色彩对服装深度视错觉图案的影响研究

罗曼嘉 花芬 吴志明

摘要： 色彩对比的强弱差异对人的视觉感官产生不同程度的刺激作用。文章为了研究青年女性消费者对于深度视错觉图案中色彩对比的偏向程度，基于HSV颜色模型设计明度、饱和度、色相色彩对比实验图案，通过主观视觉认知问卷调查获取实验数据，运用SPSS数据分析软件对实验数据进行方差分析。研究表明：在刺激物为深度视错觉图案的情况下，明度基调中的高长调、饱和度基调中的灰中调、色相对比中的邻近色在服装视错觉图案深度感的感知更强，研究成果可为服装深度视错觉图案设计提供帮助。

关键词： 深度视错觉;深度感;色彩设计;服装图案;HSV颜色模型

中图分类号： TS941.11

文献标志码： B

文章编号： 10017003（2021）01013007

引用页码： 011302

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2021.01.019（篇序）

Research on the influence of color on the optical depth illusionpattern of clothing： based on young women

LUO Manjia1， HUA Feng2， WU Zhiming1

（1.School of Design， Jiangnan University， Wuxi 214122， China; 2.Department of Clothing， Zhengzhou Scienceand Technology Industrial School， Zhengzhou 450053， China）

Abstract：

The diverse color contrast has different degrees of stimulation on peoples visual senses. In order to study the bias of young female consumers towards color contrast in depth optical illusion patterns， the experimental data were obtained through the subjective visual cognition questionnaire on the basis of design lightness， saturation， hue and color contrast patterns of HSW color model， and SPSS software was used for variance analysis of experimental data. The results show that， in the case where the stimulus is a depth optical illusion pattern， the high length tone in the lightness tone， the gray medium tone in the saturation tone， and the adjacent color in the hue contrast have a stronger perception of the depth of the optical illusion pattern of clothing. The research results can provide support for the design of depth optical illusion patterns of clothing.

Key words：

depth optical illusion; depth sense; color design; clothing pattern; HSV color model

圖案影响着服装的整体美感，从而影响消费者的感知与行为。图案通过色彩、造型及其内涵引发消费者感官刺激，激发消费者内心的情感联动，进而产生购买动机、影响行为意图[1]。在当今信息视觉化的社会中，利用二维平面表现的图案局限性日益凸显，扁平化、形式化、单一化的二维视觉符号无法满足人们愈发多元化的消费理念，将二维平面图案通过视错觉表现手法转化为三维立体图案成了设计思维转变的创新突破口。同时，色彩是信息传递中表现最为活跃的视觉语言，是影响消费心理的基本因素[2]，是形成空间视错觉的重要因子。戴志强等[3]从视觉心理学与神经科学的角度探讨空间视错觉的审美特征、审美认知、创作原理;赵昱东等[4]通过分析深度错觉原理，提出利用深度错觉可以对3D Mapping进行视觉深度感知的改良、定位校正及增强视觉效果;李素梅等[5]通过大量实验研究立体图像舒适度的视差范围;刘志峰等[6]从物理学的角度研究色彩三属性对比下产生的色错觉现象及应用;潘璋敏等[7]通过研究表明在人眼可承受的范围内，饱和度高的物体容易引发立体感知;De Winter S等[8]通过色彩深度实验，证明荧光色比传统色具有更强的色彩深度感。目前没有文献基于不同基调的明度、饱和度和不同对比的色相对深度视错觉的影响展开研究，本文从色彩明度、饱和度、色相的角度，通过实验法和方差分析，研究色彩对服装深度视错觉图案的影响，取得较好的艺术价值和应用价值。

1 深度视错觉图案

1.1 深度视错觉图案的概念

1.1.1 深度视错觉图案的定义

视错觉现象是观者在特定条件下受知觉恒常性、固有的视知觉经验、认知系统的主观构建等因素影响，对客观事物产生与事实相悖的视觉印象[9]。深度视错觉是视错觉现象之一，又被称为距离视错觉，来自人及其他动物在视觉上对事物产生的与客观实际不相符的深度感知，其感知到的物体距离与实际距离产生偏差。服装深度视错觉图案是指通过点、线、面的变化和色彩三要素的巧妙运用，构成具有深度感视错觉现象的服装图案纹样形式。深度视错觉图案将色彩、纹样、造型通过工艺技术与服装进行结合，突破常规的设计手法使其具有艺术装饰性、趣味性、独特性、多样性、实用性等特点。由深度视错觉产生的深度感一旦形成便难以消除，设计师巧妙地利用了深度视错觉的顽固性、必然性等特点，将深度视错觉应用于服装图案中。品牌三宅一生（Issey Miyake）的男装设计师高桥佑介（Yusuke Takahashi）在2016年推出的一款男装以建筑为题材、以深度视错觉作为表现手法进行服装图案设计，如图1所示。时尚品牌Basso & Brooke在2013年推出的一款上衣利用光影的块面塑造与纹理梯度的变化设计形成服装上的深度视错觉图案，如图2所示。越来越多的设计师希望通过表现形式的创新，赋予产品更加鲜明的、与众不同的表象特征。

