基于“光學- 色彩學- 皮膚學” 的中國女性膚色及膚質研究

李安章 侯森 武悅 杜一杰 孟宏

背景：隨著現代社會對美麗和健康的追求，對女性膚色和膚質的研究變得越來越重要。膚色作為皮膚表面的一大重要特征，受到光線、色彩和皮膚狀態的影響，本研究旨在基于光學、色彩學和皮膚學，探究中國五大地區女性的膚色和膚質特征。

方法：通過在北京工商大學中國人群皮膚本態數據庫中選取五大地區共4500 例18～45 歲女性數據，從光學、色彩學及皮膚學維度分析不同年齡、地區及不同膚色等級下皮膚膚色分布特征及伴隨膚質差異。

結果：隨著年齡增加，皮膚黑度、黃度逐漸增加，而痤瘡、痘印問題逐漸減少。中國女性在不同區域有不同的皮膚特點和問題，例如華北地區皮膚更易敏感；華南地區皮膚更易暗沉粗糙；華西地區皮膚膚色更白，油脂分泌旺盛；華東地區皮膚彈性較差；華中地區皮膚光澤度差。

結論：中國五大地區女性的膚色和膚質特征存在地區性和年齡差異，這些差異可能受到環境、氣候和遺傳等多種因素的影響。對于膚色的研究有助于個性化美容和皮膚護理方法的開發。

關鍵詞：年齡； 地域； 膚色等級； 面部皮膚

01?背景介紹

在人類社會中，皮膚一直是備受關注的話題。皮膚作為人體面積最大的免疫屏障，直接暴露于外界環境中。皮膚本態指的是去除掉妝容、污漬，人體皮膚所呈現出的最為真實、客觀且直接的狀態[1]。通過皮膚本態的研究可以徹底且深入地了解皮膚狀態、肌膚問題及美膚需求。隨著科學技術的進步和對美麗的追求，人們對膚色和膚質的研究變得越發深入和細致。膚色是光線照射到皮膚表面，經反射可見光線（波長400～700 納米） 刺激人眼，最終傳入大腦皮層產生主觀感覺所形成的。膚色不僅是人類生理和生化特征的反映[2]，更是文化、環境和遺傳等多種因素的綜合表現[3]。人類的皮膚顏色包括構成性皮膚顏色（constitutive skin color） 和選擇性皮膚顏色（facultativeskin color）。其中選擇性皮膚顏色是本課題重點研究方向。膚質是指肌膚的外觀和觸感，是反映皮膚狀態和特點的皮膚本態指標的總述。膚質狀態直接關系到肌膚的健康狀況和美觀度[4]，對個體的心理健康和社會交往有著重要影響。當前對膚色和膚質關系的研究尚存在不足之處，尤其是對不同因素對于膚色及膚質影響的研究尚不全面。皮膚顏色受多種內在及外在因素的影響，與相關基因[5]、皮膚組織的光學特性、皮膚表面狀態、皮膚結構、皮膚內色素含量及分布、人眼視覺等有密切關系[6]。近年來，隨著無創性皮膚測量技術的發展，基于CIE-L*a*b* 顏色空間提出的個體類型角（Individual typology angle， ITA°） 已經被廣泛應用于膚色的評價[7]，其中ITA°越大，皮膚越明亮。為了更好地表征中國人膚色，研究人員指出應增加紅度參數[8]。因此色相角（hue angle，hab） 被引入膚色的研究。Yue W. 等人[9] 研究了日本東京女性面部不同部位的ITA°和hab 發現，下頜部位的膚色最深，而臉頰部位偏紅。

