도장에 관한 이야기 32 - 색상의 개요

색상의 개요

 

1. 색의 표현 방법

 

1) 색의 3 속성에 의한 표현

이 원리는 물체 표면에 대한 색 지각을 색상, 명도, 채도와 같은 색의 3 속성에 따라 3차원 공간의 한 점에 대응시켜 3개의 방향으로 배열하되, 배열하는 방법은 지각적으로 고른 감도가 되도록 측정한 것이다. 즉, 눈으로 보아서 색을 느끼는 지각에 따라 측도를 정한 것이다.

 

① 색상(色相, Hue)

우리는 일상 생활에서 색의 이름으로 수많은 색을 구분한다. 예를 들면 무지개 빛깔의 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라 등의 빛의 파장에 따라 우리가 느끼는 빛깔의 구별을 무수히 많은데, 이와 같이 감각적으로 구별되는 색의 속성을 색상이라 한다.

먼셀 색 표시계(Munsell Color System)에서는 이들 색상을 기본색인 빨강(R), 노랑(Y), 녹색(G), 파랑(B), 보라(P)의 5색과 그 사이사이에 주황(YR), 연두(GY), 청록(BG), 남색(PB), 자주(RP)를 배치하여, 총 10색으로 분할하였다.

 

 

② 명도(明度, Value, Lightness)

같은 계통의 색상이라도 어두운 색과 밝은 색이 있는데, 이러한 색의 밝고 어두움의 감각을 척도화 한 것을 명도라고 하며, 무채색과 유책색은 모두 명도를 지니고 있다. 

명도가 가장 높은 색은 백색이고, 가장 낮은 색은 흑색이다. 무채색 축은 이상적인 흑색을 0, 이상적인 백색을 10으로 하고, 그 사이를 일정 단계로 분할해서 번호를 붙였다. 일반적으로 1, 2, 3, … 과 같이 정수 단위로 명도 단계를 분할하나, 0.5 단위 또는 그 이하의 소수점 단위로 더욱 세분화하여 명도 단계를 분할할 수도 있다.

 

③ 채도 (彩度 , Chroma, Saturation)

색의 순수하고 탁하거나 흐린 정도의 차를 채도 혹은 포화도라고 하는데, 색이 순수할수록 채도가 높고 탁하거나 흐릴 수도 채도가 낮다. 즉, 최고 채도에 가까운 색인 순색의 채도를 점점 낮추어 가면 결국 무채색에 가까워 진다.(채도 0은 무채색임.) 각 색상별로 채도 단계가 다르나, 무채색인 0으로부터 색의 순도가 증가함에 따라 순색(최대 16)까지의 숫자로 채도를 표시한다.

 

2) XYZ 색 표시계에 의한 표현

 

“인간의 눈은 빛의 3원색, 빨강(X), 녹색(Y), 파랑(Z)에 대한 감각 기관을 가졌으며, 모든 색상들은 이들 3 원색의 혼합체로서 보인다.”라고 하는 색 지각의 3 성분 이론이 XYZ 색 표시계의 토대 이론이다. 이러한, 인간의 눈의 감각에 일치시키려는 의도에서 이상적인 3 원색을 정하고 각 원색에 해당하는 스펙트럼 3자 극치 인 X, Y, Z를 구해 표현한다.

(예, 붉은 사과 - X : 21.21, Y : 13.37, Z : 9.32 )

 

3) L a b 색 표시계 (CIELAB)

 

L* a* b* 색 표시계는 L* a* b* 색 공간을 이용하여 색을 표시하는 방법으로서,오늘날 물체 색을 측정하기 위한 가장 유명한 방법들 중의 하나이며, 실제적으로 각 분야에서 널리 사용되어지고 있다.

L* a* b* 색 공간은 국제조명위원회(CIE)가 1976년에 추천한 지각적으로 거의 균등한 보도를 가진 색 공간들 중의 하나로, 국제조명위원회에서는 CIE 1976 L* a* b* 색 공간이라고 부르며, CIELAB라고도 표시한다. L* a* b* 색 공간에서의 L*은 명도 지수를 a* 와 b* 는 색도 지수를 나타낸다.