1.1.2 深度视错觉图案的深度感

深度感源于人眼的信息收集和大脑对信息的优化、整合[10]，是指个体凭借视觉的深度知觉获取的感受，深度知觉通过视觉感知来判断、估计物体所处的位置，以及物体之间的相对位置。服装中深度视错觉图案形成深度感的影响因素有图案色彩与造型、图案构成、服装材质、印刷方式等，其中图案的色彩与造型是两大重要影响因素。

1.2 色彩对服装深度视错觉图案的影响

色彩是服装三要素之一，是服装图案设计的基础，在服饰审美中占据重要地位。据心理学家实验表明，人眼在观察客观事物的前20 s内，色彩感知占据80%，形体感知占据20%，视觉神经对色彩的反应最为敏捷。色彩的物理效应使色彩产生深度感，1868年Bruecke首次将色彩的立体效果描述为“Chromostereopsis”，意为色彩立体视觉，指同一平面的不同色彩产生不同的深度感，当人眼与图案的距离大于1 m时色彩深度感的差异更显著[8]。深度视错觉图案深度感的强弱离不开色彩对比的强度、色彩面积配比、色彩搭配等因素的影响。

“对比”是形式美法则不可或缺的一部分，服装图案在色彩对比时，色彩之间相互映衬、比较、排斥、影响，色彩辨识受到干扰，人眼对色彩的自我调节功能使大脑对色彩的主观判断产生误差，形成色彩视错觉。色彩对比所产生的矛盾与统一，能增强服装视错觉图案多元性与层次性[6]。明度对比、饱和度对比、色相对比皆属于色彩对比，在构成深度视错觉图案中扮演着重要角色。利用色彩深浅、纯灰、冷暖的搭配来设计出具有深度感的服装视错觉图案，为服装设计带来更多的可能性。不同的色彩对比能给人不同的心理效应和视知觉感受，深度感在服装视错觉图案的表现由不同程度的明度对比、饱和度对比、色相对比决定。

2 深度视错觉图案实验设计

2.1 实验图案设计

2.1.1 HSV颜色模型

HSV颜色模型（Hue Saturation Value）由埃尔维·雷·史密斯（A.R.Smith）创建，是基于人的视知觉特性建立的颜色模型，常被用于服装图案色彩研究中。该模型系统地将色相（Hue）、饱和度（Saturation）和明度（Value）这色彩三大要素来进行定量描述表达色彩特征，其中色相H表示不同色彩，取值为0°～360°;饱和度S为色调与白色的偏离程度;明度V为色调与黑色的偏离程度。

2.1.2 实验图案设计

判断物体深度感的因素有重叠遮挡、线性透视、相对尺度、相对高度、纹理梯度、大气透视、光影、双目视差和视力调节等，这些影响因素之间紧密联系、相互作用、互为依存[11-12]。为了保证受试者实验数据的准确性，避免色彩深度感评价受图案造型等干扰，本实验选取常规几何图形作为服装图案的色彩外观，如图3所示。实验图案在造型上需要满足重叠遮挡、线性透视、纹理梯度、光影等形成深度错视觉图案的条件。图案运用一点透视的线性透视法增强空间深度感，几何图形渐渐向视平线某一个点消失;如果将一个色块理解为一个图层，图层与图层之间相互重叠遮挡产生前后位置关系;图案中几何图形随着假设距离的加大而逐渐变小形成纹理梯度，产生空间层次;在每一个独立的几何图形边缘添加阴影构成图案的光影。

实验采用控制变量法，排除装饰手法、工艺表现形式、图案构成与造型等因素，仅在明度、饱和度、色相的维度下改变色彩面积配比及配色。采用9（明度：高长调、高中调、高短调、中长调、中中调、中短调、低长调、低中调、低短调）×9（饱和度：鲜强调、鲜中调、鲜弱调、中强调、中中调、中弱调、灰强调、灰中调、灰弱调）×6（色相：同类色对比、类似色对比、邻近色对比、中差色对比、对比色对比、互补色对比）组间设计，运用HSV颜色模型将色彩量化描述。在本实验中，色相、饱和度、明度实验图案被用作刺激材料，利用Adobe Illustrator CC软件对图形进行了色彩明度、饱和度、色相的选取，利用Adobe Photoshop 2019软件对图形进行光影塑造。

