基于量化技術的景觀色彩環境優化研究*
——以南京中山陵園中軸線為例

成玉寧　譚 明

基于量化技術的景觀色彩環境優化研究*
——以南京中山陵園中軸線為例

成玉寧譚 明

本文以中山陵園中軸線的景觀環境色彩為研究對象，采用定性與定量結合分析了中山陵作為紀念性景觀的色彩特征以及呂彥直先生原設計對景觀色彩意向的表達。針對當下中山陵園景觀環境色彩的“異化”現象及中軸線空間形態，分別研究了中軸線南段、中段、北段的環境色彩問題，基于色彩量化技術探討了景觀環境色彩構成優化的方法。

色彩量化；中山陵園；環境色彩；優化方法；有效適度

1　景觀環境色彩及量化

1.1景觀色彩特征

色彩往往具有特定的文化和情感意味，因而具有一定的表征意義。色彩對于紀念性景觀而言是一種渲染環境的造景手法，起著強化、突出意境主題的作用。

長期以來，對于景觀環境色彩研究主要基于人的感覺和感知，從客觀上說，任何物質本身都具有色彩的物理屬性，即具有一定的客觀性，不以人的感覺為轉移，也不以個體對色彩的感知強弱而有變化；正因為景觀構成要素自身色彩的存在，對色彩環境的研究需要有其關注的焦點，即物質本身固有的色彩屬性。景園環境色彩與一般物質環境不一樣，其核心要素是植物素材，植物要素具有動態可變性，如春生夏長、春花秋實、一歲一枯榮、一年四季的物候變化、一日四時、甚至陰晴雨雪等等，光線照度的不同，也增加了景觀環境色彩變化的多樣性。正是這些可變性和多樣性，構成了景園環境豐富的色彩世界，也導致了景觀環境色彩設計具有一定的不確定性。

1.2 色彩量化的意義

由于景觀環境色彩主觀感知及客觀變化的不確定性，如何對色彩加以量化研究，通過對風景園林構成要素色彩客觀屬性的描述，引導景觀環境的色彩設計更加趨向定量表達，從而擺脫單純主觀認知判斷的差異，這是現代風景園林規劃設計亟待解決的問題之一。另一方面，由于采用了定量的技術，使得景觀環境色彩的描述更加穩定、客觀，同時，增強了不同設計方案之間的可比性和可操作性，更多地排除了不同主體所帶來的色彩認知偏差。所以，景觀環境色彩構成的量化數據采集、分析和比較在景觀環境規劃設計中具有特殊意義。

2　中山陵紀念性景觀色彩現狀研究

中山陵園是南京市重要的自然與文化景觀，也是革命先行者孫中山先生的陵寢所在地，它作為中國近代革命史的紀念性地標，具有特殊的歷史意義。由于中山陵園是鐘山風景名勝區的核心節點，其又具有極其重要的景觀價值。

中山陵園氣勢恢宏，布局嚴整，中軸線是人們瞻仰行為和紀念活動的主體空間。設計師呂彥直先生從空間、造型、色彩三個層面，賦予了中軸線紀念性景觀的意境和氛圍。陵園平面像一座平臥在綠絨毯上的“自由鐘”。寓意“警鐘長鳴”，表達了“必須喚醒民眾”的革命思想；陵園建筑與自然地形地貌融合，采用“中而新”的設計風格，中軸兩側配以法蘭西古典造園風格的草壇，兼具中西方造園與建筑的優點；陵園中軸線的主體色彩分作三大類：藍色—藍天黛瓦、暖灰色—墓道墻地面、綠色—大面積草坪，整體的景觀環境色彩構成給予觀賞者深刻的印象，搭建起紀念性景觀環境的色彩基礎。

