声音的色彩和谐共性

声音的色彩 中国数字油画网 www.tuhuacn.com

声光共享振动的基本本质。而且,即使我们听到的声音的频率比我们看到的光的频率低得多,但仍有一系列声音频率具有相应的辅音颜色。此页面探究了声音和色彩之间的辅音关系,并提供了一种工具来让您探索它们之间的关系。

但是,在深入探讨这个特定的兔子洞话题之前,请意识到声光的振动是非常不同的。声音是基于空气分子的振动作为运动的压缩波。光(以及颜色)是基于电磁波的。尽管“频率”是通常用于压缩波和电磁波的量度,但两种类型的波具有很大的差异。

尽管存在这些挑战,但据报道,“声音⇔颜色”链接在许多情况下仍可能是有用的,包括通感治疗,音乐教育,冥想练习和治疗性音乐制作。

声音和色彩方面

连接声音和颜色时,需要解决两个基本问题:

  1. 我们要处理什么声音?
    声音与颜色有关:
    1. 供人声调的人使用的元音。一些元音是“ URRR…”,“ AHH…”和“ EEE…”。
    2. 声音的基本(最低)频率分量。通常会根据某些音高标准 和调音系统(通常是A = 440或A = 432的音高标准以及12-TET的音调系统 或刚调入的音调系统)转换为音高。
    3. 甲音程诸如小三度或一个完美的五分之一。
  2. 颜色如何表示或指定?
    代表颜色的方式比比皆是。称为颜色模型的各种系统通常与在显示屏或打印机上显示颜色的实际方面有关。这些系统通常具有多个组件,例如在阴极射线管显示器中使用的红-绿-蓝系统。指定颜色的另一种方法是使用在电磁光谱中可以看到的可见颜色-我们在彩虹中看到的光的颜色。在此系统中,通常在指定颜色时给出一个数字-电磁辐射的频率。请注意,并非所有颜色都可以在每个系统中表示。计算机屏幕产生的某些颜色不会出现在可见光谱中。
 

基于脉轮系统的 元音声音和色彩进行调音

连接声音与色彩

几个世纪以来,人们探索了多种解决声音色关系的方法。这些方法是直接或间接关系。

直接关系具有一些在间距和颜色之间转换的公式或映射。映射可能仅在一个方向上(例如,间距⇒颜色,其中每个间距都具有一种颜色,但并非每种颜色都可以映射到一个间距上),或者它可以是双向的。

间接关系具有映射到音高和颜色上的一些中间成分,从而提供了音色链接。

右边的图像-基于Chakra系统的调音元音和颜色-是离散颜色和调音中使用的元音之间间接关系的示例。这些通过脉轮系统链接在一起,每个脉轮既分配了元音又分配了谨慎的颜色。

关系的另一方面是链接的颜色和声音是否形成离散的颜色或声音集(例如,“红色”,“绿色”等,以及“ C”,“ A b ”等)或连续频谱(例如,光或声波的频率)。

脉轮系统

这个脉轮对应表是我从各种来源收集到的信息的综合。它显示了谨慎的颜色,谨慎的音调和谨慎的音乐间隔之间的间接关系:

  • 颜色摘自[Klotsche 2012],第页。
  • 这些注释来自[Mercier 2000],第80页;
  • 间隔来自[Paul 2006],第272页。
  • 元音和咒语来自[Goldman 2011],图6.1和7.2;
 
脉轮通信 

请注意,音高完全独立于音乐间隔。另请注意,脉轮本身与先前的“ 元音色调和色调”图表不同。我发现合并来自不同来源的信息时,经常会出现此类差异。

 
亚历山大·斯克里亚宾(Alexander Scriabin)的ClavieràLumieères系统 

斯克里亚宾信件

亚历山大·斯克里亚宾(Alexander Scriabin,1871-1915年)基于联觉的经验,在谨慎的音调和谨慎的色彩之间建立了映射,这种情况导致一种感觉被感知为另一种感觉。斯克里亚宾将声音视为颜色,并开发了一个显示系统,如右图所示,称为“键盘灯”(字面意思是“带灯的键盘”)。

Scriabin的系统(以及大概是他的感知系统)不是在相邻的琴键上放置相似的颜色,而是在音符上放置了相似的颜色,相距完美的第四和第五。因此,当以五分之一圆的方式布置音符时,颜色看起来更加系统和连续:

