（二）水神廟壁畫蘊涵的光學原理
壁畫的色彩稱為裝飾色彩，它是以色彩學的光學原理為基礎，但不同於繪畫的色彩光學理論，而是強調色彩的心理學意義，即色彩對人心理的影響。它以形式美的需要為出發點，以主觀意識為主導選擇，基本上不考慮固有色，可以理想化、浪漫化地處理顏色而不必顧忌自然規律，具體的說，就是要符合裝飾色彩的一般原理。洪洞水神廟壁畫以暖色為基調，朱砂、朱膘、石黃、土朱為主，當這類暖色作用於人的視覺時，能夠刺激人的心理反應，激發出人的主觀感受。同時壁畫兼用石青、石綠平塗。冷暖對比使人的眼睛處於興奮狀態，這是因為不同明度、彩度、色相吸收和反射光的波長不同， 對人的視網膜的刺激也不同，色調對比越強，刺激的起伏越大，造成的心理感應越強，因此壁畫的色彩以紅色和綠色為主。但是色彩對比強烈，畫麵容易不諧調，為克服此弊端，元代的畫工們通過降低色彩純度，用朱砂、朱膘、石青、石綠等低純度的色彩處理畫麵，同時用土黃等中介色間隔對比色，使色彩協調起來，畫麵顯得既豐富又和諧，從而形成了水神廟壁畫色彩明豔，富麗渾厚的特點。
二、洪洞水神廟元代畫壁中的材料工藝
洪洞水神廟元代壁畫受它所依托的材料工藝的影響，而材料工藝和當時的生產力發展密切相關。宋元時期科學技術的進步，為壁畫藝術提供了更為廣泛的材質和表現內容，促使這一時期的壁畫藝術登上曆史上的第一座高峰。
（一）洪洞水神廟畫壁的壁質材料
洪洞水神廟在殿堂牆壁的下部用青磚砌築高1米左右的坎牆（亦稱“下肩”），再加上殿身下部設有高出地麵的台基，這樣可以充分防止潮氣上侵，對於保持牆體通風幹燥、防止壁畫受潮變質均有重要的作用。而用於繪製壁畫的牆體，是用土坯或未燒製的磚坯砌築，土坯或未燒製的磚坯可以吸收或散發因氣溫變化而產生的熱氣。此外土坯的收縮率與牆體外表砂泥牆皮的收縮率較接近，因而不會使牆體和壁麵由於收縮不一而產生裂縫和泥皮空鼓。而且土坯泥皮牆體收縮自然產生的縫隙可以通風，易於牆內濕氣流通。
據《營造法式》卷十三“泥作製度·畫壁”載：“造畫壁之製，先以粗泥搭絡畢，候稍幹，再以泥橫被竹篾一重，以泥蓋平。又候稍幹，釘麻華以泥分披令勻，又用中泥細襯，泥上施沙泥，後水脈定收壓十遍，令泥麵光澤。凡和細沙，每白沙兩斤，用膠土一斤，麻搗，擇洗淨者七兩”②。
洪洞水神廟用於繪製壁畫的牆麵的材料是用粗泥中加入麥秸、麥糠而成，除粗泥中用麥秸、麥糠而不用竹篾、中細泥和細砂中用麻筋、紙筋、棉花者之外，壁質構造與《營造法式》 嗎， 卷十三“泥作製度·畫壁”的規定基本吻合。而在粗泥之外均有分披四周的麻揪，以預防泥皮脫落，這種做法就是《營造法式》“釘麻華以泥分披令勻”規定的實物見證。
畫壁是壁畫所依附的壁麵，雖然我們欣賞壁畫時並不關心畫壁的結構，但畫壁的結構質量對壁畫的影響巨大，所以洪洞水神廟壁畫能夠保存至今，與當時科學、合理的壁質構造有著直接的關係。
（二）洪洞水神廟畫壁的製作工藝
據《營造法式》卷十四“彩畫製度·襯地之法”載：“凡鬥栱梁柱及畫壁，皆先以膠水遍刷（其貼金地以鰾膠水），貼真金地，候鰾膠幹，刷白鉛粉，候幹，又刷凡五遍，次又刷土朱鉛粉（其貼金地以鰾膠水），亦五遍（上用熟薄膠水貼金，以棉按，令著實，候幹，以玉或瑪瑙或生狗牙，令光）。五彩地（其碾玉裝，若用青綠疊暈著同），候膠水幹，先以白土遍刷，候幹，又以鉛粉刷之。碾玉裝或青綠棱間者（刷雄黃綠者同），候膠水幹，用青澱和茶土刷之（每三分中，二分青澱，二分茶土）。沙泥畫壁亦候膠水幹，以好白土縱橫刷之（先立刷，候幹，次橫刷，各一遍）”③