景觀環境中的色彩不僅僅是一種造型的手段，還可以營造一定的氛圍，轉而影響人的情緒。另外，色彩的某些約定及文化特征使得色彩成為外部空間中一項重要的造型因素［1］。“青天白日”是呂彥直先生原初設計中最直觀的色彩視覺意向，然而，隨著時間的推移，中山陵園中軸線的景觀環境色彩已經逐漸走向“異化”，即現狀色彩環境與設計者的原初設計意愿漸行漸遠。例如，原有的草壇已被種滿了雪松、海桐，巨大的雪松樹冠逐漸掩蓋了神道上陵寢建筑本身的暖灰色；同樣，作為中軸線重要節點的孝經鼎隨著時間的推移，原初的黃銅原色逐漸氧化成了黑色，在逆光下已經跟背景植被的顏色渾然一體，無法辨識。

綜上所述，中山陵園中軸線的色彩構成在綠色植被的遮掩和包裹下失去了原初設計的意向。整個環境視域中的神道、建筑作為當初的本體已經與背景難分主次，造成嚴重的色彩失調，削弱了紀念性景觀應有的景觀價值。正是基于以上問題，如何優化中山陵園中軸線的景觀環境色彩，還這一重要的近代紀念性陵園本來的面目，成為改善陵園環境質量的重要研究課題。

3　中軸線景觀色彩的“變化”

中山陵園是中國近代重要的歷史文化遺存，也是呂彥直先生嘔心瀝血設計的紀念性景觀，除了大家熟知的“自由鐘”形態的格局和警示中華民眾的意義之外，也在原初的設計中采用大量的色彩意向來表達設計意圖，中軸線作為自由鐘造型的“鐘擺”是整個紀念性景觀的主體，從南向北，依次可分為三個大的段落（圖1），分別對應了不同的色彩環境。由于人為及自然過程，中軸線三段組成部分也出現了不同的色彩問題。經儀器現場測試，其色彩環境量化結果如下（表1-4）。

3.1南段

中軸線南段為孝經鼎景觀節點，黃銅鑄造的孝經鼎原初設計為金黃色，在綠色植被和藍色天空的映襯下，產生強烈的色彩反差，圖底關系鮮明。再加之黃銅金屬特有的反光效果，所以一直是游人進入陵園神道之前觀賞、駐足的重要景觀節點。隨著時間的推移，孝經鼎已經逐漸氧化，變成當下的黑色；作為孝經鼎背景的龍柏、桂花等樹種，屬于亞熱帶北緣的地帶性常綠樹，適應南京的氣候條件而生長旺盛，顏色呈墨綠且色彩凝重；同時，由于孝經鼎主要觀賞面在北側，南向逆光觀賞該景觀節點時，孝經鼎色彩與背景色彩渾然一體，無從區分，弱化的圖底關系成為南段景觀色彩環境的主要問題。

3.2中段

中段是陵園神道的主體部分，從天下為公牌坊，途徑碑亭一直到享堂前。呂彥直先生原初的設計是依次由符合中國古代陵寢制度的建筑小品構成，這些建筑小品在強烈的陽光下，其暖灰色的金山石墻身及柱子與寶藍色的瓦頂屋面形成了強烈的反差和對比，突出了“青天白日”的設計主題，色彩明快，寓意明確；而神道兩側襯托著具有法蘭西古典主義造園特征的大草坪，以藍天為背景、以大面積的綠色草坪為底，點綴藍色、暖灰色的建筑節點，共同構成了中軸線中段重要的景觀色彩意向“青天白日”（圖2）。

隨著時間的推移，原初中軸線兩側草壇被人為植滿了大樹，以雪松為主，植物顏色凝重；由于樹木下部光照稀少，因此植栽了大量的耐陰灌木，例如桂花、海桐、灑金桃葉珊瑚等，增加了暗綠的覆蓋面，從而減弱原初的色彩對比關系。由于雪松的色彩凝重，加之自然生長產生的樹冠枝葉連粘，嚴重影響了中軸線的景觀視覺效果，使得環境色彩更加壓抑和灰暗。

圖1　中山陵園中軸線分段示意Fig.1 segmentation of the Sun Yat-sen Mausoleum axle wire

表1　中山陵園中軸線南段色彩量化數據（時間：2016年3月11日10:00—15:00，地點：中軸線，照度：d65陰晴空）Tab.1 color quantitative data along the southern section of the the Sun Yat-sen Mausoleum axle wire

