色彩设计论文范文精选3篇(全文)

色彩设计论文范文精选3篇

西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室

色彩智能设计中的DFNN

1色彩语义的量化处理

人体是个开放的复杂巨系统，在结构、功能、行为和演化方

面都很复杂，与外界有能量、物质、信息的交换。人的意识、思

考、知识、经验往往无法用严谨的科学方法加以证明，尤其是设

计思维、创新思维，难以提炼、概括、抽象出来。色彩的设计过

程是个复杂而模糊的过程，人体对色彩的判别也是非定量的、模

糊的。设计师在选择色彩的时候往往是带有主观情感的，通过设

计的产品为用户带来同样的感受，这种色彩带来的感受可以在一

定程度上通过语言抽取出来，即色彩语义。

根据模糊集理论，隶属函数可以用来定量地表达色彩的语义

模糊性。由于单独的语汇往往难以表达一种设计意图，因此论文

设定了N=27个不重复的、常用的描述色彩情感的标准色彩心

理语汇（keywords）（表1）；并使用任意单个或多个标准语汇

根据主次顺序组成一个序列，即语义向量，来表达一种模糊的设

计心理语义。根据色彩心理学，论文选择使用sigmoid函数来

近似表达语义向量所对应的相对隶属程度，分别根据语义向量中

的m个语汇的排序j(j=1,…,m)来计算其对应的相对隶属程度,

并为未被选中的语汇(j=0)赋一个极小值(式1)作为对应的相对

隶属程度，以表示该语汇被认为与用户方案表达意图几乎无关：

1

根据式(2)对N个标准色彩心理语汇对应的数值进行归一化处理，

获得隶属度向量。论文尽可能的包含了表达色彩心理所需要的常

用语汇，基本满足了对于色彩方案的心理语义的描述。

2训练数据的处理

论文选择了均布于RGB空间的色彩方案，根据心理实验法，

通过问卷调查的方式收集到被试者对于展示的色彩图片的主观

感受，进行数据整理、分析获得对应的色彩语义向量，共得到单

色方案样例216组，双色方案样例432组，三色方案样例1296

组，四色方案样例2916组。为了幸免冗长重复，这一部分主要

以色彩语义到单色方案的映射拟合为例，来说明DFNN模拟色

彩设计的过程。单色色彩方案训练样例存储在序偶x,t中，x为

语义向量数值化后的隶属度向量，t为对应的输出向量(R,G,B)。

3DFNNXX络结构

色彩方案与色彩语义不具有一一对应的确定关系，针对这种

多维、小样本数据的训练案例，采纳径向基函数（RBF）作为隐

含层节点，并使用可分解的高斯核函数(式3)作为基函数，它会

随着与中心距离的增大而单调递减，形成局部可调和细化的单元：

第1层和第2层为模糊化层。其中，第1层存储系统输入，有

N个节点，存储方案的N个语汇隶属度。

第2层的每个节点代表一个隶属函数，表示第i个设定输入

语义到第j个潜在语义（即系统规则）之间的隶属关系。xi表达

的是输入，即相对应N个色彩语汇的隶属度，但是这N个色彩

1

语汇只是人为主观的选择出来的，然而，实际上何种心理语义会

以何种程度影响色彩的输出的具体数值是未知的，DFNN把存

在于原始指标中所包含的主要信息提取出来，即m个潜在规则

语义，每个输入对于每个潜在规则语义都有不同的隶属度，因此

第2层有Nm个单元。隶属函数的表达式为：其中，αij是xi

的第j个隶属函数，cij是xi的第j个高斯隶属函数的中心，σj

是xi的第j个高斯隶属函数的宽度，N是输入变量数，m是实

际会影响方案输出的潜在规则语义数量，也就是系统的规则数。

第3层中每个节点代表一个广义的RBF单元，即自动判定

的模糊规则语义，并进行模糊推理。第j个节点的输出为：其中

y是变量的输出，ωjk是THEN-部分，也是第j个规则到第k个

输出的连接权。第6层是色彩H、S、I三个属性到R、G、B值

的标准转化。

4DFNN算法的实现

如果系统的规则数太少，则无法很好的模拟色彩语义到色彩

方案的映射过程；如果规则数太多，将增加系统不必要的复杂性，

降低泛化能力。通过动态的自动增加、删减及修改模糊规则，自

动确定神经XX络的结构，从而达到了系统特定的性能。论文设

定XX络初始结构m=0，即规则数为0，并根据图2中新规则

产生的流程，在学习案例的过程中不断调整，自动确定动态模糊

神经XX络的结构和参数。

(1)系统误差与精度：根据输入向量Xi，期望输出向量Ti，

1

