색체계

요약 색을 일정한 원칙에 따라 정량화하여 표시하고 계통에 따라 정리한 것을 색체계라 한다.

색을 일정한 원칙에 따라 정량화하여 표시하고 계통에 따라 정리한 것을 색체계라 한다. 공간적인 위치로 색을 표현한다는 측면에서 색공간(color space)이라고도 하며, 색 조각을 모아 놓은 것은 색표집(color atlas)라 부르기도 한다. 색체계는 색을 보다 정확하게 구별하고 서로 다른 환경에서도 동일하게 색을 나타낼 수 있도록 한다. 다양한 색 간의 상호관계와 상대적 위치를 표시하기 위해 일종의 도표로 표현하는데, 평면적으로 나타내는 경우에는 색도나 색상환(color circle) 형태로, 입체적으로 나타내는 경우에는 색입체 형태를 사용한다.

다양한 형태와 특성을 지닌 색체계가 개발되어 분야별 특성이나 용도에 맞추어 사용되고 있다. 대표적인 색체계로는 먼셀 표색계, 오스트발트 표색계, CIE 표색계가 있다. 그 외에도 NCS(Natural Color System), PCCS(Practical Color Coordinate System) 등의 표색계가 자주 이용되고 있으며, ISCC-NBS 색명법과 같이 색의 이름에 따라 색을 분류하는 방법도 있다. 팬톤(Pantone)사의 색표집도 인쇄·그래픽 디자인 분야 등에서 널리 사용되고 있으나, 체계적 순서를 따르지 않고 여러 착색제의 혼합에 따라 만들어진 색편의 나열에 가까워 엄밀한 의미로는 표색계라 하기엔 어렵다.

색을 표시하는 방법에는 인간의 색채 지각에 바탕을 둔 감각적인 방법의 현색계와 물리적·수치적인 방법의 혼색계가 있다.

현색계(Color Appearance System)

현색계는 인간의 색채 지각 방식에 바탕을 둔 물체의 표면색으로 색을 정리한 것이다. 색상·명도·채도의 색의 3속성에 따라 번호와 기호를 사용해 색을 정량적, 체계적으로 표시한다. 색편의 배열 및 개수를 용도에 맞게 조정하여 사용할 수 있고, 쉽게 이해할 수 있으나, 조건 등색이나 광원의 영향을 많이 받으며, 변색과 오염으로 색의 차이가 발생할 수 있다는 단점이 있다. 또한 인간의 눈에 의존하므로 관측하는 사람에 따라 주관적으로 인지되어 정밀한 색 좌표를 구하는데 어려움이 있다. 대표적으로는 먼셀과 오스트발트의 표색계가 있다.

1) 먼셀 표색계
미국의 앨버트 먼셀(Albert H. Munsell, 1858~1918)이 개발한 것으로, 색을 색상(H=hue), 명도(V=value), 채도(C=chroma)의 세 가지 속성으로 정리한다. 색상, 명도, 채도의 순서로 ‘HV/C’라는 기호와 번호로 표시하는데, 예를 들어 ‘5Y8/10’은 색상 5Y, 명도8, 채도10의 색을 나타낸다.

평면 외에도 ‘색의 나무(Munsell color tree)’라 불리는 색입체 형태로 나타낼 수도 있다. 그 중심축은 명도를 나타내는 무채색의 배열이고, 이를 색상환이 감싸고 있으며, 채도는 명도 축으로부터의 거리로 표시한다. 각 종단면에서 가장 밖으로 튀어나온 점이 각 색상에서 가장 선명한 색을 나타낸다.