3.3北段

中軸線的北段為中山先生陵寢所在，神道由392階的臺階構成，空間尺度的開合與梯級上升，不斷暗示加深游人的心里與情感暗示，產生紀念性景觀的崇高境界。

北段的色彩環境也出現了一定程度的植物色彩失調的現象，但是真正影響環境色彩氛圍的是近年來增加的公共設施。例如，旅游紀念品售賣亭、排隊等候廊、自助旅游留影機、各式各樣的垃圾桶等，它們色彩明度和彩度過高，在色彩界面中破壞了“青天白日”的色彩意向，打亂了紀念性景觀營造的氛圍，造成了局部的色彩污染。

綜上所述，正是由于中軸線三段環境存在變遷和色彩異化現象，研究重新審視中山陵園的中軸線后認為，必須在綜合整治陵園環境的同時，強化對色彩環境構成的研究，通過色彩環境的優化，以盡快恢復提升中軸線景觀環境質量。

圖2　中山陵園原初設計與現狀對比Fig.2 original design of the Sun Yat-sen Mausoleum and its status quo

4　基于量化技術的環境色彩優化途徑

4.1引入定量技術

4.l.1 色彩定量化研究方法

基于量化策略來改進優化景觀環境，需要引入定量技術，對中軸線的三段分別進行量化研究，依據量化數據的分析和比較，找出對應的設計方法。

景觀環境構成要素作為色彩的載體具有自身不變的光譜色彩，是不受光、大氣影響的色彩數據，也是進行定性和定量描述環境色彩的最真實、最客觀的方法。光譜色彩以科學儀器測量獲得，以CIE顏色空間體系L*a*b數值進行計量和數據轉化；或者借助專業色卡進行記錄和轉譯。實驗儀器主要包括分光測色儀、色彩亮度計、照度計、孟賽爾色卡等（圖3）（表5）。

表2　中山陵園中軸線中段色彩量化數據（時間：2016年3月11日10:00—15:00，地點：中軸線，照度：d65陰晴空）Tab.2 color quantitative data along the middle section of the the Sun Yat-sen Mausoleum axle wire

圖3　色彩量化數據測量儀器Fig.3 measuring instruments of color quantitative data

色彩定量技術的關鍵在于研究色彩屬性的客觀性。因為有光的存在，人們才能看到色彩，但是主體感知和判斷色彩存在差異，這主要是由于人對色彩的感知是由視感細胞接受三條光譜曲線（環境光譜曲線、物體光譜曲線、反射光譜曲線）信息疊加的結果。定量技術的核心在于量化物質自身的光譜曲線，解讀真實世界的色彩構成關系，從而忽略環境光照和主觀意識呈現出的環境色彩變化。

此外，景觀環境中的色彩構成可以分作色彩空間單元和色彩空間序列兩種。數碼影像記錄是有效的研究途徑，不僅可以定格時間和空間，也可以對色彩進行數字化轉譯。為保證數據采集的準確性和可操作性，應選擇在晴空照度為d65的標準環境光源下進行拍攝。

再次，為保證色彩拍攝數據在色彩研究、設計、輸出過程中的精準，研究使用愛色麗品牌i1PRO校色系統配合分光測色儀、色彩亮度計檢測的光譜色彩數據，進行實驗室色彩矯正和管理，確保研究數據的真實可靠。

4.1.2色彩提取

通過實地調研完成數據采集，對照色彩載體的光譜色L*a*b數值等儀器實測數據，在實驗室中通過愛色麗ColorChecker Passport和Adobe Lightroom工具對中山陵園中軸線所拍攝的色彩影像進行修正，獲得色彩圖片。通過Photoshop軟件和ColorSchemer Studio軟件的相互配合，以像素圖柵格法提取研究界面的色彩構成數據，包括HSB/HSL、RGB等，并形成色彩提取報告（圖4）。

表3　中山陵園中軸線北段色彩量化數據（時間：2016年3月11日10：00—15：00，地點：中軸線，照度：d65陰晴空）Tab.3 color quantitative data along the northern section of the the Sun Yat-sen Mausoleum axle wire