1）不同明度基调下的深度视错觉图案。视杆细胞对光有极强的敏感度，当人眼处于无色视觉的状态下，视觉系统也能根据明度产生的基调从图像中获得立体感知[7]。明度实验图案根据明度基调可分为高长调、高中调、高短调、中长调、中中调、中短调、低长调、低中调、低短调[13]，如图4所示。高、中、低表示占据服装图案70%以上面积的色彩明度的高低，长、中、短表示色调对比关系反差的大小。深度视错觉需满足由“浅”入“深”的条件，外层的色彩明度高于里层，且主基调的色块需占据图案70%以上的面积，故需要改变图案内部色块的面积配比。按照HSV的色彩标准，V的取值范围为0～1，明度趋近1则色调越亮，明度趋近0则表现该色彩趋近黑色，色彩选取的数值如表1所示。

2）不同饱和度基调下的深度视错觉图案。一般情况下，近处色彩纯，远处色彩灰。但本实验图案能够创设的深度空间有限，大气透视因素对深度感的影响小，近纯遠灰的饱和度对比条件可忽略不计，饱和度的距离感主要受明度的影响。当明度是变量保持不变的情况下，饱和度越高，色彩明度越低，给人感觉比实际距离远;饱和度越低，色彩明度越高，给人的感觉近。图5中的实验图案将饱和度低、明度高的色彩设在外层，将饱和度高、明度低的色彩设在里层。以红色色相为例，饱和度实验图案根据饱和度基调可划分为鲜强调、鲜中调、鲜弱调、中强调、中中调、中弱调、灰强调、灰中调、灰弱调[13]。鲜、中、灰表示占据服装图案70%以上面积的色彩饱和度的高低，强、中、弱表示色度对比关系的强弱。按照HSV的色彩标准，S的取值范围为0～1，明度趋近1则色调越鲜，明度趋近于0，则表现该色彩趋近白色。当明度和饱和度取值都为1时，色调最鲜明、纯净，色彩选取的数值如表2所示。

3）色相对比下的深度视错觉图案。冷暖色调的距离感同时也受明度的影响，光度强、明度高的色光对视网膜成像的作用强，更易产生扩张感。在所有色相中，蓝色具有表现深度感的能力，其物理运动表现为：①远离观者向后退缩。②蓝色做向心运动，朝自身中心处收缩。且明度愈低，效果愈强。黄色缺乏表现深度感的能力，其物理运动表现为：①向观者靠拢逼近。②黄色做离心运动，朝四周扩散。且明度愈高，效果愈弱[14]。不同色相的明度不同，HSV颜色模型中，在饱和度S与明度V不变的情况下，240°的蓝紫色明度最低，60°的黄色明度最高，0°的红色与180°的绿色为中间明度[15]。因此，互补色实验图案将暖色调中明度最高的黄色设为最外层配色，将冷色调中明度最低的蓝色设为最底层配色，如图6所示。根据色彩学理论，色相对比从程度上可为同类色对比、类似色对比、邻近色对比、中差色对比、对比色对比和互补色对比，色彩选取的数值如表3所示。

2.2 假 设

人的眼睛对明度的视觉感知最为敏感，明度对比是表达服装视错觉图案深度感的基本手段，明度对比的强弱决定了图案的视认度高低，明度对比强，易见度高，明度对比弱，易见度低[16];饱和度对视觉神经存在一定的刺激作用，饱和度高低决定了图案视觉刺激效果的强弱，画面整体饱和度高，视觉效果刺激，整体饱和度低，视觉效果平和、舒适;色相对色彩的深度视错觉的作用也极为强烈，色度差越大，色彩对比越鲜明。然而，对比越强并不意味着视错觉深度感越强，当强烈的色彩对比超出人眼能承受的范围时，人眼产生不适[7]，影响观者对深度视错觉图案的深度感知。因此，提出以下假设：

1）H1：明度对比对深度感有显著的影响;

2）H2：饱和度对比对深度感有显著的影响;

3）H3：色相对比对深度感有显著的影响;

4）H4：明度基调中的高长调视错觉图案的深度感更强烈;

5）H5：饱和度基调中的灰中调视错觉图案的深度感更强烈;

6）H6：色相对比中的邻近色对比视错觉图案的深度感更强烈。

2.3 对 象

招募了53名年龄在14～28岁的服装设计专业人员，所有被试者均视觉无异常，认知能力正常、无精神类疾病史。张红等[17]研究表明，性别可能是色彩感知的影响因素，女性对色彩具有较强的敏锐度，因此本实验基于青年女性展开研究。

