美景度中色彩比例关系的分析

朱琼，杨广斌，许崇强

(贵州师范大学，贵州 贵阳 550000)

引言

城市公园被认为是我们日常生活重要的一部分，公园及绿地为人们提供了户外活动所需的场所及设施，为人们的健康带来很多好处，有很多研究都表明了城市公园能够对居民的幸福感做出巨大的贡献，观山湖公园在贵阳市观山湖区的中心区域，被誉为观山湖的城市“绿肺”，可见其重要性。

然而人类的天生拥有的五感，帮助我们更好地享受生活了解世界，其中视觉在所有感官中占据了最有影响力的地位，人类通过视觉接收周围90%以上的信息[1]，颜色又是人类视觉感知的重要组成部分，甚至能够影响到我们的情绪。Saeedi和darabi(2015)的研究中发现在养老院中使用自然的颜色对老年人的健康恢复产生了很多作用，khalili(2019)表示对于儿童来说具有鲜明的色彩的操场能让够更吸引他们。

那么在一个景观中，景观的美景度是否与色彩有着密不可分的关系呢？如果有，又是什么样的颜色决定了人们对景观美景度的评价呢？为此，本研究基于SBE法，通过对观山湖公园的美景度评价与观山湖公园中存在的颜色，研究他们之间可能存在的相关性，有助于日后对公园进行合理的改进。

1 研究区概况

研究地位于贵州省贵阳市观山湖区的中心区域，被誉为观山湖区的城市“绿肺”。占地5500余亩，观山大桥横跨公园中部一隔南北，将公园一分为二，北园毗邻市政中心相对繁华围绕北湖(观山湖)以动静为主题打造，南园在开发时因周围地段相对偏僻，大部分景观保持了公园的原始风貌，以静景为主题围绕南湖(金华湖)打造景观。公园内包含了湿地及森林，常年有大量鸟禽在此栖息。园内植物繁多，绿化覆盖面较大，有较完善的公共设施，大量景观体现了贵州独有的民族特色，常用于举办各类民族聚集活动以展现民族文化。工作日的游人量大约有8000人，周末达到了20000人左右，是人们旅游、放松、休闲、科教的一处宝地。

2 研究方法

本研究采用心理物理学法中的美景度评判法，简称SBE法(Scenic Beauty Estination Method),是 Daniel 在1976 年研究提出的一种心理物理学方法[3]。它的作用是帮助个人或群体以视觉美学对景观的视觉质量作出评价，而视觉美学取决于个人主观视觉上的感知，Daniel 称其为风景美。

2.1 照片拍摄、筛选与评判

拍摄观山湖公园景观作为美景度评价及色彩量化分析的基础资料。拍摄原则：晴天，11：00-14：00，由同一个拍摄者使用同一台相机，从不同观测点拍摄研究样地，顺光拍摄；拍摄者直立拍摄，镜头位置与双眼等高，一律采用横拍。遵循以上原则并结合Photoshop处理图像，最终选择149张景观照片作为试验样本。

2.2 照片的评价方法及美景度值

照片的视觉美学评价采用 Damiel&Boster的美景度评判法，通过问卷星平台向风景园林本科生、研究生及学科教师发放问卷并进行打分，评价者按照美景度-3到3分(很不喜欢，不喜欢，不太喜欢，一般，较喜欢，喜欢，很喜欢)7个分值进行打分(图1)，收回92份问卷，剔除无效问卷6份，统计有效问卷84份。

图1 贵阳观山湖公园美景度评分问卷部分示例

根据 SBE 法中的标准化公式[4-5]，将84人对每张照片的评分值进行标准化处理。对每个样地照片的所有标准化得分求均值，得到每个样地的标准化得分 Z 值，再进一步得到样地的 SBE 得分。

(1)

(2)

其中，Zij为第 j 个调查对象对第 i 个景观的标准化得分值; Rij为第 j 个调查对象对第 i 个景观的打分值; Rj为第j 个观察者所有打分值的平均值; Sj为第 j 个调查对象所有打分值的标准差。

Si为第 i 个景观的最终 SBE 得分;Ni为参与第 i 个景观评价的人员数量。景观的 Si> 0，说明在所有样本景观内具有较高的景观质量; 相反，景观的 Si< 0，说明在所有样本景观内景观质量较低。采用EXCEL分析和处理数据(表1)。

表1 贵阳观山湖公园各景观SBE值

2.3 照片色彩采样方法与色彩量化

2.3.1 色彩量化理论依据

图像的颜色有多种表示方式，其中HSV颜色模型是一种适合肉眼分辨的模型、它把彩色信息表示为3种：即色调h、饱和度s和亮度v这种颜色模型可用三维空间坐标系统表示所示.HSV模型的色调h是由颜色名称来辨别的如红、橙、绿，它用角度0～360°度量；亮度v是颜色的明暗程度通常用百分比度量从黑(0%)到白(100%)；饱和度s指颜色的深浅例如同样是红色可分为深红和浅红用百分比来度量为从0%到完全饱和的100%[6](图2)。

图2 HSV颜色模型示意图

2.3.2 照片色彩采样方法及处理

使用辅助软件Pythin,在pillow库提取各图片每个像素点的HSV值，因为pillow库中HSV的取值范围为H：0～360、S：0～255、V：0～255。与所给表中H的取值范围不同，查相关资料可知，直接进行线性变换即可，即H/2。在Python中构建函数，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

根据HSV值的基本颜色分量范围(表3)，判断是什么颜色，

表3 HSV基本颜色分量范围

本文选取SBE值低中高三个等级的图片各十张以做对比，经过计算后得到每个颜色在图片中的占比(表4)。

表4 每个颜色在图片种所占比例

结果与分析

在对149张图像中的评价里51.68%的景观SBE值>0，说明贵阳观山湖的景观质量有一半以上达到了较好的景观质量，将各等级的颜色占比平均数用于对比得到柱状图(图3)。

本次研究正选取了公园的秋季景观作为研究对象，从图3中看到，SBE值高的图像，红色、橙色都高于SBE值低的图像，而从目前对于色彩心理学说研究表示，暖色调比冷色调更具有生理刺激性，暖色给人以活力和亲切感，人在心理上更愿意接近。从色彩组成的角度来说，需重视色彩的对比和调和有利于提升视觉美学质量，因此SBE值高的图像中黑色占比也明显大于SBE值低的图像，在视觉上一定程度提高了对比度，因而使SBE值偏高。根据图4可看出明显SBE值低的图像波动较大，而SBE值高的图像波动相对较小，计算得的方差值也表示如此(表5)。不难发现SBE值低和中等的图像中，绿色占比高于SBE值高的图像不少，但是SBE值低的图像中，代表植物颜色的红、橙却大大低于SBE值高的图像，说明植物的色彩越丰富景观质量越高，单一的种植绿植，视觉上会显得过于单调。

图3 图像颜色占比平均数柱状图

图4 HSV各基本颜色在图像中占比的折线图

表5 HSV各基本颜色在图像中的方差值

综上所述，基于色彩调和理论，针对贵阳观山湖公园的秋季景景观，给出以下建议：1)在颜色布置单调的主要景点处利用与景观主色调成互补色的植物，增加视觉丰富程度；2)在人流相对较少的景观处适当增加与景观主色调为邻补色的植物，为景观添加一份温和之感；3)在相对更僻静的景观处增加类似色植物作为组合，丰富景观层次。