张蕾　张伟明

摘要：以城市景观环境的色彩及其构成问题为具体的研究对象，从量化分析的界定入手，分析色彩的量化及其分析方法，从宏观层面系统构建基于量化分析的城市景观环境色彩构成理论的研究框架，探究其具体的研究内容和要素。以期为后续城市景观环境数字化色彩构成指标体系、数字化色彩设计和评价提供基础的理论支撑。

关键词：城市景观环境;色彩构成;量化分析;内容;要素

中图分类号：TU984 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2021）03-0028-02

长久以来人们对设计问题的解决多以定性研究的结果为主，设计师也多以“经验”来进行设计实践，指导后辈们进行设计学习。但随着现代科技和学术研究方法的不断进步，科学的方法论逐渐取代了传统的经验主义，越来越多的领域与定量研究进行交叉，丰富和完善着自身学科和行业的发展。色彩构成作为美术学、艺术学和设计学都必须具备的基础知识，在长期的研究和应用中多采用定性的方式，亦或是看似定量的方式来展开。这显然已经滞后于设计的数字化发展，更无法满足日新月异的数字化设计要求。利用已有的量化分析工具和方法，对设计中的色彩进行科学的定量描述和分析对推进色彩设计的科学化具有重要的意义。以城市景观环境色彩作为具体的研究对象，借助量化分析的原理，探讨色彩构成的量化及分析方法，挖掘城市景观环境色彩构成中能够量化的内容和要素，以期为色彩构成研究和城市景观环境色彩设计提供一点理论层面的参考。

1 量化分析的界定

一般意义上的量化分析是指将一些因素用具体的数据来描述，以达到对这些因素进行分析比较的目的。在设计领域，传统设计方法多是利用定性的圖示和语言，能够称为量化分析的部分是计算机辅助设计，尽管数学模型很早就被西方的设计师们引入到设计中，但在对设计的分析判断方面仍然是通过定性的方法来解决的。针对景观环境色彩设计量化分析方面的研究相对较少，取得突破性成果的是东南大学成玉宁教授及其博士研究生谭明，他们在2016年对南京中山陵园中轴线的景观色彩进行的量化研究;在2017年，基于色彩规划的视角对南京赏樱风光带进行了数字化色彩构成研究;在2018年，以南京明城墙为景观元素进行了色彩定量研究。基于景观领域现有色彩构成量化分析的研究成果，结合量化分析普遍概念，不难界定出：量化分析是利用数字化的定量工具、技术和方法，对研究对象进行定量的描述，并对描述结果进行数据对比、分析和评价后，通过数据和图标相结合的方式表达结果的分析方法。

2 色彩的量化及其分析方法

学者们很早以前就利用色域的编码和技术功能对固有色进行了描述，最初的孟塞尔色彩系统和CIELab色彩测量国际标准都是利用色域对色彩进行数学模型量化的描述。其中，孟塞尔色彩系统中色彩的色调、明度和饱和度三个基本属性被描述为H、L、C，其中H代表色调、L代表明度、C代表饱和度亦称彩度;CIELab色彩测量国际标准中色域的编码为：L代表明度、a代表从红色到深绿色、b代表从蓝色到黄色。进入数字时代以后，色域也随之进入到数字化描述阶段，其亦成为了数字时代色彩定量描述的主要途径和方法，并将色彩与数字化设计、数字化印刷结合在一起。其中，RGB色彩模型作为一种对应照明光、电视和计算机显示器的量化模式，主要利用颜色发光的加色混合原理，R代表红色、G代表绿色、B代表蓝色;HSB色彩模式作为一种对应人眼表达的量化模式，H表示色相、S表示饱和度、B表示亮度;CMYK色彩模型是一种对应数字印刷的量化模式，色料的三原色混合原理，结合黑色油墨，共计四种颜色通过减色混合叠加而形成颜色，C代表青色、M代表品红、Y代表黄色、K代表黑色。

通过色域的数字化表达，以此实现对色彩科学、严谨的量化描述，还需要对色彩的定量描述结果进行比较分析，探讨人们认同的色彩构成结果。根据研究发现，分析的方法主要有两种：一种是在利用Word制作量表记录数据，利用Excel软件进行数据分布频率的累计和统计分析，在绘制直方图的基础上，对得出阈值结果进行读取，发现色彩构成的规律。这种分析的结果是获得设计的依据;另一种方法是利用统计学的SPSS软件，对使用者进行环境评价，然后再对不同评价指标的色彩进行量化描述，发现不同指标对应的色彩构成规律。这种分析方法的结果是获得评价的指标体系。

3 城市景观环境色彩构成量化分析的内容

根据色彩学原理，色彩的本质特征是通过明度、饱和度和色相三个属性来反映的，三者既相互联系、相互制约，又相对独立。从前面色彩的量化模型分析就能够发现色彩三属性无论是在最初的数学模型建立上，还是在数字化阶段都是重要的内容。此外，根据传统的色彩构成原理[10]，色彩组合时色彩的面积和调和关系也会影响人们对色彩的视觉认知和心理效应。因此，对城市景观环境色彩构成量化分析的内容也应主要集中在这五个方面。

