又是一個炎炎夏日，正是時尚出街的季節(jié)，走在路上的你可能會注意到那些五彩繽紛的發(fā)色，它們有著各種好聽的名字：檸檬黃，霧霾藍，熱辣粉……人們好像總是習慣于聯(lián)想相同色的物品或者通過是一種感覺來命名顏色。那你能否想象，顏色這種“通感”，其實也是可以用理性公式來表述的呢？奧斯特瓦爾德顏色系統(tǒng)（Ostwald Color System），又稱奧氏色立體（Ostwald’s Color Solid），便是最具代表性的顏色系統(tǒng)之一。

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奧氏色立體三維彩色模型 Ostwald's Color Solid, 圖片來自wiki

說起顏色系統(tǒng)，想必按照思維慣性大家會覺得創(chuàng)造它的人是一位藝術家，然而奧斯特瓦爾德（Wihelm Ostwald）卻是一位化學家。他于1909年因在催化劑的作用、化學平衡、化學反應速率方面的研究有突出貢獻而獲得了諾貝爾化學獎，也被視作現(xiàn)代物理化學的創(chuàng)始人之一，藝術與繪畫是他的業(yè)余愛好。盡管奧斯特瓦爾德在科學領域已達到了絕大多數(shù)人一生都無法企及的高度，他卻堅持認為，退休后創(chuàng)建出的顏色測量理論才是自己“有幸完成的最高成就”。

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奧氏色立體三維模型 Ostwald's Color Solid, 圖片來自wiki

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奧斯特瓦爾德可不是頭腦一熱才去研究色彩理論。許多化學家其實都是色彩大師，無論是色彩的合成還是天然染料和顏料的分析，都需要化學專業(yè)的學生掌握一些色彩理論的基本知識；而藝術恰恰也是奧斯特瓦爾德“化學”生活的起點之一，兒時的他，正是在制作油畫、粉彩、煙花以及攝影的時候被化學所吸引的。

通過繪畫，奧斯特瓦爾德注意到，顏色及其相互之間的和諧與平衡其實是不曾被量化記錄的，這種困難為他運用科學公式創(chuàng)造顏色奠定了基礎。在與美國畫家孟塞爾（Albert H. Munsell）會面并看到他的“色彩圖集”（color atlas）后，奧斯特瓦爾德受到啟發(fā)，開始研究并開發(fā)出了自己的色彩分類系統(tǒng)。

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奧斯特瓦爾德顏色系統(tǒng) 黃藍縱截面, 圖片來自wiki

1917年，由奧斯特瓦爾德編寫的第一版顏色系統(tǒng)圖集/色譜《Die Farbenfibel》（The Color Primer）正式出版。在這個系統(tǒng)中，他認為所有顏色都可以通過“黑（B——black）“，“白（W——white）”和“純色（F——full color）”三種成分按照一定的面積比例混色得到，即W+B+F=100%。所以在描述一個特定顏色時，不再需要使用模糊的、主觀性極強的形容詞，只要給出三種變量的具體數(shù)值就可以了。這種不必完全依靠視覺調(diào)配顏色，較為科學的定量化方法，使得整個系統(tǒng)秩序嚴密，在配色時極為方便。

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色相環(huán), Die farbenfibel, 1921, Wilhelm Ostwald, 圖片來自wiki

奧氏色立體在三維空間中是一個圓形底座的雙錐體而不是球體。奧斯特瓦爾德將純色、理想黑和理想白作為三個頂點建立了“等色相三角形”，黑白邊是這個色彩空間中最重要的坐標，以其為固定中心軸改變色相，也就是三維意義上旋轉(zhuǎn)三角形能得到一個上下左右皆對稱的雙錐體?；诖?，色立體的縱截面便是由兩個“等色相三角形”組合成的菱形，每一面上它們的純色頂點都是一組對比色，在橫截面的圓形色相環(huán)上彼此相對。這個系統(tǒng)中的色相環(huán)，是由紅色、黃色、綠色和藍色四個基礎色，及它們的四個中間色橙色、紫色、黃綠色和藍綠色，最后再各自分成三個色，共計24色；而從頂部/北極的白色到底部/南極的黑色共有八個值（明度），用小寫字母代替；剩余區(qū)域的顏色按照固定的黑白純色比例混色，將通過純色數(shù)字在前，明度字母在后的編號表示。

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“等色相三角形”混色比例示意圖, 圖片來自wiki

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奧斯特瓦爾德的色彩學說提供了一種極簡而科學的，兼?zhèn)涿枋鲂耘c實用性的理論。它最大的優(yōu)點就是各色相除代表純色的數(shù)字外，位置編號均相同，容易記憶和說明。這一套關于色彩標準的理論在藝術界受到了同時期的風格派（De Stijl）和包豪斯（Bauhaus）的熱烈歡迎；而在他去世后不久，就有不少后續(xù)者著手改良了這套系統(tǒng)，使其在第二次世界大戰(zhàn)期間完備后成為了德國彩色系統(tǒng)的主流范式。

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奧氏色立體680色實物模型 Ostwald's Color Solid, 1918, 圖片來自wiki

它的局限性也在使用中慢慢凸顯出來。擅長使用嚴格的定量實驗研究方法與數(shù)學表達形式的奧斯特瓦爾德，對顏色也是基于基本法則與秩序展開系統(tǒng)建構，但這其實是一種極端理性和理想化的方式，某種意義上忽略了部分人的視覺習慣和心理感知。奧氏色立體的結構存在著一些缺陷：不同的色相在完全同比例混合黑白后，實際所得出的顏色盡管編號與位置均相同，視覺上感知到的明度與彩度/飽和度（心理顏色元素）多少存在著出入；而三角形的結構也限制了每個明度的最高彩度，自然界的彩色異常豐富，很多鮮艷顏色都超出了這個三角形的色域范圍，在這種體系下調(diào)色無法體現(xiàn)這一部分，很容易誤導使用者。因此它只適用于建筑、常規(guī)工業(yè)品等不需要大量鮮艷色的行業(yè)，印刷、紡織服裝等對鮮艷色需求量大的行業(yè)，一般不用這種結構的色立體色卡。

盡管隨著現(xiàn)代更明亮的新染料及顏料的出現(xiàn)，奧斯特瓦爾德顏色系統(tǒng)的結構難以適應和擴展，已被更廣泛使用的孟塞爾顏色系統(tǒng)和瑞典 NCS（自然色彩系統(tǒng)）所取代。但在幾何學與數(shù)據(jù)傳達的精準應用方面，它仍然是色彩現(xiàn)代化的重要科學表征，被視為當今色彩系統(tǒng)的早期藍圖。

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奧氏色立體實物模型 Ostwald's Color Solid, 圖片來自溫莎牛頓官網(wǎng)

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文章來源：中科院物理所，文 Ivy

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