美景度中色彩比例關(guān)系的分析

朱瓊，楊廣斌，許崇強(qiáng)

(貴州師范大學(xué)，貴州 貴陽(yáng) 550000)

引言

城市公園被認(rèn)為是我們?nèi)粘Ｉ钪匾囊徊糠?，公園及綠地為人們提供了戶(hù)外活動(dòng)所需的場(chǎng)所及設(shè)施，為人們的健康帶來(lái)很多好處，有很多研究都表明了城市公園能夠?qū)用竦男腋８凶龀鼍薮蟮呢暙I(xiàn)，觀山湖公園在貴陽(yáng)市觀山湖區(qū)的中心區(qū)域，被譽(yù)為觀山湖的城市“綠肺”，可見(jiàn)其重要性。

然而人類(lèi)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(jué)在所有感官中占據(jù)了最有影響力的地位，人類(lèi)通過(guò)視覺(jué)接收周?chē)?0%以上的信息[1]，顏色又是人類(lèi)視覺(jué)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(fā)現(xiàn)在養(yǎng)老院中使用自然的顏色對(duì)老年人的健康恢復(fù)產(chǎn)生了很多作用，khalili(2019)表示對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)具有鮮明的色彩的操場(chǎng)能讓夠更吸引他們。

那么在一個(gè)景觀中，景觀的美景度是否與色彩有著密不可分的關(guān)系呢？如果有，又是什么樣的顏色決定了人們對(duì)景觀美景度的評(píng)價(jià)呢？為此，本研究基于SBE法，通過(guò)對(duì)觀山湖公園的美景度評(píng)價(jià)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(guān)性，有助于日后對(duì)公園進(jìn)行合理的改進(jìn)。

1 研究區(qū)概況

研究地位于貴州省貴陽(yáng)市觀山湖區(qū)的中心區(qū)域，被譽(yù)為觀山湖區(qū)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(duì)繁華圍繞北湖(觀山湖)以動(dòng)靜為主題打造，南園在開(kāi)發(fā)時(shí)因周?chē)囟蜗鄬?duì)偏僻，大部分景觀保持了公園的原始風(fēng)貌，以靜景為主題圍繞南湖(金華湖)打造景觀。公園內(nèi)包含了濕地及森林，常年有大量鳥(niǎo)禽在此棲息。園內(nèi)植物繁多，綠化覆蓋面較大，有較完善的公共設(shè)施，大量景觀體現(xiàn)了貴州獨(dú)有的民族特色，常用于舉辦各類(lèi)民族聚集活動(dòng)以展現(xiàn)民族文化。工作日的游人量大約有8000人，周末達(dá)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(xué)法中的美景度評(píng)判法，簡(jiǎn)稱(chēng)SBE法(Scenic Beauty Estination Method),是 Daniel 在1976 年研究提出的一種心理物理學(xué)方法[3]。它的作用是幫助個(gè)人或群體以視覺(jué)美學(xué)對(duì)景觀的視覺(jué)質(zhì)量作出評(píng)價(jià)，而視覺(jué)美學(xué)取決于個(gè)人主觀視覺(jué)上的感知，Daniel 稱(chēng)其為風(fēng)景美。

2.1 照片拍攝、篩選與評(píng)判

拍攝觀山湖公園景觀作為美景度評(píng)價(jià)及色彩量化分析的基礎(chǔ)資料。拍攝原則：晴天，11：00-14：00，由同一個(gè)拍攝者使用同一臺(tái)相機(jī)，從不同觀測(cè)點(diǎn)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(jié)合Photoshop處理圖像，最終選擇149張景觀照片作為試驗(yàn)樣本。

2.2 照片的評(píng)價(jià)方法及美景度值

照片的視覺(jué)美學(xué)評(píng)價(jià)采用 Damiel&Boster的美景度評(píng)判法，通過(guò)問(wèn)卷星平臺(tái)向風(fēng)景園林本科生、研究生及學(xué)科教師發(fā)放問(wèn)卷并進(jìn)行打分，評(píng)價(jià)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(gè)分值進(jìn)行打分(圖1)，收回92份問(wèn)卷，剔除無(wú)效問(wèn)卷6份，統(tǒng)計(jì)有效問(wèn)卷84份。