皮膚的光學特性與膚色之間存在密切關系。人類皮膚在光線照射下，會產生不同的光學效應，包括表面反射、次表面散射和透射等現象。這些光學特性直接影響膚色的呈現和觀察者對膚色的感知[10]。表面反射是皮膚光學特性中的重要組成部分。皮膚的表面反射是指光線在皮膚表面的反射現象，其中4%～7% 的入射光會以鏡面反射的方式離開皮膚表面。這種鏡面反射的數量和強度會受到多種形態尺度的影響，包括面部的宏觀形狀，皮膚上可用肉眼識別的痘痘、毛孔和細紋，以及皮膚表面的微觀紋理和不規則性。這些因素共同決定了皮膚的光澤、亮度或閃光等視覺特性，從而影響觀察者對膚色的青春和吸引力等印象[11]。次表面散射光是另一個與膚色密切相關的光學特性[10]，與皮膚內部發色團共同影響皮膚的色彩學特性。當光線進入皮膚內部時，一部分光線會被皮膚的色素（如表皮中的黑色素和上皮真皮交界處的血紅蛋白） 吸收，而另一部分光線會在角質層和真皮中發生散射，沿著不同的光線路徑傳播并從非入射點離開皮膚表面。這種次表面散射光被認為是影響皮膚透明度和暗淡感的重要因素。膚色的明暗程度和透明度會受到這種次表面散射光的程度的影響[12]。皮脂膜和皮膚表面微生態等皮膚學特性也對膚色有一定影響，例如皮膚表面微球菌或產色素棒狀球菌等產生褐色、橘黃色等色素。此外干燥、有鱗屑的角質層因以非鏡面反射方式反射光線使皮膚呈灰暗狀態，而光滑、含水規則的反射可使皮膚形成明亮的光澤[13]。

然而，盡管已經有許多關于膚色和膚質的研究，但大多數研究都是基于西方人群的數據[14]，而當前對于中國女性膚色和膚質的系統研究還較為有限。考慮到中國擁有廣泛的地理和民族多樣性，中國女性的膚色和膚質可能存在獨特的特點和差異。本研究旨在從“光學- 色彩學- 皮膚學” 的視角，探究中國女性膚色及其對應的膚質特征。基于北京工商大學皮膚本態數據庫，抽取中國華東、華南、華西、華北、華中五大地域女性皮膚數據，從地域、年齡、膚色等級三個維度對中國女性的膚色和對應膚質進行分析，對皮膚光學指標、色彩學指標、皮膚學指標進行描述性統計、差異性分析和相關性分析，探索不同年齡、地域和膚色等級下的女性面部皮膚特點，為消費者選擇化妝品提供指導性建議，也為化妝品的開發和品牌推廣提供技術支撐。

02 方法及材料

2.1 研究對象

志愿者數據來源于北京工商大學皮膚本態數據庫，抽取中國華東、華南、華西、華北、華中五大地域女性皮膚數據共計4500 例，年齡為18～45 歲。收集研究對象為光學、色彩學和皮膚學三個維度的皮膚數據（表1），共計81000例樣本量。

2.2 研究指標

2.3 統計學方法

應用光學——色彩學——皮膚學指標從地域、年齡和膚色等級對中國女性膚色及膚質特征進行解析。本研究應用IBM SPSS Statistics 25 進行數據的描述性統計、差異性分析及斯皮爾曼相關性分析（圖1）。

03 結果

3.1 不同年齡段膚色及對應膚質特征

將18～45 歲的所有志愿者數據分為3 個年齡段：18～25 歲、26～35 歲及36～45 歲，各組平均年齡見表2 所示。從光學維度結果分析（圖2），發現面部粗糙度、皺紋、光澤度及彈性均隨年齡的增加而增加，且不同年齡段間有顯著性差異；毛孔數量隨年齡而增加，且在18～25 歲及26～35 歲兩組間有顯著性差異。從色彩學維度可以發現（圖3），隨著年齡的增加，表征膚色的ITA。逐漸降低，而色相角逐漸升高，且三個年齡組間均有顯著性差異，可知膚色黑度和黃度隨年齡而增加，而皮膚紅度隨年齡而減少。此外，黑色素、紫外曬斑及黃褐斑也隨年齡而增加，且紫外曬斑和黃褐斑在三個年齡段間均有顯著性差異。紅色素和敏感程度與年齡之間沒有顯著差異性。從皮膚學維度（圖4） 可以發現，痘印和痤瘡均隨年齡增大而減少，且三個年齡段間均有顯著性差異，油脂含量也隨年齡增加而減少，且36～45 歲與其他兩組均有顯著性差異。