ㆍ색상: R(빨강), Y(노랑), G(초록), B(파랑), P(보라)의 5색을 같은 간격으로 배치하고, 그 중간에 YR(주황), GY(연두), BG(청록), PB(남색), RP(자주)를 배치해 총 10색으로 분할하여 색상환에 배치한다. 그리고 이를 다시 10단계로 나누어 1에서 10까지의 번호를 매긴다. 필요에 따라 소수점을 사용해 더 세분화하기도 한다.예를 들어 빨간색을 가리키는 R 앞에 1~10의 번호를 적는데, 5R은 빨강(R)의 중심으로 가장 대표적인 빨간색을 의미한다. 색상환에서 180도 반대 방향에 있는 색은 보색관계에 있는 색이다.
ㆍ명도: 윗부분을 명도 10의 흰색으로, 아랫부분을 명도 0의 검정색으로 하고, 그 사이를 밝기에 따라 1에서 9까지로 나눈다. 번호가 클수록 명도가 높고 작을수록 낮다.
ㆍ채도: 색감의 정도를 무채색 C=0에서 시작하여 C=1, 2, 3, …으로 구분하며, 수평 방향으로 번호가 점점 커진다. 번호가 증가하면 채도가 높아지지만, 가장 채도가 높은 색의 번호는 색상에 따라 다르다. 예를 들어 5R, 5Y, 5YR의 채도는 14이지만, 5P의 채도는 10이다.

2) 오스트발트 표색계
색을 검정·흰색·순색의 혼합 정도로 정리해 표시한 것이다. 여기서의 3색은 모든 빛을 완전하게 흡수하는 이상적인 검정(b), 모든 빛을 완전하게 반사하는 이상적인 흰색(w), 특정 과정 영역의 빛 만을 완전하게 반사하고 나머지 파장 영역을 완전하게 흡수하는 이상적인 순색(c)으로, 현실에 존재하지 않는 가정된 색이다. 평면적으로 나타내기도 하며, 삼차원의 색입체로 표시하기도 한다.

색상의 경우, 노랑(Y)·빨강(R)·군청(UB, Ultramarine-blue)·초록(SG, Sea-green)을 4원색으로 설정하고, 그 사이색으로 주황(O)·보라(P)·청록(T)·연두(LG)의 네 가지 색을 더한 8색을 기본색으로 한다. 이 기본색을 각각 3개로 나누어 각 색상명 앞에 1, 2, 3의 번호를 붙이는데, 2번이 중심 색상이 된다. 총 24개색이 오스트발트 색상환을 이룬다.

명도와 채도는 따로 분리하여 표시하지는 않고, 대신 모든 색을 각 색상의 순색과 흰색, 검정의 혼합 정도로 나타내는데, 순색+흰색+검정=100%라는 원칙에 맞추어 각각의 함량을 기호로 표기해 나타낸다. 예를 들면 어두운 보라는 색상이 2P(11로도 적는다), 흰색이 3.5%, 검정이 86 %로, 2Ppi 또는 11pi로 표시된다. 이 경우 기호 p는 흰색을, 기호 i는 검정색을 나타낸다.

오스트발트 색입체는 수직, 수평의 배치를 가지고 있는 먼셀의 색입체와는 달리 정삼각 구도의 사선 배치로 이루어져, 전체적으로 쌍원추체의 형태로 구성된다. 세 꼭지점 중 아래쪽에는 검정(B), 위쪽에는 흰색(W), 수평방향 양 끝에는 순색(C)이 위치한다. 흰색과 검정까지를 수직으로 연결하는 축은 흰색에서 검정까지 이어지는 무채색 계열을 나타낸다. 순색의 색상은 색상환의 순서로 배열되어 있으며, 색입체 안에 포함된 유채색은 색상기호, 흰색의 양, 검정색의 양으로 표시되어있다. 축이 되는 무채색 계열을 제외하면 각 색상과 관련된 색은 삼각형 내에서 모두 28단계의 변화를 보이게 된다.

오스트발트 표색계는 디자인 분야에서 많이 사용되었으나, 같은 기호의 색일지라도 명도에 따라 색이 달라지는 점을 반영하지 못한다는 결점으로 인해, 일반적으로 먼셀 표색계가 사용된다.

혼색계(Color Mixing System)

혼색계는 빛의 자극으로서의 색까지 포함하는 것으로, 물체색을 측색기로 측정하고, 어느 파장 영역의 빛을 반사하는가에 따라 각 색의 특징을 표시하는 물리적, 수치적 방법이다. 정신물리학적인 빛의 혼색 실험에 기초를 두고 있다. 보다 정확한 측정이 가능하지만, 색을 측정하기 위한 기기가 필요하며, 감각적인 검사에서 오차가 발생하기도 하며, 직관적이지 못하다는 단점이 있다. 대표적으로는 CIE 표색계가 있다.

