随着计算机技术的发展,色彩设计逐渐成为艺术与计算机辅助设计(CAD)的重叠领域。一方面,计算机作为色彩设计的一种辅助工具,其技术模式在涉及艺术范畴的问题时,常成为沟通瓶颈,特别是在处理色彩的艺术规律上,计算机总是难以胜任。为顺应计算机色彩辅助设计发展的潮流,亟需将色彩的各种规律与设计原则转化成适合计算机执行运算的表示语言和数据结构。另一方面,随着CAD技术和计算机生成艺术的发展,符合该领域的色彩学理论和色彩处理技术也必将应运而生。虽然在色彩数字化问题上,已经有了比较成熟的色彩模拟显示技术和色彩标准化技术,但这些技术只能解决有限的色度学问题。对于更为重要的色彩组合规律和原则,量化计算和处理技术则一直没有实质性突破。因此,建立与之相适应的色彩学理论和色彩计算技术将是色彩学研究亟待开发的新领地。作者结合艺术学和计算机科技两个学科视角,试图通过分析影响色彩认知的各种感性因素,建立适合计算机处理和计算的色彩感性因素量化模型,寻求色彩感性认知因素和色彩设计原则的数字化转换方法。通过本题的研究,使色彩学理论和色彩认知规律能真正融入计算机技术,成为计算机辅助设计和计算机生成艺术的色彩计算语言基础。本文的研究从色彩学的和谐、偏好与构图三大关键主题入手,解决了部分色彩学规律的量化和计算方法,并提出了具体的色彩感性因素量化模型方案。在关于色彩和谐的量化方法和计算模型章节中,提出了在HSL色彩空间系统中满足色彩和谐规律的运算法则,解决了生成和谐配色方案的交互计算技术；在色彩偏好特征的量化方法和表示模型章节中,提出了一种六维色彩关系数据模型方案,解决了色彩偏好特征的量化表示问题,并提出了面向用户的色彩偏好方案生成方法；在色彩图形的构图因素量化章节中,提出了由各颜色的面积比、分块数量和聚散程度三个维度构成的量化模型,以评价构图特征对色彩呈现的影响。由于将颜色组合作为整体对象,通过量化色彩关系的特征建立可计算的数据模型,本文解决了一般性色彩基础规律的量化和交互计算问题。研究成果为色彩计算和计算机辅助色彩设计研究提出了新的途径和方法。