3.2 五大地區膚色及對應膚質特征

整體來看，中國女性膚色等級分布在I 型～IV 型，其中II 型膚色占比最高（54.8%），其次為III 型（27.3%） 和I 型（15.2%），IV 型膚色最少（2.8%）。

具體對比五大地區可以發現，除華西地區女性膚色主要分布等級為II 型（50.3%） 和I 型（46.2%） 外，華北、華東、華中及華南四大地區的主要膚色等級均為II 型和III 型，其次是I 型，僅有少量IV 型膚色，具體結果如圖5 所示。

對比五大地區女性膚質特征可以發現，從光學維度看（ 圖6），華西地區光澤度最高、粗糙度最小、彈性最差，且有顯著性差異；華南粗糙度相比其他地區較差；華東與華西地區彈性問題較為嚴重；華北地區毛孔粗大與皺紋問題略多；華中地區光澤度最差，且有顯著性差異。

從色彩學維度可發現（圖7），華西地區膚色較亮皮膚偏黃，皮膚較為敏感；華中地區膚色偏紅；華南地區黑色素含量高、紅色素含量低；華東地區紫外曬斑略多。

根據皮膚學維度指標（圖8），可知華西地區pH、水分散失量顯著低于其他地區；痘印問題華西地區顯著低于華中地區，總體上各地域間差異較小；痤瘡問題華北地區顯著高于華中地區，總體上各地域間差異較小；華北地區水分含量顯著高于其他地區；華西地區油脂含量顯著高于其他地區。

3.3 不同膚色等級對應膚質特征

以ITA。分級為主、色相角分級為輔，將中國女性膚色進一步分為8 類，每種膚色等級下細分偏紅和偏黃膚色，具體結果如圖9～ 圖11 所示，對比可得：隨著膚色等級加深，光澤度也隨之顯著下降，粗糙度增加，尤其是偏黃皮膚光澤度下降更明顯（II 型組內對比）。偏紅皮膚在I 型和II 型皮膚中毛孔更加粗大，且有顯著性差異。雖然不同膚色在皺紋方面沒有顯著性差異，但是在彈性方面，較偏紅皮膚，偏黃皮膚的彈性更好（III 型皮膚有顯著性差異），且偏黃皮膚在不同等級之間差異更顯著，III 型、IV 型皮膚彈性顯著優于I 型、II 型。

從色彩學維度分析發現，偏紅皮膚紅色素含量較偏黃皮膚更高，這一現象在I、II、III 型膚色間均差異顯著。紫外曬斑含量整體隨膚色等級增加而增加。同等膚色等級下，皮膚偏黃人群紫外曬斑含量更高，且在I 型和II 型人群內有顯著差異。

根據皮膚學維度指標，可得偏紅皮膚痘印、痤瘡情況更多發，特別在I、II、III 型膚色間差異顯著。偏紅皮膚水分散失量更高，這一現象在II 型膚色間差異顯著。偏紅皮膚油脂含量更高，在I、II、III 型皮膚中有顯著差異。

3.4 年齡、地區及膚色等級與皮膚本態指標相關性

依據斯皮爾曼相關性分析，發現年齡、地域及膚色等級均與皮膚三維度的指標具有一定相關性，結果如圖12所示。

其中，與年齡成正相關且具有顯著性差異的指標包括紫外曬斑、毛孔數量、皺紋數量、粗糙度及黑色素，而彈性、痘印、痤瘡數量、ITA。、色相角及油脂含量與年齡成負相關且具有顯著性差異。將地域按照緯度進行賦值后，可得所有指標中與地域成正相關且有顯著性差異的是黑色素和粗糙度，而水分含量、ITA。、痤瘡數量、痘印、皺紋數量與地域成負相關且有顯著性差異。