计算出输出误差Ei，并与系统期望的精度ηe进行比较，从而确

定是否需要调整XX络，增加新规则。

(2)可容纳边界与有效半径：由于使用了具有良好局部特性

的高斯核函数作为XX络节点函数，如果一个新的样本位于某个

存在的高斯核函数的可容纳边界内，则该新样本可以用存在的高

斯核函数代表，而无须产生新规则。整个学习过程将以粗粒度学

习到细粒度学习的过程进行，这种“分级学习”根据收敛常数动

态地调节每个RBF单元的有效半径和误差指数。

(3)确定新规则：为第一条模糊规则设定预先确定的常量，

而后，根据RBF单元的宽度与系统的泛化性能之间的关系，分

配新产生的规则的初始参数：

(4)参数调整及修剪：没有增加新规则时，根据不同的情况

调整结果参数和节点；增加了新规则后，XX络结构逐渐变得复

杂，为幸免出现过拟合，采纳误差下降率（ERR）方法动态修剪

XX络结构，并继续调整结果参数和节点。

随着用户的使用，系统存入的方案越来越多，线性最小二乘

法会逐渐进入饱和状态而失去调整能力，自适应能力将会大大降

低。因此，当用户需要更新系统时，根据用户添加或修改方案的

新旧程度加权，并作为训练数据来训练参数，系统将随着用户的

设计偏好而改变。

5多色方案

对于多色方案，DFNNXX络中第5层记录辅色与主色在色

1

彩空间的相对位置，第6层输出多色方案中辅色的R、G、B值。

训练结果与应用

1单色方案训练结果

通过学习216组单色方案样例，DFNNXX络的模糊语义规

则数即RBF单元数和均方根误差如图3、图4所示：

2算法性能比较

在学习同样的216组单色方案样例后，三层sigmoid单元

的动态神经XX络（DNN）与六层RBF动态模糊神经XX络结

构、算法性能及训练结果比较如表2所示：虽然DFNNXX络结

构复杂，但是对于经验数据的模拟全局映射更加贴合细化，标准

均方根误差缩小了约15倍，幸免了局部极小值等问题，另外，

训练时间大大缩短，使同平台的在线学习成为可能。

3多色方案训练结果

根据以上算法，对于432组双色方案样例、1296组三色方

案样例和2916组四色方案样例的数据分别进行训练，所获得的

DFNNXX络的结构和均方根误差如表3所示：

4应用实例

应用VisulC++平台开发出汽车的语义驱动色彩设计工具，

验证了基于DFNN的语义驱动色彩智能设计方法。系统将汽车

设计图库存入数据库，根据智能设计出的色彩方案查询最接近的

已有实例，供设计师参考。

语义驱动色彩方案设计的输入空间中，即使两个非常接近的

1

样本也不一定有相同的输出，而这个过程又是光滑连续的，因此，

需要根据DFNNXX络进行函数逼近，从而学习已有的案例。语

义驱动的色彩设计具有一定的模糊性，为了更有效地提供设计思

路，需要对用户的输入进行逐步的模糊变化，并根据语义空间中

相邻的语义向量计算出对应的色彩方案以供参考。如图5为基于

DFNN的语义驱动色彩智能设计原型系统进行的单色设计界面，

图6为基于该语义向量及主色的四色设计。

结束语

色彩方案信息与语义高层信息之间具有复杂而光滑连续的

映射关系，色彩方案样例具有多维小样本的特点，使用基于广义

RBF函数的动态模糊神经XX络进行学习，其模糊规则在学习过

程中逐渐增长形成，所得到的模糊规则数并不会随输入数据量的

增长而指数增长。论文将系统输入进行了分步模糊化处理，符合

设计师设计色彩方案时的心理需求和“便捷”原则，能够达到一

种定性输入定量输出的效果，从而加强了色彩设计的智能化程度。

论文从设计师和产品设计流程的角度，通过DFNN智能算

法抽取、模拟色彩设计和判别的思维过程。尝试根据分析、抽取

经验知识，将定性的推断过程进行量化处理，得到实际的、可直

接使用的数值结果。然而由于相关的心理生理实验数据相对匮乏，

并且简化了色彩、材质、形态等因素对心理的影响，所得结果还

只能应用于某一类产品中。但是，通过实验平台的搭建、设备的

完善、数据的精确化以及企业参与度的提高，DFNN在色彩语

1

义、心理、舒适度等方面都将有较强的有用价值，并且可以应用

于产品设计、环境设计、设计评价等方面。

另外，论文所提出的方法具有可在线学习的优点，利用XX

络资源动态搜索所需色彩案例供设计师参考，从而建立起基于

XX络的智能设计平台。

论文所使用的数据是根据针对汽车色彩设计的问卷调查猎