 

다음의 그림은 명도의 L* 축과 Red / Green의 a* 축, Yellow / Blue의 b* 축으로 이루어진 L* a* b* 색 공간에 대한 3차원의 색 입체 묘사도 이다. 즉, 명도 지수 L*은 색의 밝기를 나타내며, 완전 흑색의 0에서부터 완전 백색의 100까지의 값을 가진다. 그리고 색도 지수 a*와 b*는 색의 방향을 나타내는데, +a* 는 적색(red) 방향, -a* 는 녹색(green) 방향을, +b* 는 황색(yellow) 방향, -b* 는 청색(blue) 방향을 나타낸다. a* 와 b* 의 양 축이 교차하는 중앙은 무채색으로서, a* 와 b*값이 증가할수록 중앙으로부터 멀어지고 색의 채도는 증가한다.

 

만약 우리가 어떤 견본의 색을 측정해서 L* = 43.31, a* = +47.63, b* = +14.12 라는 값을 얻었다고 하고 이들 값을 상기 그림상에서 점찍어 보면, 대략 ⓐ 의 지점에 위치를 표시할 수 있다.

 

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2. 색의 차이 표현

 

색차(色差, Color Difference)란 2개의 색 즉, 표준 색과 견본 색과의 색 공간에 있어서의 기하학적 거리에 상당하는 수치로서 색채의 차이를 나타내는 것이다.

 

1) L* a* b* 색 표시계와 먼셀 색 표시계(Munsell Color System)의 차이점

L* a* b* 색 표시계	Munsell Color System
색을 수치로 표현할 수 있다.	색을 기호로 전한다.
2 개의 색차를 표현할 수 있다.	2 개의 색차를 나타낼 수 없다.
종류가 다른 조명하에서도 색 표시	지정된 조명하에서 색 표시

 

2) 색차의 표시는 △(Delta)라는 기호를 사용하며, 색의 3 속성인 명도, 채도, 색상의 각각의 차이를 △L*, △a*, △b*로 표시할 수 있으나, 두 색의 차이를 하나로 표시해서 색차라 한다.

 

  △L*, △a*, △b* : 표준색과 견본색 간의 L* , a* , b* 값에서의 차이

 

색차(△E*)	육안 표현 방법
0.1 이하	눈으로 색이 다른 것을 식별할 수 없음
0.2 ~ 0.4	숙련된 사람이 색이 다른 것을 식별할 수 있는 한계
0.4 ~ 0.8	자동차 도료의 색관리에 사용되는 범위
0.8 ~ 1.5	색이 다르게 보임
1.5 ~ 3.0	색이 크게 차이가 있는 등 그 채색도에 허용되는 범위
3.0 이상	색이 다른 것을 확실하게 구별되는 범위
12.0 이상	별도의 색 계통

 

3. 색채 관련 참고 사항

 

1) 표준 광원(Standard Light Source)

 

우리가 흔히 접하는 태양 광선은 태양의 위치, 시간에 따라 분광분포가 달라지므로 표준 광원이 필요하게 되었다. 국제조명위원회(CIE)는 다음과 같은 표준광을 사용하도록 권고하고 있다.

 

① 표준광 A : 약 2856K인 완전 복사체 백열전구로 조명되는 물체색을 표시하는 경우에 사용.

② 표준광 B : 상관 색온도가 약 4874K인 대낮 태양의 직사광선

③ 표준광 C : 상관 색온도가 약 6774K인 흐린 날 낮의 평균 햇빛

④ 표준광 D : 대낮의 평균 햇빛(day light) 상관 색온도가 약 6504K인 경우에는 D65,5500K인 경우에는 D55, 7500K인 경우에는 D75라고 표시.

 

※ 한국 공업 표준(KS)과 일본 공업 표준(JIS)에서는 A, D65, C광원을 표준광으로 하고, D50 , D55 , D75 , B를 보조 표준광으로 지정하고 있다.

