赛尔色彩系统（Munsell Color System）的结构和应用

2025-08-27

孟赛尔色彩系统（Munsell Color System）是由美国艺术家阿尔伯特·孟赛尔（Albert H. Munsell）于1905年创立的科学化色彩描述体系，以色相（Hue）、明度（Value）、彩度（Chroma） 三维属性为核心，构建了一个符合人眼视觉均匀性的色彩空间模型。以下从核心原理、结构特点、应用领域三方面展开说明：

一、核心原理与三维结构

1.色相（Hue）

以 5种主色（红 R、黄 Y、绿 G、蓝 B、紫 P）和 5种间色（黄红 YR、绿黄 GY、蓝绿 BG、紫蓝 PB、红紫 RP）为基础，形成 10色相环。

每种色相细分为 10个等级（如 1R 至 10R），共 100个色相刻度，按圆周360°均匀分布。主色和间色的中心点标记为 5号色（如 5R 代表正红色）。

2.明度（Value）

中央轴为无彩色系（中性色），从 纯黑（N0）到纯白（N10） 划分为 11个视觉等距等级。

明度值基于光反射率定义，例如 N5 对应中灰色，反射率约 20%。

3.彩度（Chroma）

表示颜色饱和度，以 距中央轴的水平距离 衡量。彩度值从 0（中性灰）向外递增，理论无上限，但常见颜色上限为 10-14，荧光色可达 30。

颜色表示法：HV/C

示例：5R 4/14

5R：正红色相

4：中低明度

14：高饱和度。

二、色立体模型与科学特性

1.非对称球体结构

色立体形似 扭曲的椭球体（非标准球体），因不同色相的最高彩度与对应明度差异显著：

黄色（5Y）：最高彩度（约 12）在明度 9 处

蓝紫色（5PB）：最高彩度（约 12）在明度 3 处。

此特性导致色立体的赤道面半径与高度不规则，体现人眼对色彩感知的非均匀性。

2.视觉等距性优化

1943年美国光学会修订为 “新标系统”，通过光谱测量与视觉实验调整色样位置，使色卡排列更符合视觉等距原则，并与 CIE 1931色度坐标 对应。

3.与CIE色度学的关联

孟赛尔色卡均标注 CIE (Y, x, y) 值，支持两系统间的数据转换，

三、应用领域与实用工具

1.行业标准化

土壤与地质学：美国农业部（USDA）采用为土壤颜色官方标准。

珠宝鉴定：中国国家标准（如 GB/T 32863-2016《红宝石分级》）依托孟赛尔系统定义颜色等级。

纺织与设计：用于面料色差控制、产品配色及跨供应链色彩沟通。

2.核心工具：《孟塞尔颜色图册》

包含 1450张色卡 + 37张中性色卡，每页展示同一色相的 明度-彩度剖面，支持目视比色。

使用规范：

光照条件：北窗自然光或 D65 标准光源。

观察角度：45°/0° 或 0°/45°（避免镜面反射）。

3.视觉测试与教育

Farnsworth-Munsell 100色相测试：通过 85枚色棋 检测人眼辨色能力，广泛应用于体检、职业筛选（如设计师、质检员）。

教学模型：色立体物理模型帮助理解色彩三维关系。