研究色彩产生、接受及其应用规律的科学。它与透视学、艺术解剖学一起成为美术的基础理论。由于形与色是物象与美术形象的两个基本外貌要素,因此,色彩学的研究及应用便成为美术理论首要的、基本的课题。作
为色彩学研究基础的主要是光学，其次涉及心理物理学、生理学、心理学、美学与艺术理论等多门学科。因此它的产生与发展有赖于这些学科（尤其是光学）的长足进展，而色彩学研究的成果又为这些学科提供材料，推动它们的深入。
人类对色彩的感知 人类对色彩的感知与人类自身的历史一样漫长，而有意识地应用色彩则是从原始人用固体或液体颜料涂抹面部与躯干开始的。在新石器时代的陶器上已可见到原始人对简单色彩的自觉运用。在色
彩的应用史上,装饰功能先于再现功能而出现。人类制作颜料是从炙烤动物肉时流出的油与某些泥土的偶然混合开始的，逐渐发展为以蛋清、蜡、亚麻油、树胶、酪素和丙烯聚合剂等作颜料结合剂。在古代中国、印度、埃及、美索不达米亚，颜料多用在家具、建筑内部、服装、雕像等的装饰上。早期中国绘画上的色彩主要是轮廓和形象的修饰手段，用色简练单纯。古罗马的墙面、地板镶嵌上则已有丰富的色彩。从文艺复兴时代开始，艺术家们不断探索新的色彩材料,凡•爱克兄弟等人在“油-胶粉画法”的基础上改进而形成了亚麻油等调制的油画颜料，为油画的产生提供了媒介材料。自此，绘画上色彩表现的手段大为丰富。
尽管人类的色彩应用已有几千年的历史，但独立意义上的科学的色彩学研究却晚于透视学、艺术解剖学而到近代才开始，这是因为色彩学的研究须以光学的产生和发展为基础。
文艺复兴时代的画家为了取得自然主义的表现效果，曾经研究过光学问题，注意到了色彩透视问题。直到17世纪60年代，I.牛顿通过有名的“日光－棱镜折射实验”得出白光是由不同颜色光线混合而成的结论之后，颜色的本质才逐渐得到正确的解释，由开普勒奠定的近代实验光学为色彩学的产生提供了科学基础。感知心理的研究为解决色彩视觉问题，心理物理学的方法为解决视觉机制对光的反映的问题，都提供了重要的前提条件。而视觉艺术所提出的色彩问题，尤其是印象派出现之后遇到的外光描绘、色彩并置对比、互补色等问题，促使理论家、艺术家运用科学方法探讨色彩产生、接受及应用的规律。
到19世纪下半叶，色彩学研究的专门著作开始出现，如薛夫鲁尔的《色彩和谐与对比的原则》(1854)、贝佐尔德的《色彩理论》(1876)等。进入20世纪，色彩学更在现代光学、心理物理学、神经生理学、艺术心理学等基础上获得了长足进展。而色彩学的发展又促进了视觉艺术从19世纪向20世纪多元化时代的转变。
基本内容 色彩学大体可按色彩与光、眼睛、感知个体、应用的关系分为4个主要部分：
① 色彩与光的关系涉及物理学，主要是光学。色彩从根本上说是光的一种表现形式。光一般指能引起视觉的电磁波,即所谓“可见光”,它的波长范围约在红光的0.77微米到紫光的0.39微米之间。在这个范围内，不
同波长的光可以引起人眼不同的颜色感觉,因此,不同的光源便有不同的颜色；而受光体则根据对光的吸收和反射能力呈现千差万别的颜色。由色彩的这个光学本质引发出色彩学这部分内容的一系列问题：颜色的分类（彩
色与非色两大类）、特性（色相、纯度、明度）、混合（光色混合，即加色混合；色光三原色，即红、绿、蓝；混合的三定律，即补色律、中间色律、代替律）等。孟赛尔综合了前人在这方面的研究成果，建立了“孟氏颜色系统”。
② 色彩感知的研究必须考察视觉器官──眼睛对色彩的接受过程。色彩学的这个部分涉及生理学、感知心理学，并且大量运用心理物理学的方法来研究。人眼主要由棒体和锥体感受器对光发生视觉反应，一般认为，颜色视觉是由锥体感受器作中介的，锥体感受器主要集中于视网膜的中央区，它含有光敏色素，在接受光的刺激后，形成神经兴奋，传达到大脑皮质中的视觉中枢而产生颜色视觉。由这个基本过程出发，色彩学还研究接受过程即颜色视觉中的对比（色相、明度的同时对比与连续对比），常性、辨色能力（也包括色盲、色弱等）等问题。关于颜色的视觉机制及过程的具体研究，20世纪以前主要有“三色说”和“四色说”，现代生理学与心理学的研究分别支持了这两种学说，并试图以“阶段说”的假说来统一二者。此外，为了对颜色特征进行量的分析，20世纪产生了以研究颜色标定和测量的色度学，它在理论上和应用上都具有十分重要的意义。
③ 色彩学还考察色彩与感知个体的关系，如前述，第1部分主要研究色的本质而不涉及接受者；第2部分则主要研究标准接受者在正常条件下的色彩感知而不涉及各个接受个体。但色彩会因不同观者、不同条件而有不同的感受，因此引发出色感（冷暖感、胀缩感、距离感、重量感、兴奋感等，由此可将色彩划为积极的与消极的两种倾向）、对色彩的好恶（包括对单色或复色、不同色调的好恶）、色彩的意义（象征性、表情性等）、色听现象（即联觉）等问题。简言之，这部分主要研究在特定条件下色彩与观者的感受、情感的关系。它以个性心理学的研究为基础。
④ 色彩学进一步考察色彩在生活与艺术中的应用问题。首先,它要研究物象的色彩(光源色、固有色与环境色)、色彩透视、色彩材料(历史、分类、性能、调配规律等),进而讨论色彩的具体应用，色彩在生活中的应用主要包括服装、化妆、室内布置等。在艺术中的应用则是色彩学研究最重要的方面，主要包括绘画色彩（写生色彩与装饰色彩）、舞台色彩（布景、道具、服装、灯光等的色彩）、录像、彩色摄影（也包括电影摄影）等。由于色彩渗透到人类生活的各个方面，因此可以说到处都存在着色彩应用的问题。在现代视觉艺术中，色彩的地位日益突出，表现主义、奥普艺术、抽象主义等尤其将色彩作为主要的视觉艺术语言，色彩材料和表现手段的不断更新、丰富，为色彩的应用开辟了更为广阔的天地,也向色彩学的研究提出了大量新的课题。
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