隨著膚色等級的增加（即膚色加深），與其成正相關且有顯著性差異的指標包括pH 值、彈性、黑色素、紅色素、TEWL 值、粗糙度、紫外曬斑及毛孔數量，而光澤度、水分含量、油脂含量及痘印與膚色等級成負相關且有顯著性差異。

04?討論

本研究基于“光學- 色彩學- 皮膚學” 視角，探究了年齡、地域和膚色等級劃分三大因素對于中國女性膚色及膚質的影響。通過對不同年齡段女性的膚色及膚質特征進行分析，我們觀察到隨著年齡的增長，皮膚膚色逐漸變黑和變黃，且在膚質上痤瘡、痘印等問題逐漸減少，皮膚彈性等老化問題逐漸加重，不同年齡階段的皮膚特點及問題總結如圖13 所示。這些變化可能與皮膚結構的老化、色素沉積和膠原蛋白含量的減少等生理變化有關。Langton A K 等人[15] 采用免疫組織化學技術評估不同人種的DEJ 和真皮細胞外基質的表皮形態及蛋白質組成，也發現以中國人為代表的東亞人皮膚結構網脊深度較淺。劉瑋等[16] 發現曝光部位ITA。隨年齡的增加而降低，且18～29 歲人群ITA。與30～60 歲人群ITA。間有顯著性差異，與本研究結果一致。鄭冬梅等人[17] 通過比較青年和老年人皮膚顏色，發現隨著年齡的增長，L* 值減小，b * 值增加，a * 值也逐漸增大，老年人L* 值小，說明膚色暗，a * 值和b *值大，說明老年人膚色偏紅和偏黃。青年人和老年人表征腎部的臉頰部膚色有顯著性差異，且顴部差異最明顯，與中醫理論中認為隨著年齡的增大，腎氣逐漸虧虛的理論一致。C. Galzote 等人[18] 對比韓國、印尼、越南人群皮膚顏色后，發現亞洲人皮膚L* 值隨年齡增長而降低。本研究應用hab 指標，相較于單獨的a * 值和b * 值，是一個綜合性的紅黃度考量指標，可以進行偏紅與偏黃程度的比較，因此得到隨年齡增加，皮膚由偏紅轉為偏黃的結論。這一方面為個性化的護膚方案提供了參考，另一方面針對不同年齡段女性的膚色特點，提供針對性的護理和美容建議。

其次，本研究對中國五大地區女性的膚色和膚質特征進行了比較。我們發現中國不同地區女性的膚色及對應膚質有相似之處，但也存在一定的差異。如中國女性敏感情況普遍較多發，且普遍存在較明顯的曬斑與痘印問題。Muizzuddin N 等人[19] 也發現東亞人皮膚角質層成熟度更低，皮膚屏障更脆弱，皮膚更敏感。中國女性在不同區域有不同的皮膚特點和問題，例如華北地區皮膚更易敏感；華南地區皮膚更易暗沉粗糙；華西地區皮膚膚色更白，油脂分泌旺盛；華東地區皮膚彈性較差；華中地區皮膚光澤度差。華南、華北地區是膚色暗沉問題的主要區域，這一結果與之前Li N 等人[20] 報道一致。通過對比中國各地的紫外輻射情況、氣溶膠光學深度、相對濕度、海拔及空氣污染情況等地理及氣候條件[21]，可以發現不同地區女性膚色及膚質差異主要和這些因素有關（圖14）。這些差異為地區特定的護膚產品研發和推廣提供了依據，同時也反映了中國女性膚色和膚質在全球范圍內的多樣性和獨特性。

最后，本研究創新性地采用ITA。分級為主、hab 分級為輔的膚色等級分類方法，對不同膚色等級對應的膚質特征進行了探究。我們發現中國女性主要的ITA。膚色等級分布為I 型～IV 型，與Nan Li 等人[22] 研究結論一致。進一步細分膚色等級后，結果發現在皮膚粗糙度、油脂分泌情況、紫外曬斑及毛孔等膚質方面也存在顯著差異，總結見表3。這進一步驗證了膚色與膚質之間的緊密聯系，同時也為進一步研究膚色等級和膚質特征之間的定量關系提供了基礎。這些均為化妝品行業中私人定制護膚趨勢提供了理論支持。

