美景度中色彩比例關系的分析

朱瓊，楊廣斌，許崇強

(貴州師范大學，貴州 貴陽 550000)

引言

城市公園被認為是我們日常生活重要的一部分，公園及綠地為人們提供了戶外活動所需的場所及設施，為人們的健康帶來很多好處，有很多研究都表明了城市公園能夠對居民的幸福感做出巨大的貢獻，觀山湖公園在貴陽市觀山湖區的中心區域，被譽為觀山湖的城市“綠肺”，可見其重要性。

然而人類的天生擁有的五感，幫助我們更好地享受生活了解世界，其中視覺在所有感官中占據了最有影響力的地位，人類通過視覺接收周圍90%以上的信息[1]，顏色又是人類視覺感知的重要組成部分，甚至能夠影響到我們的情緒。Saeedi和darabi(2015)的研究中發現在養老院中使用自然的顏色對老年人的健康恢復產生了很多作用，khalili(2019)表示對于兒童來說具有鮮明的色彩的操場能讓夠更吸引他們。

那么在一個景觀中，景觀的美景度是否與色彩有著密不可分的關系呢？如果有，又是什么樣的顏色決定了人們對景觀美景度的評價呢？為此，本研究基于SBE法，通過對觀山湖公園的美景度評價與觀山湖公園中存在的顏色，研究他們之間可能存在的相關性，有助于日后對公園進行合理的改進。

1 研究區概況

研究地位于貴州省貴陽市觀山湖區的中心區域，被譽為觀山湖區的城市“綠肺”。占地5500余畝，觀山大橋橫跨公園中部一隔南北，將公園一分為二，北園毗鄰市政中心相對繁華圍繞北湖(觀山湖)以動靜為主題打造，南園在開發時因周圍地段相對偏僻，大部分景觀保持了公園的原始風貌，以靜景為主題圍繞南湖(金華湖)打造景觀。公園內包含了濕地及森林，常年有大量鳥禽在此棲息。園內植物繁多，綠化覆蓋面較大，有較完善的公共設施，大量景觀體現了貴州獨有的民族特色，常用于舉辦各類民族聚集活動以展現民族文化。工作日的游人量大約有8000人，周末達到了20000人左右，是人們旅游、放松、休閑、科教的一處寶地。

2 研究方法

本研究采用心理物理學法中的美景度評判法，簡稱SBE法(Scenic Beauty Estination Method),是 Daniel 在1976 年研究提出的一種心理物理學方法[3]。它的作用是幫助個人或群體以視覺美學對景觀的視覺質量作出評價，而視覺美學取決于個人主觀視覺上的感知，Daniel 稱其為風景美。

2.1 照片拍攝、篩選與評判

拍攝觀山湖公園景觀作為美景度評價及色彩量化分析的基礎資料。拍攝原則：晴天，11：00-14：00，由同一個拍攝者使用同一臺相機，從不同觀測點拍攝研究樣地，順光拍攝；拍攝者直立拍攝，鏡頭位置與雙眼等高，一律采用橫拍。遵循以上原則并結合Photoshop處理圖像，最終選擇149張景觀照片作為試驗樣本。

2.2 照片的評價方法及美景度值

照片的視覺美學評價采用 Damiel&Boster的美景度評判法，通過問卷星平臺向風景園林本科生、研究生及學科教師發放問卷并進行打分，評價者按照美景度-3到3分(很不喜歡，不喜歡，不太喜歡，一般，較喜歡，喜歡，很喜歡)7個分值進行打分(圖1)，收回92份問卷，剔除無效問卷6份，統計有效問卷84份。

圖1 貴陽觀山湖公園美景度評分問卷部分示例

根據 SBE 法中的標準化公式[4-5]，將84人對每張照片的評分值進行標準化處理。對每個樣地照片的所有標準化得分求均值，得到每個樣地的標準化得分 Z 值，再進一步得到樣地的 SBE 得分。

(1)

(2)