 

2) 조건 등색(Metamerism)

 

두 개 물체의 색이 어느 광원 하에서는 같은데 다른 광원하에서는 서로 다르게 보이는 현상을 조건 등색이라 하는데 예를 들어, 어떤 2개의 물체의 색이 햇빛 아래서는 서로 같았는데, 실내에 들어와 전등불 밑에서 보니 서로 다르게 보이는 현상을 말한다.

 

3) 백색도(Whiteness)

 

백색도(whiteness)란 흰색이라고 인정되는 물체가 ‘완전한 백색’으로부터 얼마나 벗어나는가를 측정하여 그 물체의 백색 정도(degree of whiteness)를 나타내는 것이다.

(CIE 방식, KS/JIS 방식, ASTM E-313)

 

4) 황색도(Yellowness Index)

 

황색도(Yellowness Index)란 무색 또는 거의 백색에 가까운 물체를 측정하여 황미(黃味)가 어느 정도 존재하는가, 즉 색상이 황(黃, yellow) 방향으로 멀어진 정도를 나타내는 것으로서, 플러스(+)의 量으로 표시된다. 따라서, 마이너스(-) 값으로 표시될 때는 색상이 청(靑, blue) 방향으로 이행한 것을 나타낸다.

또한, 황색도와 의미가 종종 혼동되는 용어로써 황변도(Change of Yellowness Index)가 있는데, 황변도란 빛이나 열 등의 환경에 폭로된 시료의 평가에 사용되며, 초기의 황색도와 폭로 후의 황색도의 차이에 의해서 표시된다.

 

4. 표준 색상집

 

1) Munsell Color

 

Munsell Color Book은 현재 전 세계적으로 가장 널리 통용되고 있는 표준 색표집이다. 국내에서는 아직 국내 제작판이 없는 관계로 일본판과 미국판이 주로 사용되고 있다. 이 중에서도 수록하고 있는 색상의 수가 월등히 많은 등의 이유로 인해서 일본판이 보다 널리 사용되며, 당사에서도 일본판을 먼셀 칼라의 표준판으로 지정해서 사용하고 있다.

 

◈ 색상 Code 구성 체계

먼셀 표색계에서의 색상 코드는 색상(H, hue), 명도(V, value), 채도(C, chroma)의 색의 3 속성으로 구성되는데, 표기 방법은 H V / C이다.

 

① 색상 : 각각 2.5 step (R, YR, Y, GY, G, BG, B, PB, P, RP) 분할하여 40 색상.

(예를 들면 2.5R, 5R, 7.5R, 10R)

② 명도 : 백색 9.0으로부터 흑색 1.5까지 0.5 step으로 16단계로 분할

③ 채도 : 저 채도 1부터 최대 15까지 1 step으로 16단계로 분할

 

▶ Munsell Color 배열

 

※ 5 R 4 / 10 

▶ 5R – 색상(Hue) 4 – 명도(Value) 10 – 채도(Chroma)

※ N 7.5

▶ N – 무채색(Neutral) 표시 기호 7.5 – 명도 단계(Grey Scale)

 

2) FS Color (Federal Standard Color)

 

FS color란 Federal Standard(미연방 표준) No.595에 따른 색상이다. 우리나라의 군수품은 주로 미국 군수품을 모방 개발하여 온 관계로, 군수품에 대한 色 지정도 미군에서 사용하는 이 규격을 그대로 따라서 적용하는 경우가 많다.(Federal Standard No.595b Colors)

 

◈ 색상 Code 구성 체계

5자리의 아라비아 숫자로 구성되는데, 첫째 자리와 둘째 자리는 각각 광택과 색상을 구분하고 나머지 3자리는 일련번호이다.

 

※ FS : 1 4 0 8 1 

▶ 1 – 광택 구분 ( 1 = 유광, 2 = 반광, 3 = 무광 )

    4 – 색상 구분 ( 0 = Brown, 1 = Red, 2 = Orenge, 3 = Yellow, 4 = Green, 

                        5 = Blue, 6 = Gray, 7 = White, Black 8 = 형광색 )

    081 – 일련번호

 

 

3) RAL Color

 

독일에서 발행된 표준 색표 집으로서 유럽의 산업계, 특히 독일 문화권 지역들에서 널리 활용되고 있다. RAL 색표 집으로는 RAL 840 HR (반광판)과 RAL841 GL(유광판)의 2종이 표준으로 되어 있으며 보통 제조사에서는 RAL 840 HR을 표준 색표 집으로 지정하여 사용하고 있다.