1）明度。明度是指色彩的明暗程度。在色彩组织过程中其直接影响色彩的可识别性。尽管在色彩量化过程中，不同的色彩模式表述模型有所不同，但明度通常是按照色彩中混入色料和色光的比例来衡量的，并其比例的变化还联动着饱和度的量化值，因此明度构成关系是色彩量化分析研究中最基础的内容。

2）饱和度。饱和度是指色彩的鲜艳程度和纯度。在色彩组织过程中其是衡量色彩成分占比的重要指标。在城市景观环境中的色彩并不是独立存在的，而是在各种景观要素共同作用下的综合认知，即一种色彩空间混合的视觉认知结果。因此分析其构成关系是量化分析城市景观环境色彩构成必不可少的内容。

3）色相。色相是指色彩的相貌。不同的色相，吸收可见光照射反射出的波长不同。根据可见波的波长在380—780nm之间的原理，所有色相对应的波长均在可见光的波长范围内，因此色相环的波长范围亦在这一范围内。色相的构成关系是色彩量化分析研究中色料与色光关系的必要内容。

4）色彩面积。根据色彩构成原理，色彩的面积也会影响人对色彩的视觉认知和心理效应。色彩之间一旦面积存在组合关系，图和底就随之产生，这不仅是形状的作用，还是面积的位置、比例等因素的作用。特别是在城市景观环境中，三维空间更是使面积的形状、位置、比例等产生着更为多元的组合形式。因此色彩面积的构成关系是量化分析城市景观环境色彩构成较为复杂的内容。

5）色彩调和。在色彩构成原理中，最重要和复杂的内容就是如何实现色彩调和。色彩调和的关键是实现认知层面的“舒适”和“美”。在忽略个体差异的情况下，普遍认为如果色彩关系得到了群体认同，那么这一色彩关系就实现了色彩调和。这样的评价方式在设计领域已经被广泛运用，并且利用统计学的工具和方法已经能够很好地解决某一个体差异可能导致的随机误差问题。因此，色彩调和关系的量化是城市景观环境色彩构成量化研究的核心，其能够对环境色彩设计实践和设计评价发挥范式重建的作用。

4 城市景观环境色彩构成量化分析的要素

城市景观环境色彩构成的量化分析必须建立在一定条件的基础上才能够进行，由于量化和分析的条件较为复杂，涉及的内容也较多。因此研究将量化分析要具备的条件、工具、准备等都作为要素来分析。

1）环境色彩采集的条件及工具。城市景观环境量化分析的必要条件是要有色彩数据，因此利用工具获得色彩数据是最基本、最重要的要素。研究发现，最理想的城市景观环境色彩采集条件是在没有其他人工照明，达到标准光照D65（色温为6500K）的情况下。日间能够达到这一标准的时间范围是上午10点至下午14点。为了保证在相同的光照条件下进行色彩样本采集，需将采集时间确定在这一范围内。采集所要用到的工具是柯尼卡美能达CM-700d分光测色仪、孟塞尔比色卡、佳能7D照相机、爱色丽Color Checker Passport色卡护照、便携式的存储设备，必要时还要用到无人机和三脚架。

2） 色彩数据的校准及选取。获取基本的环境色彩数据以后，还要利用Color Checker Passport软件和Adobe Photoshop Lightroom软件对有色卡护照的色彩样本进行色彩修正。然后对经过色彩校准的色彩样本进行归纳整理和放大色彩面积，确保其达到相对准确的选取标准，满足后续色彩量化分析要求。也有研究者利用爱色丽ilPro校色系統来进行校准，设备和软件的精度越高，色彩数据的校准越趋于严谨，随后的选取越精确。

3） 色彩模式的转换及工具。用上述工具选取到的色彩数据仅仅是HSB色彩数据，还需要利用Adobe Photoshop软件和Color Schemer studio软件，对色彩数据的HSB、RGB、CMYK、CIELab数值进行转化，以满足不同的分析结果要求。

5 结语

城市景观环境的色彩构成关系是城市景观设计研究的重要组成部分。在信息技术不断完善的背景下，设计的数字化也成为设计师必须直面的挑战。基于量化分析的城市景观环境色彩构成研究正是在这样的背景下被提出的，研究力图从宏观理论层面到微观方法层面构建出一套能够指导城市景观环境色彩设计的科学范式体系。囿于篇幅，本文仅立足于色彩量化分析的视角，从宏观层面对城市景观环境色彩构成量化分析的基本理论问题进行了论述，阐释尚不够详尽，立足于景观视角的研究课题组成员将在其他文章中进行追述，希望具有相同研究方向的学者们能够持续关注，并不吝指正现有研究的不足，为本课题研究的持续推进和完善提供帮助。