人類生活在一個五彩繽紛的世界裡,人們到處都可以看到五顏六色的物體,因此,顏色對人們一點兒也不陌生。但是要問一下顏色的本質是甚麼?怎樣準確地表達顏色?烤瓷冠的顏色為何常與自然牙的顏色不一致?這些問題並不是都能回答出來。
一、色彩的基本知識
人們能感知到顏色的存在必須具備三個條件,即可見光、物體和人的視覺系統(眼、視神經、腦),三者缺一不可。上海新華醫院口腔科陸永健
色彩的本質是電磁波。電磁波由於波長的不同可分為通訊波、紅外線、可見光、紫外線、X線、γ線和宇宙線等。其中可見光的波長是380~780nm。可見光透過三稜鏡可以呈現出紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色組成的光譜,這七種顏色與波長之間有嚴格的對應關係,紅色光的波長最長,680~780nm,紫色光波長最短,380~430nm。
色彩本身有三個要素,即色相、明度和彩度。
色相(色調)是顏色的名稱,是色彩的容貌,也是紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種基本顏色的總稱。不同色相的顏色相互混合可以形成千變萬化、豐富多彩的各種顏色。如黃色與藍色混合,可形成翠綠、黃綠、草綠等顏色。
明度(亮度)是各種顏色由明到暗的變化程度,決定於物體表面對光的反射率。在無彩色中,最亮的是白色、最暗的是黑色。黑色中加入不同量的白色,便可形成暗灰、中灰、淺灰等不同的灰色。各種彩色也有不同的明暗度,如綠色加白色或黑色,可成為淺綠、中綠、深綠等顏色。越接近高明度區的色彩越亮,如檸檬黃、淺黃、中黃;越接近低明度區的色彩越暗,如墨綠、深藍、深紫等。
彩度(純度、飽和度)是指顏色的鮮豔程度。各種顏色中的純色,其彩度最高。色相、明度相同的顏色可有彩度的不同。在無彩色中沒有彩度的區別。
色彩的色相、明度、彩度都必須在光的照射下才能顯現,能發出照明光的物體稱為光源。光源有二大類:太陽光和燈光。太陽光的穩定性差,常受地域、季節、氣候、時間、場所、方向等因素的影響。因此採用太陽光作為光源,應選擇上午10時至午後14時,經北窗反射入室內的太陽光,相對比較穩定。此時光的色溫約為5000~6000K,“K”是表示色溫的單位。燈光有白熾燈、日光燈等多種多樣。其中標準光是一種特製的光源,色溫為6500K,簡稱D65。標準光是由國際照明委員會規定的,穩定性好,不受季節、時間、氣候等因素的影響,是進行色彩學研究的必備裝置。
人們在觀察、測定、比較顏色時有時會出現誤差,下面是造成誤差的可能原因:
1、光源的種類:同一種顏色的物體在日光下和在燈光下呈現出不同的顏色,在白熾燈和在熒光燈下也有不小的差異。
2、光源的顏色:同一物體在紅光照射下顯示偏紅的顏色,在藍光照射下呈現偏藍的顏色。
3、物體的背景:在不同顏色背景下,同一物體也會呈現出不同的顏色。
4、照射光的角度:照射光到達物體表面的角度也會影響顏色的效果。
5、觀察物體的距離、角度:觀察物體的顏色時,人眼至物體表面的距離和角度也都是影響顏色的因素。
6、觀察者對色彩的感受性:人們對色彩的感受性差異較大,經過訓練和未經過訓練的會有很大的差別。
為減少測色、比色的誤差應統一如下三個條件。
1、統一的光源:有條件者最好使用標準光源(D65)。沒有標準光源時可使用太陽光,要求在白天10~14時,室內北窗旁。
2、照明光的角度:照明光的角度應選45°角。
3、觀察者的角度和距離
人眼至物體的距離為25~30mm,角度為90°
二、表色系統
人們最早傳遞有關色彩的信息只使用了色相,後來才知道相同的色相還有明度和彩度的區別。為了準確地表達色彩的色相、明度和彩度就必須將對色彩的定性認識上升到定量認識的水平上,於是出現了表色系統。常用的表色系統有L*、a*、b*表色系統、表色系統、XYZ表色系統等。
L*a*b*表色系統
這是物體顏色表達領域中最常用的表色法,1976年被國際照明委員會(CIE) 認定。L*a*b*表色系統用一個假想的球形三維立體結構來描述色彩的三個基本參數。①色相的變化表現在球形橫截面上,a表示紅色方向,-a表示綠色方向,b 是黃色方向,-b是藍色方向。②彩度變化表現在色相方向上距離縱軸的遠近,數值越大,越向周邊,彩度越大,顏色越鮮明;數值越小,越靠近縱軸,彩度越小,顏色越不鮮明。③明度則表現在縱軸上,越向上明度越高,越向下明度越低。
根據物體顏色的三個基本參數,可在彩色球形結構中精確定位,從而能被準確地描述、表達。
XYZ表色系
該表色系統1931年提出,是以三原色(R=紅,G=綠,B=藍) 混色原理為基礎發展而來的。Y表示光的反射率,即明度。XY表示色度(色相和彩度)。橫軸方向為X,縱軸方向是Y。整圖形狀類似一個圓的1/6。圖的中心無彩色,彩度低,越往周邊彩度越高。
上述三種表色系統各具特點,其共性是都可以量化物體顏色的色相、彩度和明度,為全面、準確地反映、傳遞色彩信息打下了基礎。此外還有Lch表色系統。
三、齒科色彩學的進展
近年來,齒科色彩學有了明顯的進步,尤其是在比色板和電腦比色儀方面。
臨床比色時,自然牙周環境的顏色對比色有明顯的影響,特別是牙齦距離牙齒最近,牙齦顏色與牙齒顏色反差較大,而上下牙列間的口腔是較暗的背景,這些都會影響比色的準確性。松風公司推出的牙齦色板與比色板配合可以減少牙齦、口腔背景對比色的影響。牙齦色板有淺、中、深三種色度。
電腦比色儀
色彩表色系統的發展、比色板的改進都為提高比色效果創造了重要條件,但每個醫師、技師對色彩的感受不同,也影響色彩的正確測定和信息的準確傳遞,仍會造成誤差。電腦比色儀較好的解決了這一問題。
電腦比色儀由工作頭、微電腦、打印機構成。工作頭內配有小型標準光源。比色時醫師手持工作頭體部,讓探頭接觸被測牙的唇面靠近牙齦2mm處,按動開關3~5次,1秒鐘後便可打印出處方來。內容包含被測牙的色相、彩度、明度,以及應選用的遮色瓷、體瓷、釉瓷的型號。應用電腦比色儀排除了人為因素對比色效果的影響。