 

◈ 색상 Code 구성 체계

RAL 칼라의 색상 번호는 4자리의 아라비아 숫자로 구성되는 데, 번호의 첫째 자리 숫자가 색상을 구분해 준다. RAL이라는 접두어를 색상 코드 앞에 붙여서 다른 칼라와 구분해 주며, 색상 번호 뒤에 HR(반광), GL(유광)의 기호가 붙기도 한다. (예 : RAL 1005-HR)

 

※ RAL 1 0 2 4 

▶ RAL – RAL Color임을 나타내는 접두어

    1 – 색상 구분 ( 1 = Yellow, 2 = Orenge, 3 = Red, 4 = Violet, 5 = Blue, 

                        6 = Green, 7 = Gray, 8 = Brown, 9 = White/Al./Black )

    024 – 일련번호

 

4) 한국 도료용 표준색 견본 (PA Color)

 

한국 페인트 잉크 공업 협동조합에서 발행한 도료용 표준 색표집으로서, PA 칼라, 페인트 조합 칼라 등의 명칭으로 불리어지고 있다.

 

◈ 색상 Code 구성 체계

색 번호는 6자리의 숫자로 구성 (E 판(1996년), D 판(1992년), C 판(1988년)의 경우, 색상 코드는 5자리임)되어 있으며, 처음 두 자리는 색상, 다음 두 자리는 명도, 마지막 두 자리는 채도의 값을 나타낸다. 색 번호 앞의 알파벳 기호로 판수(발행 연도)를 구분하고 있다.( 예: E = 1996년 판, F = 2001년 판)

 

※ F -  8 0 9 5 1 7 

▶ F – 발행 년도 ( F = 2001년도판, E = 1996년도판 )

    8 0 – 색상 구분 ( 10~19 = Red, 40~44 = Green, 45~49 = Blue)

    9 5 – 명도 ( 0.5 ~9.5까지 0.5 간격으로 19 단계로 구분)

    1 7 – 채도 ( 1~16까지 정수로 표기 )

 

5) BS Color (British Color)

BS Color란 영국 표준(BS, British Standard)에서 규정한 색상들로서, 영국을 비롯한 영 연방국가 또는 과거 영국의 식민지이었던 국가들에서 주로 통용되고 있다.

 

① BS381C 규격은 항공 우주, 철도, 차량, 선박, 전기통신, 식품, 군사, 원자력 등의 분야에서 널리 활용된다.

② 색상 코드 체계 : 3자리의 아라비아 숫자로 구성되며, 첫째 자리 숫자에서 색상을 구분하고 나머지 숫자는 일련번호이고 색상 코드에서의 유광, 무광 구분은 없다.

 

※ 1 0 1 

▶ 1 – 색상 구분

    01 – 일련번호

 

6) AFNOR Color

프랑스 국가 표준 NF X 08-002에 따른 규격 색표집이다.

 

7) DIC Color

일본의 세계적인 잉크 및 정밀화학 제조 메이커인 DIC사(Dainippon Ink & Chemicals)에서 발행한 인쇄 잉크용 색표집이다.

 

5. 컴퓨터 칼라 매칭 CCM

CCM (Computerized Color Matching System)이란, 안료의 광학적 특성 치(분광 반사율, 흡수 계수, 산란 계수)와 혼색식을 이용하여 견본 색의 안료 처방(안료의 조성, 조성비)을 산출하는 수치 해법이다. 근년의 컴퓨터 기술의 진보와 계산 방식의 개량에 따라, CCM은 현재 도료 산업계를 위시한 많은 분야들에서 활용되고 있다.

 

1) CCM (칼라 컴퓨터)의 구성

① 분광광도계(Spectrophotometer) : 견본 색에 대해서 약 400㎚에서 700㎚까지의 각 파장에 따른 분광 반사율을 측정하는 센서부.