其中，Zij為第 j 個調查對象對第 i 個景觀的標準化得分值; Rij為第 j 個調查對象對第 i 個景觀的打分值; Rj為第j 個觀察者所有打分值的平均值; Sj為第 j 個調查對象所有打分值的標準差。

Si為第 i 個景觀的最終 SBE 得分;Ni為參與第 i 個景觀評價的人員數量。景觀的 Si> 0，說明在所有樣本景觀內具有較高的景觀質量; 相反，景觀的 Si< 0，說明在所有樣本景觀內景觀質量較低。采用EXCEL分析和處理數據(表1)。

表1 貴陽觀山湖公園各景觀SBE值

2.3 照片色彩采樣方法與色彩量化

2.3.1 色彩量化理論依據

圖像的顏色有多種表示方式，其中HSV顏色模型是一種適合肉眼分辨的模型、它把彩色信息表示為3種：即色調h、飽和度s和亮度v這種顏色模型可用三維空間坐標系統表示所示.HSV模型的色調h是由顏色名稱來辨別的如紅、橙、綠，它用角度0～360°度量；亮度v是顏色的明暗程度通常用百分比度量從黑(0%)到白(100%)；飽和度s指顏色的深淺例如同樣是紅色可分為深紅和淺紅用百分比來度量為從0%到完全飽和的100%[6](圖2)。

圖2 HSV顏色模型示意圖

2.3.2 照片色彩采樣方法及處理

使用輔助軟件Pythin,在pillow庫提取各圖片每個像素點的HSV值，因為pillow庫中HSV的取值范圍為H：0～360、S：0～255、V：0～255。與所給表中H的取值范圍不同，查相關資料可知，直接進行線性變換即可，即H/2。在Python中構建函數，算法如下示例：

def HSV2COL(H,S,V):

h=H/2

s=S

v=V

if 43<=s<=255 and 46<=v<=255:

if h>=11 and h<=255:

return ‘橙’

elif h>=26 and h<=34

根據HSV值的基本顏色分量范圍(表3)，判斷是什么顏色，

表3 HSV基本顏色分量范圍

本文選取SBE值低中高三個等級的圖片各十張以做對比，經過計算后得到每個顏色在圖片中的占比(表4)。

表4 每個顏色在圖片種所占比例

結果與分析

在對149張圖像中的評價里51.68%的景觀SBE值>0，說明貴陽觀山湖的景觀質量有一半以上達到了較好的景觀質量，將各等級的顏色占比平均數用于對比得到柱狀圖(圖3)。

本次研究正選取了公園的秋季景觀作為研究對象，從圖3中看到，SBE值高的圖像，紅色、橙色都高于SBE值低的圖像，而從目前對于色彩心理學說研究表示，暖色調比冷色調更具有生理刺激性，暖色給人以活力和親切感，人在心理上更愿意接近。從色彩組成的角度來說，需重視色彩的對比和調和有利于提升視覺美學質量，因此SBE值高的圖像中黑色占比也明顯大于SBE值低的圖像，在視覺上一定程度提高了對比度，因而使SBE值偏高。根據圖4可看出明顯SBE值低的圖像波動較大，而SBE值高的圖像波動相對較小，計算得的方差值也表示如此(表5)。不難發現SBE值低和中等的圖像中，綠色占比高于SBE值高的圖像不少，但是SBE值低的圖像中，代表植物顏色的紅、橙卻大大低于SBE值高的圖像，說明植物的色彩越豐富景觀質量越高，單一的種植綠植，視覺上會顯得過于單調。

圖3 圖像顏色占比平均數柱狀圖

圖4 HSV各基本顏色在圖像中占比的折線圖

表5 HSV各基本顏色在圖像中的方差值

綜上所述，基于色彩調和理論，針對貴陽觀山湖公園的秋季景景觀，給出以下建議：1)在顏色布置單調的主要景點處利用與景觀主色調成互補色的植物，增加視覺豐富程度；2)在人流相對較少的景觀處適當增加與景觀主色調為鄰補色的植物，為景觀添加一份溫和之感；3)在相對更僻靜的景觀處增加類似色植物作為組合，豐富景觀層次。