面，是热力学的主要奠基人。依照科学惯例，1927年，第七届国际计量大会将热力学温标作为最基本的温标，以开尔文的名字为符号——K，但不加“°”这个符号来表示温度，仅仅使用K来表示，足以可见开尔文在该领域的贡献。
开尔文生前获得了可能的一切荣誉，他于1907年12月17日去世，得到了几乎整个英国和全世界科学家的哀悼。
开尔文的一生谦虚勤奋，意志坚强。他曾说：
“我们都感到，对困难必须正视，不能回避；应当把它放在心里，希望能够解决它。无论如何，每一个困难一定有解决的办法，虽然我们可能一生都没能找到。” —— 开尔文
回到开氏温标。开尔文是没有零下温度的。不同于摄氏度，人们将冰水混合物的温度当作起点0°。开氏温度以绝对零度作为起点，绝对零度是宇宙的最低温度，当物质的粒子不发生热运动时就是绝对零度。当然，这种情况几乎不存在，目前人类能够做到的极限接近绝对零度几乎等于绝对零度了。
因此，开尔文就是从绝对零度-273.15℃开始的。开尔文与摄氏度总是相差约273.15这个数值。因此：1摄氏度（℃） = 274.15开尔文（K）。
但是开尔文和色彩又有什么关系呢？如果你还记得前几章的色彩知识，你一定记得色相和波长说的是同一件事。那么，对于开尔文来说，他认为：如果一个黑体可以完全吸收热量，并且转化的能量完全以光能的形式释放，那么它产生辐射的波长根据温度的变化而变化。
换言之，如果一个物体受热发光，那么温度的变化会导致色彩的变化。当然，开尔文的假设是理想情况。总而言之，任何光线表现的色彩的色温就是：当黑体发出同样色彩光线的时候受到的温度。
根据这个理论，我们得到了色温，请看下图：
色温
图中的温度从左到右依次升高，色彩从暗红色、橙色、黄色、白色、蓝色过渡。这些色彩分别可以对应：
- 烛光
- 日落黄昏
- 阳光明媚
- 蓝天
目前许多专业领域在使用色温，开尔文的贡献应用到了天文和工业领域。你的显示器同样使用了开尔文来表示屏幕的色温，并且这是衡量一个优质显示器的主要参数。
色温的实际案例
现在我们就使用角度出发，来观察色温和色彩的关系，以及通过色温达到的效果。我们通过Photoshop画一个火炉的火焰变化色彩：
【火炉的火焰】
火炉的色温
正如色温图所示，这个色温恰好显示了火炉的温度变化引起的色彩变化。从明亮饱和的红色渐渐变化到暗红色，温度是逐渐降低的。我认为这种方式是OK的，但是这不是最好的。因为，实际情况没有这么简单，有些设计师在进行建模设计的时候，对待场景的细节十分粗糙，他们的观察并不细致，这是现代游戏建模和设计领域没有优秀中国设计师的原因之一。
如果你具备足够细致的洞察力，或者有足够丰富的知识体系，那么你应当考虑到实际情况，那就是色温的分布，请看下图：
真实的色温
如上图所示，你会发现上图表现的火焰更加真实，更有说服力。这个火焰的色彩遵循了开尔文色温分布。请你从左到右观察这个图像，它的色彩分布是暗红色、红色、橙色、黄色、白色。刚好是色温的的左侧分布情况。
【圣诞彩灯上的色温】
我们来看看更加实际的例子，下图是一些彩灯，每个小小的灯光看似是红色、蓝色或者橙色的，但是当你更加细致地观察会发现，每一个灯光都有色温的变化，这些变化同样遵循最开始的色温图。
圣诞彩灯
上图我标注了一个橙色彩灯的色温，你会发现它的色彩从最中心的白色，到最外层的红色，期间经历了黄色和橙色的过渡。
我想我不必再标注其他几个彩灯的色彩变化，你也应该能够表述出其他彩灯的色温变化。对于那个蓝色的彩灯而言，从最外层的光晕到中心可以看到深蓝色、蓝色、淡蓝色、白色的过渡。
尽管从人的感官而言，会认为红色、黄色、橙色的色温是温暖的，而蓝色的温度是极低的，不过事实刚好相反，要在黑体中发射出蓝色波长的辐射，需要上万度的高温才能够做到。
人们的对色彩的感官来自于自然界和周围环境，对于这部分色彩心理学，我们会留到后面的课程。总之，我们要做的是色彩体系的完整化，当你建立自己的UI界面或者海报设计的时候，你就会很自然地使用色彩原理去操作和表达设计意图：色彩的调配、色温的表达、冷暖的调节等。
【阳光下的台球】
我们继续观察一个台球例子，这是一个完美的案例，它的阳光非常充足，并且是减色模式。
台球
当你通过肉眼观察橙色台球你会发现这些台球似乎是均匀的橙色或者黄色。但是“真实的世界”并不是这样，如果你的作品总是通过这种认知来渲染，那么一定得不到想要的效果。
这种更真实的色彩温度还有一个现象，那就是色彩的饱和度与色温的关系。我们通过取色器发现色温越低，色彩饱和度越高。
下图的饱和度随着色温的降低逐渐增强：
色温降低，饱和度增强
【洞穴原画】
请看下面的洞穴原画。
洞穴原画
我们在洞穴内绘制了几处水晶，这些水晶的色彩温度完全是按照上述理论进行表现的。水晶的中心使用黄色点缀，在逐渐远离水晶中心的部分，遵循色温原则逐渐降低温度，色彩从黄色逐渐左移，依次是橙色和红色，最终是温度极低的暗红色。
除了水晶的色温，整个洞穴的色调采用冷色，洞内的光源是洞口的阳光。洞穴前景和背景的变化同样采用了上述的色温原理。这种方式要比以往那种不清楚的方法更加成功，也更有说服力。
场景1
这是另一幅作品，你完全可以将这个作品的灯光和色温看做一个橙色的圣诞彩灯。从场景中心明度最高的黄色，到明度适中的橙色，再到红色，最终抵达色温最低的暗红色。
【小结】
通过上面多个例子，你会发现，色温会影响很多内容，这些内容的表现更有活力，也更有真实感。这种真实感来自于色温的合理运用。
感谢你的观看，我们将在下一章继续拓展色彩有关的内容。
总结
- 色温是开尔文，开氏温度，用符号F表示
- 色温从低到高影响色相变化，依次是：红、橙、黄、白色、蓝色
- 作品色温的变化应当在色温的合理范围移动
下章内容
- 色彩的冷暖和色彩关系
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