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1666 年，牛顿在实验中用三棱镜发现白色的阳光中含有五颜六色的光谱色带，它们的排列次序是红、橙、黄、绿、蓝、紫。这些颜色主要因折射而产生。如果我们将这条光谱色带分成两组：红、黄、橙一组，绿、蓝、紫一组，然后将它们放进一个凸透镜中，结果是它们又再一次变成一道白光。我们称这两组经混合后变成白光的颜色为对比色：红对绿，黄对紫，橙对蓝。
如果我们将其中一个颜色隔离开来，比如绿，而将其余的颜色——红、橙、黄、蓝、紫收集起来，得到的颜色是红。这个试验同样适用于其他颜色，原理是每一个光谱色都是其余光谱色混合后的对比色。但这只是光色的原理，并非物质颜料的混色原理。如果将绘画用的等量黄、红、蓝颜料混合在一起，得出的是黑色，任意一组物质颜料的对比色混合得出的结果是不同的灰色或黑色。
牛顿三棱镜分光实验
为什么灰色会有那么多种类？因为每组对比色都能调制出不一样的灰色，如下图所示的红和绿、黄和紫、蓝和橙，如果按 1 ∶ 1 的比例来混合就能调出下图中间的灰色。如果色彩的比例发生变化，灰度就会有变化。
1856 年，18 岁的英国化学专业学生威廉·珀金（William Henry Perkin，1838—1907）在实验室里发明了最早的化学合成染料——苯胺紫，从此打破了一直以来颜料仅限从植物、动物、矿物、黏土中提取的方式。这是 19 世纪后半期西方逐渐进步的有机化学的成果之一。在工业生产上，合成染色优于古老的自然染色并将其取代。煤焦油提取色和苯胺颜色不仅可以作为染料，也可以作为持久性绘画用的颜料。
化学合成染料技术让每个人穿上彩虹色的梦想成为可能，类似皇家紫、皇家蓝这些将色彩与阶级相捆绑的陈旧观念变得模糊，人们感受到了色彩面前众生平等的惊喜。而推动这一历史改变的关键人物威廉·珀金，不仅被冠以“科学史上最伟大的工业胜利的英雄”，也被称为奇才和革命家。
威廉·珀金的发明推动了色彩的现代化进程，紫色从此成为非皇家贵族也能使用的颜色。这种改变也使紫色的色彩含义发生了变化：传统上的紫色与皇家权威有更大的关系，现代的紫色于创造性有更大的想象空间。不过，也并非所有人穿紫色都是好看的，而且不同肤色的人有不同的紫色选择。
争妍斗艳的时代开始了。人们身上穿的、家里摆设用的、交际名片上印的……那些曾经高不可攀的艳丽色彩如今唾手可得，举目可见，满世界就像一个到处飞舞着彩蝶的园子，或者说像一片栖息着成群火红金刚鹦鹉的森林。刚开始人们觉得新奇惊艳，家家户户纷纷效仿，但时间长了竟有人悄悄地怀念起能让眼睛清净的一道白光。19世纪末，一些讲究优雅生活方式的人们愤怒地指责自己所处的时代是一个色彩“乱世”，他们以拒绝使用鲜艳的色彩来跟追逐俗艳的群体拉开距离。
1898 年，一位名叫阿尔伯特·孟塞尔（Albert Munsell，1858—1918）的美国艺术教师在一次写生途中获得认识色彩的新灵感。当时他被洋红与橙色相交融的落日、紫与灰相交织的风暴云给迷住了，整个夏天的大部分时间他都在观察、研究。最后，就像历史上任何一个伟人在伟大发明诞生前的灵光一现，孟塞尔创建了一个用三维的纺锤形立方体来表示色彩的色相、明度和纯度三个维度的方法。他想用一种更合理的方法来替代传统的用色彩名称描述色彩特征的方法——后者在他看来是愚蠢的、易误导人的，也是导致“色彩混乱”的原因之一。然而，他在雄心勃勃地为推行这套色彩体系而努力时，却发现之前曾以为一定会支持他的前辈、同行都纷纷回避，每进一步都是屡试屡败。虽然直到 60 岁离世，他都没有从自己创造的体系中获得丰厚的物质回报，但他实现了自己的愿望：他的色彩体系获得政府允许在美国校园内普及。他所创造的定义颜色的方法，在艺术和科学之间架起了一座必要的桥梁，改变了人类仅用色彩名称描述色彩的混乱状态。他倡导人们多学习使用带中间灰度的颜色，而非一味使用高纯度的颜色，提升整体色彩审美水平。他是当之无愧的色彩勇士！
把“色相、纯度和明度”作为色彩的三个维度，将千千万万的色彩分门别类，是帮助大众科学化理解色彩及功能化普及色彩的重要标志。
三原色： 红、黄、蓝都是 100%的纯色，它们无法通过任何颜色混合得到，也不能再进行色彩分解。
三间色： 绿、橙、紫。绿是 50%黄混合 50%蓝，橙是 50%红混合 50%黄，紫是 50%红混合 50%蓝。
六复色： 红-橙色是 75%红混合 25%黄，黄-橙色是 75%黄混合 25%红，黄-绿是 75%黄混合 25%蓝，蓝-绿是 75%蓝混合 25%黄，蓝-紫色是 75%蓝混合 25%红，红-紫色是 75%红混合 25%蓝。
从红、黄、蓝三原色开始，将色彩分成12 个有代表性的色彩家族：红、红-橙、橙、黄-橙、黄、黄-绿、绿、蓝-绿、蓝、蓝-紫、紫、红-紫。然后根据色彩的三维标准，运用加白、加灰、加黑三种色彩分类法，将色彩分成基本的四环：第一环是纯色，第二环是白调色，第三轮是灰调色，第四轮是黑调色。比如下图是紫色色彩家族的分色法。