圖1 貴陽(yáng)觀山湖公園美景度評(píng)分問(wèn)卷部分示例

根據(jù) SBE 法中的標(biāo)準(zhǔn)化公式[4-5]，將84人對(duì)每張照片的評(píng)分值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。對(duì)每個(gè)樣地照片的所有標(biāo)準(zhǔn)化得分求均值，得到每個(gè)樣地的標(biāo)準(zhǔn)化得分 Z 值，再進(jìn)一步得到樣地的 SBE 得分。

(1)

(2)

其中，Zij為第 j 個(gè)調(diào)查對(duì)象對(duì)第 i 個(gè)景觀的標(biāo)準(zhǔn)化得分值; Rij為第 j 個(gè)調(diào)查對(duì)象對(duì)第 i 個(gè)景觀的打分值; Rj為第j 個(gè)觀察者所有打分值的平均值; Sj為第 j 個(gè)調(diào)查對(duì)象所有打分值的標(biāo)準(zhǔn)差。

Si為第 i 個(gè)景觀的最終 SBE 得分;Ni為參與第 i 個(gè)景觀評(píng)價(jià)的人員數(shù)量。景觀的 Si> 0，說(shuō)明在所有樣本景觀內(nèi)具有較高的景觀質(zhì)量; 相反，景觀的 Si< 0，說(shuō)明在所有樣本景觀內(nèi)景觀質(zhì)量較低。采用EXCEL分析和處理數(shù)據(jù)(表1)。

表1 貴陽(yáng)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(jù)

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(diào)h、飽和度s和亮度v這種顏色模型可用三維空間坐標(biāo)系統(tǒng)表示所示.HSV模型的色調(diào)h是由顏色名稱(chēng)來(lái)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(lái)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(kù)提取各圖片每個(gè)像素點(diǎn)的HSV值，因?yàn)閜illow庫(kù)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(guān)資料可知，直接進(jìn)行線性變換即可，即H/2。在Python中構(gòu)建函數(shù)，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(jù)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(gè)等級(jí)的圖片各十張以做對(duì)比，經(jīng)過(guò)計(jì)算后得到每個(gè)顏色在圖片中的占比(表4)。

表4 每個(gè)顏色在圖片種所占比例

結(jié)果與分析

在對(duì)149張圖像中的評(píng)價(jià)里51.68%的景觀SBE值>0，說(shuō)明貴陽(yáng)觀山湖的景觀質(zhì)量有一半以上達(dá)到了較好的景觀質(zhì)量，將各等級(jí)的顏色占比平均數(shù)用于對(duì)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(duì)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(duì)于色彩心理學(xué)說(shuō)研究表示，暖色調(diào)比冷色調(diào)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(lái)說(shuō)，需重視色彩的對(duì)比和調(diào)和有利于提升視覺(jué)美學(xué)質(zhì)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(jué)上一定程度提高了對(duì)比度，因而使SBE值偏高。根據(jù)圖4可看出明顯SBE值低的圖像波動(dòng)較大，而SBE值高的圖像波動(dòng)相對(duì)較小，計(jì)算得的方差值也表示如此(表5)。不難發(fā)現(xiàn)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(shuō)明植物的色彩越豐富景觀質(zhì)量越高，單一的種植綠植，視覺(jué)上會(huì)顯得過(guò)于單調(diào)。

圖3 圖像顏色占比平均數(shù)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(diào)和理論，針對(duì)貴陽(yáng)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(diào)的主要景點(diǎn)處利用與景觀主色調(diào)成互補(bǔ)色的植物，增加視覺(jué)豐富程度；2)在人流相對(duì)較少的景觀處適當(dāng)增加與景觀主色調(diào)為鄰補(bǔ)色的植物，為景觀添加一份溫和之感；3)在相對(duì)更僻靜的景觀處增加類(lèi)似色植物作為組合，豐富景觀層次。