05?結論

本研究得到以下主要結論：隨著年齡增加，中國女性膚色黃度增加，而痤瘡、痘印問題逐漸減少。中國不同地區的女性皮膚具有相同點，也有不同的皮膚特點和問題，例如五大地區女性，敏感情況普遍較多發，而華北地區皮膚更易敏感；華南地區皮膚更易暗沉粗糙；華西地區皮膚膚色更白，油脂分泌旺盛；華東地區皮膚彈性較差；華中地區皮膚光澤度差。同一膚色等級下偏紅和偏黃膚色女性具有不同的皮膚問題，重點體現在痤瘡痘印及紫外曬斑情況。此外，本研究還存在一些限制。本研究主要關注了膚色與膚質之間的相關性，而沒有深入探究其他因素（如生活方式等） 對膚色和膚質的影響。在未來的研究中，可以考慮引入更多因素，以建立更全面的模型來解釋膚色和膚質之間的關系。

綜上所述，本研究對于理解中國女性膚色及膚質特征之間的關系具有重要意義。通過深入研究皮膚的光學特性、皮膚色彩學及皮膚學，為個性化的護膚產品和技術開發提供科學依據。未來的研究可以進一步探索膚色與膚質之間的定量關系，以及其他影響因素對膚色和膚質的綜合影響，從而為實現更美麗健康的肌膚打下堅實基礎。

參考文獻

[1] 董銀卯， 孟宏， 易帆編著. 皮膚本態研究與應用[M]. 北京： 化學工

業出版社 .2019.

[2]G. M. Galdino， J. E. Vogel， and C. A. Vander Kolk， “Standardizing

digital photography： it’s not all in the eye of the beholder，”

Plast. Reconstr. Surg.， vol. 108， no. 5， pp. 1334–1344， 2001， doi：

10.1097/00006534-200110000-00037.

[3]N. G. Jablonski， “Skin color and race，” Am. J. Phys. Anthropol.，

vol. 175， no. 2， pp. 437–447， Jun. 2021， doi： 10.1002/AJPA.24200.

[4]J. A. Van Dongen， M. Langeveld， L. S. Van De Lande， M. C. Harmsen，

H. P. Stevens， and B. Van Der Lei， “The Effects of Facial Lipografting

on Skin Quality： A Systematic Review，” Plast. Reconstr. Surg.， vol. 144，

no. 5， pp. 784E-797E， Nov. 2019， doi： 10.1097/PRS.0000000000006147.

[5]J. Y. Seo et al.， “GWAS Identifies Multiple Genetic Loci for Skin

Color in Korean Women，” J. Invest. Dermatol.， vol. 142， no. 4， pp.

1077–1084， Apr. 2022， doi： 10.1016/J.JID.2021.08.440.

[6]Y. Wu， F. Yi， M. Akimoto， T. Tanaka， H. Meng， and Y. Dong， “Objective

measurement and comparison of human facial skin color in East Asian females，”

Ski. Res. Technol.， vol. 26， no. 4， pp. 584–590， 2020， doi： 10.1111/srt.12838.

[7]A. Chardon， I. Cretois， and C. Hourseau， “Skin colour typology

and suntanning pathways.，” Int. J. Cosmet. Sci.， vol. 13， no. 4， pp.

191–208， Aug. 1991， doi： 10.1111/j.1467-2494.1991.tb00561.x.

[8]L. Wang， X. Wan， and G. Xiao， “Classification and influencing factors

analysis of facial skin color in Chinese population，” Ski. Res. Technol.，

vol. 25， no. 5， pp. 693–700， Sep. 2019， doi： 10.1111/SRT.12705.

[9]Y. Wu， T. Tanaka， M. Akimoto， and W. Yue， “Utilization of

Individual Typology Angle （ITA） and Hue Angle in the Measurement

of Skin Color on Images，” Bioimages， vol. 28， pp. 1–8， 2020.