景觀環境色彩定量技術的使用，可以輔助設計師認知真實的環境色彩，并通過客觀顏色屬性的定性和定量研究進行色彩分析。景觀色彩定量研究的價值在于利用色彩學的理論知識，從視覺美學的角度對色彩元素的狀況和它們之間的配合關系進行分析，總結出分析對象的用色規律［2］。

4.2色彩提升實驗

4.2.1南段孝經鼎景觀節點

在對孝經鼎景觀節點周邊環境客觀色彩調查分析的基礎上，使用色彩分析軟件ColorSchemer Studio抽取色彩量化數據，通過關鍵數值HSB分析可知孝經鼎在色彩空間界面中無法凸顯的原因：

第一，孝經鼎和綠色背景之間的色彩對比關系，銅鼎氧化呈現的色相H值為165°，背景植被桂花、赤松、龍柏色相H值為90°～117°，根據孟·斯賓瑟色彩調和理論，色相差位于0°～25°區間屬于同類色調和、歸屬第1色彩曖昧區間，孝經鼎同常綠植被色相差位于43°～100°區間，屬于類似色調和、歸屬第2色彩曖昧區間，主體色彩與背景色彩無互補色彩，同時飽和度相差不足10%，亮度值相差不足5%，導致孝經鼎與背景植被色彩無法區分。

第二，在春季陰晴空d65條件下，常綠植被、地面鋪裝、背景天空色彩飽和度均低于30%，缺少活躍色彩源，因此壓抑而缺少層次感。

由于不可能把一個具有時間滄桑感的孝經鼎還原成黃銅色，所以唯有改變背景色彩，即更換樹種，將背景樹種更換為明度、飽和度較高的淺色系，使之與孝經鼎之間產生色彩反差和對比關系，再次呈現孝經鼎的圖底關系，從而凸顯氧化后的孝經鼎來延續這一主要景點。

圖4　中山陵園中軸線北段色彩提取方法Fig.4 extraction method of the color along the southern section of the Sun Yat-sen Mausoleum axle wire

表4　中山陵園中軸線天空背景、景觀設施量化數據（時間：2016年3月11日10：00—15：00，地點：中軸線，照度：d65陰晴空）Tab.4 quantitative data of sky background and landscape facilities along the Sun Yat-sen Mausoleum axle wire

制定色彩提升策略為：第一，色彩類似色調和，利用植被色彩變化與替換。推薦使用紅葉石楠球替換前景的大葉黃楊，桂竹或淡竹替換背景的赤松、龍柏，與桂花形成色彩搭配，這樣色相H值從117°降到87°～93°，飽和度提升40%，從而反襯出孝經鼎的色彩。第二，適度把握色彩面積，使孝經鼎色彩在視域范圍內1/3，竹類色彩大于1/2，其余為輔助色。第三，利用竹類透光好的特點，弱化逆光效果。如此，不僅解決了色彩的問題，也提升了紀念性景觀的氛圍和品質（圖5）。

4.2.2中段色彩意向提升方法

中軸線中段由于基地的變化和大樹的移植，早已偏離了原初設計的意向。通過ColorImpact軟件提取d65照度下色彩界面比例關系，數據聚類相加可知藍、綠、灰三類大色的比例為2.5%、53.5%、44%，樹木的生長已經部分削弱了青天白日的色彩意向（圖6）。

圖5　孝經鼎景觀節點色彩提升研究Fig.5 color promotion study on Filial Scriptures Tripod landscape node

圖6　中軸線中段景觀節點色彩面積分析Fig.6 color areal analysis on the middle section of the axle wire landscape node

續表

表5　景觀環境色彩量化數據對照表Tab.5 quantitative data table of landscape environmental color

在尊重環境條件、保留大樹的前提下，應進行適當的疏枝修剪，目的是通過提升林下照度，增加耐陰性草坪，因為草坪遠遠高于海桐、桂花這些常綠樹種的色相值。其次，疏枝改變林下花壇的照度，通過光線照射增加光強度，使中軸線色彩更加明快起來。另外，增加淺色地被物，凸顯色彩活躍源。疏枝以后，林下植物可以生長，同時透光率更好，通過環境色彩量化技術可以監測色相明度、彩度改造前后的數據變化，比較出中段環境色彩在效果上的改變，這樣的改變使環境有所提升。