◎ CIE 표색계
1931년 CIE(국제조명위원회, Commission Internationale de l'Eclairage)가 제정한 색채 표준으로, 분광광도계(spectrophotometer)를 사용해 측정한 값을 기초로 해 색을 계량적으로 표현한 색체계이다. 많은 사람들을 대상으로 색과 관련한 정신물리학적 실험을 하고 얻어낸 평균치를 이용해, 표준광원에서 표준관찰자에 의해 관찰되는 색을 정량화해 수치로 만들었으며, 가장 과학적인 표색법으로도 알려져 있다. CIE XYZ, CIE xyY, CIE L*a*b 등의 다양한 형태로 개선되고 변형되며 사용되고 있다.

기타 색체계

1) ISCC-NBS 색명법 (Inter-Society Color Council-National Bureau of Standard)
색의 이름으로 색을 표시하는 방법으로, 먼셀의 색체계를 267개의 단위로 나누고, 각 단위마다 예술·과학·산업 분야에서 사용되는 이름과 일치하도록 이름을 붙였다. 무채색 축의 명도 단계를 흰색(white), 밝은 회색(light gray), 회색(medium gray), 어두운 회색(dark grey), 검정(black)의 다섯 단계로 나누고, 이에 인접해 있는 부분은 색상을 나타내는 수식어를 붙여 Yellowish white, Dark purplish gray, Greenish black 등으로 표현한다. 그 밖의 부분은 red, orange, yellow, green, blue, purple 등의 색상을 가리키는 말 앞에 명도나 채도를 가리키는 수식어 light, dark, weak, strong, vivid 등을 붙여 표현한다.

2) PCCS (Practical Color Coordinate System)
일본색채연구소가 1964년 발표한 배색체계로, 먼셀·오스트발트 표색계의 장점과 ISCC-NBS 색명법을 이용해 만든 것이다. 빨강·노랑·초록·파랑을 기준으로 4원색의 심리 색 영역을 중심으로 12개 혹은 24색의 색상환을 만들고, 명도와 채도도 균일한 간격으로 나누어 표현한다. PCCS의 특징은 색상의 색조(tone)를 색공간에 표현한다는 점으로, 12 색조로 분류해 표기한다.

3) NCS (Natural Color System)
스웨덴 스칸디나비아 색채 연구소가 개발한 것으로 유럽 중심으로 널리 사용되고 있다. 오스트발트 색체계의 개념을 바탕으로 만들어진 것이며, 흰색과 검정색, 그리고 노랑·파랑·초록·빨강의 4원색을 기초로 하고 있다. 임의의 색이 이 여섯 가지 기본색에 얼마나 근접한지의 정도에 따라 색을 구분한다.

색상환, 색삼각형, 색입체 형태로 나타내는데, 특히 색삼각형은 동일 색상에 대한 명도와 채도의 변화를 한 눈에 볼 수 있도록 해준다. 삼각형의 꼭지점 부분에 표기된 W는 흰색, S는 검정 (독일어 Schwartz), C는 순색을 의미하는데, 같은 색상 안에서도 검정색과 순색량이 다양하게 나타나는데 이를 통해 색의 뉘앙스(nuance) 혹은 색조(tone)의 차이까지 표현할 수 있다. 흰색량(W), 검정량(S), 순색량(C)의 합은 항상 100으로 가정하여 표현한다(W+S+C=100).

NCS 색 표기의 한 예로 ‘S 2030-Y90R’에서 S는 이 체계의 두 번째 수정판에 기초하고 있음을, 2030은 검정색과 순색량으로 표현된 색의 뉘앙스를 나타내며 검정색도 20%, 순색도 30%를 포함하고 있음을, Y90R은 색상을 나타내며 빨간색도가 90% 정도인 노랑을 의미한다.