[10]K. Kikuchi， M. Katsuyama， T. Shibata， and J. Y. Hardeberg，

“Age-related changes in surface reflection， diffuse reflection， and

subsurface scattering light of facial skin： Luminance value measured

by the system for the optical properties of facial skin，” Color Res.

Appl.， vol. 48， no. 3， pp. 296–311， May 2023， doi： 10.1002/COL.22850.

[11]K. Bettache， “A Call to Action： The Need for a Cultural

Psychological Approach to Discrimination on the Basis of Skin Color

in Asia，” Perspect. Psychol. Sci.， vol. 15， no. 4， pp. 1131–1139， Jul.

2020， doi： 10.1177/1745691620904740.

[12]T. Lister， P. A. Wright， and P. H. Chappell， “Optical properties of

human skin，” J. Biomed. Opt.， vol. 17， no. 9， p. 0909011， Sep. 2012，

doi： 10.1117/1.jbo.17.9.090901.

[13]I. Kohli et al.，“Quantitative measurement of skin surface oiliness

and shine using differential polarized images，” Arch. Dermatol. Res.，

no. 0123456789， 2020， doi： 10.1007/s00403-020-02070-5.

[14]J. de Rigal et al.， “The effect of age on skin color and color

heterogeneity in four ethnic groups.，” Skin Res. Technol.， vol. 16，

no. 2， pp. 168–78， May 2010， doi： 10.1111/j.1600-0846.2009.00416.x.

[15]A. K. Langton， M. J. Sherratt， W. I. Sellers， C. E. M. Griffiths， and

R. E. B. Watson， “Geographical ancestry is a key determinant of

epidermal morphology and dermal composition.，” Br. J. Dermatol.，

vol. 171， no. 2， pp. 274–282， Aug. 2014， doi： 10.1111/BJD.12860.

[16]L. Wei et al.， “Skin color measurement in Chinese female population：

analysis of 407 cases from 4 major cities of China，” Int. J. Dermatol.， vol.

46， no. 8， pp. 835–839， Aug. 2007， doi： 10.1111/J.1365-4632.2007.03192.X.

[17]D. Orthoped， “青年油性皮膚人群面部皮膚部分生理功能的季節

變化_2013 Study on physiological rhythms of oily facial skin in the

seasons ， day and night on young adults，” pp. 2292–2294， 2013，

doi： 10.15909/j.cnki.cn61-1347/r.2013.23.038.

[18]C. Galzote et al.， “Characterization of facial skin of various

Asian populations through visual and non-invasive instrumental

evaluations： influence of seasons，” Skin Res. Technol.， vol. 20， no. 4，

pp. 453–462， Nov. 2014， doi： 10.1111/SRT.12140.

[19]N. Muizzuddin， L. Hellemans， L. Van Overloop， H. Corstjens， L. Declercq，

and D. Maes， “Structural and functional differences in barrier properties

of African American， Caucasian and East Asian skin，” J. Dermatol. Sci.， vol.

59， no. 2， pp. 123–128， Aug. 2010， doi： 10.1016/J.JDERMSCI.2010.06.003.

[20]“東方本色：基于皮膚本態的中國女性膚色伴隨特點研究--《中國

化妝品》2022 年Z1 期.” [Online]. Available： https：//www.cnki.com.

cn/Article/CJFDTOTAL-ZHZP2022Z1018.htm. [Accessed： 29-Jul-2023].

[21]H. Liu et al.， “Ultraviolet radiation over China： Spatial

distribution and trends，” Renew. Sustain. Energy Rev.， vol. 76， pp.

1371–1383， Sep. 2017， doi： 10.1016/J.RSER.2017.03.102.

[22]N. Li， X. X. Yang， R. ya Yang， and F. Yi，“ Study of the characteristics

of facial skin tone status in 1092 young Chinese females according to

the ITA° ，” J. Cosmet. Dermatol.， vol. 21， no. 5， pp. 2073–2081， May

2022， doi： 10.1111/JOCD.14356.