 
斯克里亚宾环 

这样的钢琴键颜色编码是否会影响如何学习钢琴或音乐理论,这是一个悬而未决的问题。

感谢Erik Friedling指出Alexander Scriabin的工作。

声音和色彩的连续频谱之间的直接关系

本页的其余部分处理声音和颜色之间的特定关系:可见光波段中电磁能量频率的连续频谱与声音连续频谱中40个八度音阶的音调之间的直接关系(比可见光频率低2 40 = 1,099,511,627,776)。

此Sound⇒Color关系在图表中显示,并且计算器在此页的下方。

声音图表的颜色

2016年8月,尼古拉斯·梅伦德斯(Nicholas Melendez,又名“ Nexdrum”)向我发送了一张他根据自己的计算独立开发的图表。图表上的颜色与本页后面的计算器产生的颜色几乎完全匹配。我开发了Nicholas设计的扩展版本,并提供了可能有用的附加信息…单击图像获得较大版本:

 
声音图表的颜色 

此图表上的一些注释:

该图表的范围比此页顶部的计算器稍宽,因为可见色谱的扩展范围略大于一个八度的频率。我同时包括了F 4和F 5,当按比例放大40个八度音阶时,它们分别在光谱的红外和紫外端附近具有相应的颜色。

我还在末尾添加了一个列,其中同时包含F 4和F 5。这在需要循环显示颜色的情况下很有用,以避免颜色在F和F 之间跳跃。

从RGB色彩空间到CMY,CMYK,HSB(aka HSV)和YIQ(用于NTSC显示器)的转换是通过Corel Draw X3执行的。

色彩转换计算器

由Clint Goss版本1.02

浏览器兼容性注意:此工具在所有浏览器上都能正常运行。已在以下浏览器上测试过:

  • 确定 -Internet Explorer 9.0.8112.16421(在2011年6月14日测试)在Win7 64位上。
  • 确定 -Google Chrome 12.0.742.91 m,已在2011年6月14日进行测试,在Win7 64位上。
  • 失败 -Mozilla Firefox 4.0.1,已在2011年6月14日在Win7 64位上进行了测试。即使打开了JavaScript的配置,似乎也无法执行任何JavaScript代码。没有标记JavaScript错误-仅不执行代码。
  • 失败 -Mozilla Firefox 5.0,由DJ在6/24/2011上报告。
  • 确定 -Apple新iPad(第三代),iOS 5.1、2012年3月18日进行了测试。
  • 确定 -Internet Explorer 11.0.9600.18314,已在2016年8月8日测试,在Win7 64位上。

输入项

基本说明           G#7              7国集团                F#7                  F7                    E7                      D#7                        D7                          C#7                            C7                              B6                                A#6                                A6                                G#6                                G6                                F#6                                F6                                E6                                D#6                                D6                                C#6                                C6                                B5                                A#5                                A5                                G#5                                G5                                F#5                                F5                                E5                                D#5                                D5                                C#5                                C5                                B4                                A#4                                A4                                G#4                                G4                                F#4                                F4                                E4                                D#4                                D4                                C#4                                C4                                B3                                A#3                                A3                                G#3                                G3                                F#3                                F3                                E3                                D#3                                D3                                C#3                                C3                                B2                                A#2                                A2                                G#2                                G2                                F#2                                F2                                E2                                D#2                                D2                                   注意偏见 +  美分  
 
音高标准A4 = Hz    环境 温度相对
湿度(%)注意在以下位置播放: °F %
   

结果

与上方音高共振的光的颜色 
 
 
细节在标准间距A4 = 440时 ,在F 4上方40个八度音阶的光的共振颜色的频率为406.81 THz。该颜色的波长为736.93 nm。根据Dan Bruton色彩近似算法的修改版本,近似于此光色的等效RGB颜色(如上所示)为#750000。F 4 在标准螺距A4 = 440处的频率为369.99 Hz。在72°F(22.22°C)的温度下,声速为345.31 m / sec(1132.91 ft / sec)。在这些条件下, 标准间距A4 = 440 的F 4的波长为93.33厘米(36.74英寸)。

文献资料

使用此计算器可以指定一个音符,并观察与该音符一致的颜色。“辅音”是指颜色的频率比声音的频率高八度。

最简单的方法是使用各种输入,尤其是 +  – 按钮,并查看颜色如何变化。详细信息框显示了如何进行计算的内部详细信息,对于某些人来说可能很有趣。

注意事项:

  1. 更改温度或湿度不会影响颜色。颜色基于频率(由音符,调谐偏差和A4音高基准确定)。但是,温度和湿度会影响相应的波长,请在详细信息框中显示。
  2. 对输入的错误检查未完成。如果您输入了不合适的条目(例如数字以外的内容),则结果可能无法预测。