4.2.3北段改變設施小品色彩

中軸線北端的主體是高臺和墓室建筑，色彩雜亂、跳躍的景觀服務設施導致環境色彩的混亂，例如垃圾桶、售賣亭子和排隊棚子的色彩與環境主體色彩反差極大，反轉“圖底”，成為了色彩活躍源，造成了色彩的混亂。

以粉綠色旅游自助留影機為例，其色相H值為175°，與藍色建筑屋頂相差48°；與中軸線地面鋪裝色彩相差150°，根據孟·斯賓瑟配色理論，其完全脫離了色彩曖昧區間，色相獨立。同時其飽和度S值為70%，遠高于28%和12%，因此，在整體色彩環境中十分跳躍。

景觀設施小品配色應在色彩環境中起到襯托、輔助主體色彩的作用，宜選用主體色彩的同類色或互補色，其色相和彩度值不應超過20%。研究通過ColorImpact軟件進行色彩匹配，選取色相H值為208°、飽和度S值為7%、明度為89%的冷灰色彩對自助留影機的色彩進行替換。替換后的色彩，與主體色構成和諧的“圖底”關系，凸顯了中軸線原初的色彩設計意向。這種色彩提升策略，也適用于垃圾桶、售賣亭等具有相同色彩問題的景觀設施小品（圖7）。

5　結 語

圖7　中山陵園中軸線北段色彩提取方法Fig.7 extraction method of the color along the southern section of the Sun Yat-sen Mausoleum axle wire

景觀環境中的色彩變量很多，基于量化技術的研究，一方面可使得我們的工作提升效率和更有針對性，另一方面將設計與改造工作控制在有效適度的范圍之內，避免因“過度”而造成浪費。傳統的問卷調查，會因為受眾的不同、調查對象色彩感知的差異，使得色彩調研工作缺乏實際意義。聚焦于景觀要素的物理色彩屬性研究，可以增強色彩設計工作的針對性，并且量化技術的采用也增強了設計方案可比性與可行性，從而進一步提升了景觀環境色彩研究、規劃設計的科學性。

［1］成玉寧. 現代景觀設計理論與方法［M］. 南京： 東南大學出版社， 2010.

［2］尹思謹. 城市色彩景觀的規劃與設計［J］.世界建筑， 2003（09）： 68-72.

圖表來源：

圖1，3-7：作者拍攝繪制

圖2：來自網絡

表1-5：作者繪制

Optimization Study on Landscape Environmental Color Based on Quantization Technology—A Nanjing Sun Yat-sen Mausoleum Axle Wire Example

CHENG Yuning， TAN Ming

The paper studies the environmental color of landscape along the Sun Yat-sen Mausoleum axle wire， and utilizes qualitative and quantitative methods to analyze its color features and expressions of landscape color intention designed by Lyu Yen-chih. Aiming at the current alienation phenomenon of landscape environmental color in the Sun Yatsen Mausoleum and spatial form along its axle wire， the paper studies environmental color problems along the southern section， middle section and northern section of its axle wire separately， and explores the optimization methods of landscape environmental color based on color quantization technology.

Color Quantization； Sun Yat-sen Mausoleum； Environmental Color； Optimization Methods； Effective Moderation

TU986

B

2095-6304（2016）04-0018-08

10.13791/j.cnki.hsfwest.20160404

2016-06-20

（編輯：田潔）

* 國家自然科學基金面上資助項目（51278115）

成玉寧： 東南大學建筑學院，教授，博士生導師，cyn999@126.com

譚明：東南大學建筑學院，博士研究生

成玉寧， 譚明. 基于量化技術的景觀色彩環境優化研究——以南京中山陵園中軸線為例［J］. 西部人居環境學刊， 2016， 31（04）： 18-25.