② 컴퓨터 (Computer) : 분광광도계를 제어하고 조색 처방을 산출하기 위한 컴퓨터부 (프린터, 모니터 등의 주변기기 포함)

③ 운영 프로그램 (Software) : 기초 데이터 입력 프로그램, 배색 처방 프로그램, 색채 수정 프로그램, 색채관리 프로그램 등의 CCM 운영 소프트웨어부.

 

2) CCM (칼라 컴퓨터)의 주요 기능

① 색상 배합 설계 (배색 처방) 기능 : 이미 입력된 기초 데이터를 기초로 하여 견본 색에 대한 최적의 안료 처방 (조성비)을 계산하여 제공하여 주며, 예상 원가 및 색차 등도 산출하여 준다.

② 색상 수정 기능 : 처방된 데이터(안료 조성비)로 만든 제품과 견본 색과의 색상 차이가 있을 경우, 신속하게 처방 데이터를 수정하여 준다.

③ 색차 측정 기능 : 표준색(Standard)과 뱃치 색(Batch)의 차이를 각종 수치화된 데이터로서 제공하여 준다. (색차, 착색력, 은폐율, 백색도, 황변도 등)

④ 색상 및 처방 데이터의 저장과 검색 기능 : 수많은 색상들에 대한 자료를 입력한 후, 그중에서 견본 색과 동일 또는 유사한 색상을 검색하여 찾아낼 수 있다.

 

6. Maker 색상 체계 예시

 

예) KCC 색상 체계

 

① KCC 표준 색상집 (Colorbank)

당사에서 1995년도 초판 발행 후 2000년도에 2판을 추가 발행한 표준 색표 집으로서, 수용성 아크릴 에멀젼 도료를 이용하여 반광(Semi-gloss)으로 제작되었다.

수록 색은 당사에서 통용되는 기존의 색 중에서 주문 빈도수가 가장 높은 200여 종의 색을 선정 후, 이를 기준으로 몇 단계의 color variation을 주어 만들었다.(총 968 개 색상)

 

② 색상 코드 구성 체계

색 번호는 5자리(2자리의 영문자 + 3자리의 아라비아 숫자)로 구성되며, 각 자리의 기호는 색상(hue)과 색조(tone), 일련번호를 나타낸다.

 

※ R G 1 0 1 

▶ R – 색상 구분

    G1 – 색조 구분

    0 – 색상 범위

    1 – 일련번호

 

※) 색상 (Hue) 구분표

색상 기호	색상 군 (색상 명칭)	대응 영문 색상 명칭	비고 (먼셀 기호)
R	빨간색(적색)	Red	R
H	주황색	Orange, Yellow Red	YR
Y	노란색(황색)	Yellow	Y
L	연두색	Yellow Green, Green Yellow, Leaf Green	GY
G	녹색	Green	G
C	청록색	Blue Green, Cyan	BG
B	파란색(청색)	Blue	B
V	남색	Violet, Purple Blue	PB
P	보라색	Purple	P
J	자주색(적자색)	Red Purple, Magenta	RP
N	무채색	Neutral(White, Grey, Black)	N
M	금속색	Metallic, Pearlescent	-
S	특수색	Multicolor, Special Pattern	-
T	투명	Clear, Transparent	-
A	임시색		-
X	특수 공업		-

 

※) 색상 범위 (Munsell 코드값의 색상 수치로 구분)

▶ 1 :0.1∼1.0, 2 :1.1∼2.0, 3 :2.1∼3.0, 4 :3.1∼4.0, 5 :4.1∼5.0

6 :5.1∼6.0, 7 :6.9∼7.0, 8 :7.1∼8.0, 9 :8.1∼9.0, 0 :9.1∼10.0

 

※) 색조(Tone) 구분

 

③ 중방식 도료의 색상 체계

네 자리의 아라비아 숫자로 표현한다.

 

※) 1000 단위 : 무채색 (1000 – 백색(White), 1999 – 흑색(Black))

2000 단위 : Red 계통

3000 단위 : Yellow 계통

4000 단위 : Green 계통

5000 단위 : Blue 계통

6000 단위 : Orange 계통

9000 단위 : Aluminum 계통 (9191 - L/Al., 9180 - D/Al.)