有关此计算器的更多背景信息,包括为代码库做出贡献的人员,请参阅“ 工具和计算器概述”页面。

如果您对此页有任何问题或建议,请与我联系。

应用领域

我个人认为,此计算器上提供的声音和颜色之间的联系充其量只是微不足道甚至是异想天开。声音基于作为运动的压缩波的空气分子的振动,而光(以及因此的颜色)基于电磁波。虽然“频率”是通常用于压缩波和电磁波的量度,但两种类型的波却有很大不同。

但是,在希望将间距表示为某种颜色的情况下,在没有任何其他方案的情况下,此映射可能会很有用。当我将一些颜色映射回音高时,这种映射也被证明是有用的,这对于我开发基于情感的演奏技术的讲习班是非常有用的。

另外,我还收到了从业者的报告,他们已经成功地将这种音色关系用于治疗联觉等病症。

将声音转换为色彩

上面的代码通过将声音频率加倍(每次上升一个八度),直到达到400–800 THz(400,000,000,000,000 – 800,000,000,000,000 Hz)的频率,将声音的频率转换为光的频率。

然后使用以下公式将该频率转换为光的波长:

波长=光速/频率

使用的光速是在真空中观察到的光速(299,792,458 m / sec)。

我相信这是一种合理的方法,即使我们不是在真空中播放这些声音。渲染颜色的代码(请参见下文)基于光速的相同常数。在观察共振时,我相信实际上是我们要匹配的声音和光的频率,而不是波长。

渲染光的颜色

在HTML网页上显示特定波长的光是有问题的。

光的颜色是我们的眼睛感知为单一颜色的纯频率。HTML使用的RGB(红色,绿色,蓝色)颜色系统(在大多数彩色监视器上显示)使用三种纯光源的混合(在较旧的CRT中为红色枪,绿色枪和蓝色枪)显示器),以给我们的眼睛带来单一颜色的印象。在RGB系统中,我们的眼睛会感知到某些不存在为光谱纯色的颜色,例如粉红色和白色。这些颜色是纯光谱中多种颜色的混合。RGB颜色模型称为“加法”颜色系统,因为它将颜色加在一起以呈现可感知的颜色。

要将纯色呈现为RGB,我使用了[Bruno 2006]第2页中的此表 :

颜色 频率 波长
紫色 668–789太赫兹 380–450纳米
蓝色 631–668太赫兹 450–475纳米
青色 606–630太赫兹 476–495纳米
绿色 526–606太赫兹 495–570纳米
黄色 508–526太赫兹 570–590纳米
橙子 484–508太赫兹 590–620纳米
红色 400–484太赫兹 620–750纳米

为了在RGB颜色模型中近似这些颜色,我编写了一个JavaScript例程,该例程基于Phillip Laven在C#中实现的代码,该例程最初来自Dan Bruton的Color Science Page中算法的Fortran编码。请注意,我的JavaScript版本已经过大量修改,因此结果与早期的C#和Fortran实现不匹配,但是更接近于David Eccles在2010年完成的渲染(从他在R中实现的代码生成):

声谱David Eccles

在Wikimedia页面上提供了此图像的渲染描述,该图像页面上提供了生成该图像的代码。

如果打印这些颜色表示,则颜色表示的问题会更加复杂。大多数打印机使用另一种颜色模型CMYK(青色,品红色,黄色,黑色)。从网页到打印机的路径中,不仅将RGB颜色转换为CMYK颜色,而且打印机颜色模型是“减法”模型-纸张开始为白色,材料被扔到页面上以使其变暗。

因此,最重要的是,在Flutopedia上用于对光波长进行彩色渲染的颜色再现最多只能是“很好的尝试”来显示颜色,但不应用于需要更严肃处理的工作。

将RGB颜色转换为颜色频率

有人问我是否可以将RGB颜色转换为光的频率。这带来了一些问题。作为色彩转换计算器的一部分,我们正在将一个数字(频率)映射到三个数字(R,G和B)。但是,我们并没有产生 R,G和B的所有可能组合……只是其中一些。这意味着,如果您选择任意的R,G和B,则在我的算法中,该频率可能不会生成该RGB。

可以类比在地图上画一条线。线上的每个点都可以通过其与线的起点之间的距离来标识,并且线上的每个点在地图上都具有[X,Y]坐标。但是,地图上的每个[X,Y]坐标在直线上都没有位置。

另一种看待此问题的方法是……考虑彩虹。你能找到棕色吗?并不是的。但是RGB空间有棕色。

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