2.4 深度视错觉图案的深度感实验实施

实验中，被试者根据对实验图案的深度感分别进行评分。量表采用五级莱克特量表，从“非常弱”到“非常强”，分数越低表示图案深度感越弱，分数越高表示深度感越强。通过IBM SPSS Statistics 26数据分析软件得出的信度分析结果显示α=0.825，说明量表具有良好的可靠性。

3 数据分析与结果

3.1 明度对服装视错觉图案深度感的影响

将服装图案深度感作为因变量、明度基调作为因子，利用IBM SPSS Statistics 26数据分析软件进行单因素方差分析，考察服装图案深度感在高长调、高中调、高短调、中长调、中中调、中短调、低长调、低中调、低短调9种对比情况下是否存在差异。结果表明：明度基调的变化对服装视错觉图案深度感的影响显著，F（1，53）=4.485，P<0.001，H1得到验证。明度基调中的高长调（M=3.57，SD=1.029）在服装视错觉图案深度感的感知更强，H4得到验证。画面整体明度基调高比整体明度基调低的情况下，服装深度视错觉图案深度感感知更强，如图7所示。明度的强对比由于反差较大，对人眼的刺激作用强，使得画面形象鲜明，易产生活泼、跳跃的画面感，色彩深度视错觉更易发生。

3.2 饱和度对服装视错觉图案深度感的影响

将服装图案深度感作为因变量、饱和度基调作为因子，利用IBM SPSS Statistics 26数据分析软件进行单因素方差分析，考察服装图案深度感在鲜强调、鲜中调、鲜弱调、中强调、中中调、中弱调、灰强调、灰中调、灰弱调9种对比情况下是否存在差异。结果表明：饱和度基调的变化对服装视错觉图案深度感的影响显著，F（1，53）=7.238，P<0.001，H2得到验证。饱和度基调中的灰中调（M=3.49，SD=1.049）在服装视错觉图案深度感的感知更强，饱和度基调中的鲜中调（M=2.42，SD=1.134）在服裝视错觉图案深度感的感知最弱，H5得到验证。画面整体饱和度基调越灰，深度感越强，如图8所示。

3.3 色相对服装视错觉图案深度感的影响

将服装图案深度感作为因变量、色相对比作为因子，利用IBM SPSS Statistics 26数据分析软件进行单因素方差分析，考察服装图案深度感在同类色对比、类似色对比、邻近色对比、中差色对比、对比色对比和互补色对比6种对比情况下是否存在差异。结果表明：色相对比对服装视错觉图案深度感的影响显著，F（1，53）=4.605，P<0.001，H3得到验证。色相对比中的邻近色（M=3.74，SD=0.902）在服装视错觉图案深度感的感知更强，色相对比中的互补色（M=3.02，SD=1.217）在服装视错觉图案深度感的感知最弱，H6得到验证。整体画面的色调控制在色相环60°的范围时，画面深度效果最好，深度感更强;当画面色调小于或大于60°的范围时，视错觉图案深度感变弱，如图9所示。

3.4 结果应用

抽象视觉元素是服装图案设计的常用元素之一，符号化、几何化的服装图案具有时尚、前卫、简约的艺术审美价值。根据实验结果，将深度视错觉图案应用到服装中。图10（a）[18]运用了高长调的色彩基调进行深度视错觉图案设计，图10（b）[19]运用了灰中调的色彩基调进行深度视错觉图案设计，图10（c）[20]运用了邻近色的色彩对比进行深度视错觉图案设计。采用高长调、灰中调、邻近色色彩对比的服装深度视错觉图案更具立体感，服装装饰效果强烈。

4 结 论

明度、饱和度、色相对服装深度视错觉图案有直接的、深刻的影响。服装图案设计中，采用高长调、灰中调、邻近色对比能够使深度视错觉图案更具有深度感;服装图案整体明度基调高比整体明度基调低的情况下，深度感感知更强;服装图案整体饱和度基调越灰，深度感越强;整体图案的色调控制在色相环60°时，深度效果最好，当服装图案色调小于或大于60°时，视错觉图案深度感变弱。

深度视错觉服装图案脱离了“眼见为实”的桎梏，产生的独特艺术魅力，能为观者带来与客观世界截然不同的幻觉体验。设计师通过改变图案的色彩构成，影响消费者的视觉深度感知，提高产品表现力，提高购买转化率。除了色彩以外，服装深度视错觉深度感的产生有多方面的因素，未来可从图案的造型结构、面料、工艺、款式等方面对服装深度视错觉图案展开研究。同时，色彩对不同性别、年龄等都有不同的感官反应，后续研究可面向更广泛的消费人群。

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