颜色的描述，从古代的"红有深浅、艳有浓淡"，到现代的"色相、明度、饱和度"三维模型，经历了几百年的科学探索。本文将带你从源头出发，看看颜色三要素是如何从一个个孤立的观察，逐步被确立为色彩科学基石的。
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一、颜色三要素的起源
在古代，画家使用植物或矿物染料进行创作，但这里存在一个问题——无法准确地描述颜色。同样的红色，有朱砂、有赭石，不同的人对红色的理解不同。所以需要一套"规则"来定义红的深浅和鲜艳度。
在 17 世纪前，人们对颜色的普遍认知是"色彩是物体本身的属性"，色彩到底是物体还是光？一个比较重要的节点是1666 年牛顿的棱镜分光实验。牛顿将阳光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；再将光谱通过第二个三棱镜，重新合成白光。自此，人们对色彩的认识不再是物体属性，而是物体反射了特定波长的光——例如苹果反射红光、吸收其他光，所以看起来是红色。
在牛顿的分光实验中，光谱中不同位置的光会呈现出固定的色彩，且波长与色彩存在某种映射关系，例如 620–750nm 对应红色，450–495nm 对应蓝色。因此，牛顿将光谱的七种颜色绘制成"色环"。通过色环对不同颜色进行区分，这种对颜色类别区分的思想，就是色相的雏形。
牛顿之后的科学家在实验中发现，同一波长的光，当光的强度变化时，视觉感受会变化——光强越高，颜色越亮。这个阶段逐渐出现了明度的概念，用于描述色彩的明暗程度，物理基础是光的强度。
继续到了 18 世纪末，科学家在做光的混合实验时，发现一个无法使用"色相 + 明度"解释的现象：同一色相、同一明度的光，可能有"鲜艳 vs 灰暗"的区别。这种鲜艳度差异无法使用色相（波长）或光强（明度）解释。于是科学家托马斯·杨发现，人的眼睛对纯光和混合光的感知不同：纯光会激活某一类视锥细胞，混合光会同时激活多类视锥细胞，导致鲜艳度下降。于是又出现了饱和度的概念，用于描述色彩的鲜艳或灰暗程度。
最终在 19 世纪中期，德国物理学家赫尔曼·格拉斯曼提出了格拉斯曼颜色混合定律，首次将"色相、明度、饱和度"正式确立为色彩的基本构成，并明确它们的物理基础和相互关系：
- 色相由波长决定，是色彩的类别标签。
- 明度由光的强度决定，是色彩的明暗标签。
- 饱和度由光的纯度决定，是色彩的鲜艳标签。
二、颜色三要素的体系化与色彩标准介绍
20 世纪后，颜色三要素被正式整合为统一的色彩理论，并通过标准化进行普及。
1905 年，美国艺术家蒙塞尔创立"蒙塞尔色彩系统"，使用三维坐标（色相环、明度、饱和度轴）量化颜色三要素。例如 "5R 4/6" 表示"色相为第 5 号红色，明度为 4（中等的光），饱和度为 6（较高）"。本站也实现了一个简单的在线小工具——蒙塞尔色彩系统，帮助设计者理解和使用蒙塞尔色彩系统。
之后在 1931 年，CIE 国际照明委员会制定了 CIE RGB 色彩空间，于 1976 年推出 CIE LAB 色彩空间，这些都是以三要素作为核心。在 LAB 空间中，L 表示明度，a/b 表示色相维度，饱和度由 a/b 的数值距离决定。CIE 的色彩体系是全球最全面的三大核心色彩标准之一。
第二个著名的标准是 Pantone 标准，全称为潘通色彩体系。CIE 的标准定位是全球色彩的基础标准，潘通色彩体系定位是创意、设计、时尚领域的标准。Pantone 标准的特点是给每种颜色设置了编号，例如 "Pantone 485 C"，C 表示铜版纸印刷；"Pantone 15-0343 TPX"，TPX 表示纺织面料。
第三个著名的标准是 CMYK / RGB 标准，这两个标准是基于 CIE 理论，针对"数字显示"和"物理印刷"的色彩实现方案。RGB 标准核心原理是光的三原色，常用于电子显示；而 CMYK，是颜料三原色在实际应用中的标准化、工程化方案。本站的颜色单位转换工具支持 RGB、CMYK、HEX、HSL、HSV 等 12 种颜色单位的互转，方便在不同标准之间切换。
1931 年 CIE RGB，1976 年 CIE LAB，是色彩科学领域的通用参考。
每种颜色都有编号，如 Pantone 485 C（铜版纸）、Pantone 15-0343 TPX（纺织面料）。
RGB 面向电子显示，CMYK 面向印刷工业，是 CIE 理论在工程中的落地实现。
三、总结
本篇文章主要介绍了颜色三要素的历史起源，然后介绍了现代以颜色三要素为基础构建的众多色彩标准。不同的色彩标准构成了不同领域、不同场景下的解决方案——从画布到屏幕，从印刷到时尚，颜色三要素都是最底层的共同语言。