色彩理论（Color Theory）[1]通常用于绘画和设计，设计如品牌logo设计、品牌店面设计、品牌广告设计、网站设计、电影动画设计、游戏设计、书封面设计、家装设计、服装设计，每个人日常用的设计如PPT的色彩、穿搭。
本文的目标是通过图示，从直觉上初步对色彩理论有印象。
生活中每个人对颜色很敏感，这是情绪感受，因此有的书写色彩心理学。一个人了解色彩理论是为了确定配色方案（color scheme）。
色彩理论有1）物质色彩理论和2）光色彩理论。
物质色彩（material color）[2]理论主要是画家关心的颜料如何调配出目标色彩，这是物质色彩。物质颜色靠反射光呈现颜色，例如物质吸收了蓝光，呈现黄色。
物质色彩是一个减色系统(Subtractive colour mixing[2:1])，即原色混合得越多，颜色越来越暗。也就是说如果要呈现白色，那么什么颜料都不加。
画家Mark Carder[3]先生画油画时使用基础颜料是红黄蓝白和棕，以调成任意目标色彩。所以传统色彩理论将红黄蓝视为三原色是有道理的。红黄蓝是大自然多见的颜色，这表示染色剂原料多。
图：Mark Carder先生调色盘
打印机属于物质色彩，使用的原色（primary color）是CMYK（Cyan, Magenta, Yellow, Key(black), 青紫黄黑），被称为CMYK Color Model。青紫黄作为原色，「因为仅靠堆叠CMY三色，吸收的光线不够多，人眼会判断为灰色。要叠加到变成纯黑过于浪费颜料，所以人为添加了一种全波段吸收率极强的颜料作为黑色。」[4]。从原色的定义（其组合可以调配出任意颜色，但不可被别的颜色调配出来）来说，青紫黄作为原色更精确。因此Stephen Westland教授[2:2]认为教学生说物质颜色的三原色是红黄蓝是迷惑人的。可是青（cyan）紫（magenta）在大自然并不如红蓝多见。
所以物质色彩的色彩理论又分两部分：绘画和打印机。
 图：Magenta品红色 |
 图：Purple紫色 |
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说明：Magenta，color value=#FF00FF，准确的中文color name是“品红色”。紫色，Purple，color value=#800080。但是看在上帝的份上，CMYK就称为青紫黄黑吧。
Scott Naismith先生说色轮略有不同[5]。
 图：传统绘画色轮 |
 图：打印机色轮 |
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Naismith先生的态度和Westland教授相同，认为使用打印机色轮更合适。他认为颜料中Cyan（青）和magenta（紫）是有的，但名称对不上，详见其教学视频。
但现有的色彩和谐（color harmonious）理论都基于传统绘画色轮。所以，让我们日后分绘画色轮和打印机色轮两子集讨论。
光色彩（colored light）是指物质是发光体，如太阳、灯、电子产品屏幕，如电脑手机屏幕直接发光。
光色彩是一个加色系统(Additive Color Mixing[2:3])，即三原色混合得越多，颜色越亮。也就是说，如果要呈现白色，那么三原色要加满，计算机的原色是RGB（红黄蓝）。白色的色号（color value）是RGB(255, 255, 255)，其色轮的六色是红黄绿青蓝紫。
“光色彩”这个概念并不是直观，让我们采用“计算机色轮”这个概念。
图：Mac计算机色轮
 图：减色系统 |
 图：加色系统 |
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颜色王国有没有一个全貌？要如何确切地表达呢？颜色有颜色坐标系统：Munsell色彩系统（Munsell Color System）[6]。
Munsell Color System由Albert Munsell先生发明。这是美国农业部的标准，1930年代作为土地研究的标准。Albert Munsell先生（1858-1918）是美国画家、教育家。
Munsell Color System坐标是以hue（色，色相）、value（亮度，lightness or darkness）、chroma（=saturation，色彩饱和度或色彩鲜明度，考虑原色各分量对颜色的贡献，当所有分量相等，呈现灰色）为轴。
图：Munsell色彩系统坐标：value=5，chroma=6的一个色轮，value从0到10，purple-blue (5PB) tones。
Munsell Color System色轮有五种基础颜色：Red，Yellow，Green，Blue，Purple。
图：Munsell色彩系统的色轮
Munsell先生设想色彩是一个球，但实际上Munsell Color System是一个不规则的球或圆柱体，离散情况下被称为Munsell Color Tree。
图：Munsell色彩系统
图：Munsell Color Tree
我们回过去看Mac计算机色轮，其符合W3C HSL RGB Color Model[7]。HSL(Hue, Saturation, Lightness)是基于坐标系的表示。Hue是色轮上的角度，从0º到360º，0º（或360º）是red，120º是Green，240º是blue。Saturation是百分数值，即Musell色彩系统的Chroma用百分数表示，0%最靠近圆心，某一种灰色，100%最外层，色彩最鲜明。Lightness也是百分数，即Munsell色彩系统的value的百分比，0%是黑色，100%是白色。日后让我们用HSL坐标来表示计算机色彩系统。计算机RGB Color Model还有一个与HSL相近的HSV（Hue, Saturation, Value）模型，由于我们的目标是配色方案，故只考虑HSL模型。RGB和HSL坐标可互相转换[8]。
 图：HSL色彩坐标 |
 图：HSL色轮 |
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如果从电磁波频谱(eletromagnetic spetrum)[9]的角度，可见光的位置如图示。
图：电磁波频谱(eletromagnetic spetrum)
可见光频谱（Visible spectrum）[10]频率405-790 THz，波长是380-740纳米。红光最低频，从405THz、波长740纳米开始。紫光最高频，至380纳米、790THz止。THz的概念我们这么理解：移动通信的频段是GHz。
参考：
Color theory, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Color_theory ↩︎
MICHELLE KONSTANTINOVSKY，「Primary Colors Are Red, Yellow and Blue, Right? Well, Not Exactly」，2019-07-02，https://science.howstuffworks.com/primary-colors.htm ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Draw Mix Paint，How to Match Any Color with Oil Paint, 2016-04-06,
https://www.youtube.com/watch?v=TNB3XY67Q-I ↩︎「三原色和三基色的区别有哪些？」，知乎，https://www.zhihu.com/question/25074051/answer/100478346 ↩︎
Scott Naismith, Colour Theory: The Truth About The Colour Wheel, 2012-02-18
https://www.youtube.com/watch?v=jQqxN8LpGzw ↩︎Munsell color system, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Munsell_color_system ↩︎
CSS Legal Color Values, w3schools.com, https://www.w3schools.com/cssref/css_colors_legal.asp ↩︎
Nikolai, Math behind colorspace conversions, RGB-HSL, 2013-05-08, http://www.niwa.nu/2013/05/math-behind-colorspace-conversions-rgb-hsl/ ↩︎
Electromagnetic spectrum, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_spectrum ↩︎
Visible spectrum, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Visible_spectrum ↩︎