取的，难免带有主观性和随机性，更准确的量化结果还有赖于进

一步的心理、生理实验。原型系统的界面还有待改进，以将用户

期望的方案效果根据语汇准确的表达、呈现出来。

1校徽与色彩

1.1校徽设计中色彩的运用的规律探究

在所统计的211工程学校中，校徽设计采纳一种颜色的有

77个，占统计总数的73.3%。这是一个相当高的比例。校徽设

计中2种颜色运用的高校有13个，占所统计高校的12.3%。运

用3种颜色的高校有9个，占所统计总数的0.8%。而运用四种

颜色的高校只有4个，占所统计总数的0.4%。由此我们可以得

出较为明确的一个结论：校徽设计中色彩的运用以单色为最多，

色彩运用的数量与高校的数量呈反比，这是有一定的原因的。据

统计显示，单色标志的优势是轮廓清楚、易于分辨、色彩饱和、

1

明确有力，易于大量推广制作。单色标志具有较高的清楚度和鲜

亮度，可以突显其造型，并易于人们分辨和确认。在企业标志的

色彩设计中要考虑满足将来在产品的推广阶段的不同要求以及

与企业整体色调设计相统一等等，所以大部分企业都采纳单色标

志。此理论经常运用于企业标志的色彩设计中，而在高校的校徽

色彩设计中同样可以用到。

1.2校徽设计色彩运用中不同色相所占的比例分析

校徽设计色彩的选择以运用蓝色者为最多，其次是红色、绿

色、黑色、黄色、紫色、灰色和其他。这其中也是有规律可循的，

色彩本身具有一定的心理感受作用，可以对人们心理产生不同的

影响，同样的也可以反映和折射出这所学校的文化内涵。有人就

大学生所喜欢的和不喜欢的色彩进行统计，研究结果显示大学生

最喜欢的颜色是蓝色和绿色，其次为红色和白色。而大学生最不

喜欢的颜色依次为黑色、灰色、黄色、紫色和红色。这是大学校

徽颜色蓝色居多的原因之一。而对于一般人来说，由蓝色首先会

联想到蓝天和大海，并由此联想到广阔、奇异、博大、深邃、宁

静、自由、豁达等等。这也和校徽色彩采纳最多的是蓝色不无关

系。再者蓝色所代表的含义和想象与大学自由、宁静、深远的校

园文化也十分契合，无怪乎大学校徽运用蓝色者最多。而运用频

率仅次于蓝色的红色，可以令人想到太阳、花朵、国旗、鲜血等

等，由此联想到热情、温暖、快乐、积极向上等等，都与大学生

年轻、澎湃、有活力、热爱祖国的特质相符合。因此，红色仅次

1

于蓝色成为校徽设计运用颜色第二的颜色。绿色位列第三。由绿

色想到的是春天、草原、树木、草等，并由这些事物联想到自然、

生命、和平、希望等。青年人是祖国的希望，大学生更是满具梦

想和希望的青年。这些色彩的心理感受都无不和校徽的色彩运用

具有一定的关系。

2校园XX站主页色彩研究

2.1XX站主题色与背景色的搭配关系初探

笔者经过统计104所211工程大学的校园XX站主页色彩

发现，主题色与背景色的搭配主要有5种组成，即白色与蓝色，

白色与红色，白色与绿色，白色与黑色，白色与紫色。由于XX

站色彩较校徽色彩更多且复杂，所以在此只挑选了主要的色彩进

行对比研究，即XX站主页主题色与背景色。不难发现，XX站

主要色彩的运用以白色和蓝色以及白色与红色最多。由于白色是

基础色，如果不考虑白色的话，XX站色彩的运用和校徽色彩的

运用相一致，即运用蓝色为最多，红色次之。其色彩的设计考虑

除了与校徽色彩设计相同是因素外，XX页色彩的设计还应当考

虑的是色彩的视认性。白色与蓝色和白色与红色的搭配都是视认

性较好的色彩搭配，有利于人们在扫瞄XX页时较容易分辨出自

己想要看的信息。

2.2XX站主要色彩与校徽色彩的搭配关系

将所有211工程大学的校徽色彩与其校园XX站色彩对比研

究，得出以下结论。

1

（1）色彩一致。

校徽色彩与校园XX站色彩一致的有102所大学，其中包括

11所大学将其校徽色彩进行了处理过后与其XX站色彩进行统

一，即把XX页上的校徽色彩处理成白色、黑色，或者与其XX

站主要色彩相同的颜色，这样使得XX页色彩协调统一。

（2）色彩融合。

校徽色彩与校园XX站主要色彩融合的有6所大学。其色彩

的搭配有些仍然协调统一看起来赏心悦目，如蓝色和黑色的搭配。

而有些色彩的搭配则毫无规律看起来有些杂乱的感觉如黄色绿

色和蓝色的搭配，紫色和蓝色的搭配等。

（3）色彩对比。

校徽色彩与校园XX站主要色彩是对比色的有3所大学，其

颜色分别是红色和黄色、蓝色；绿色和深红；绿色、蓝色和深红。

对比色彩的运用通常是为了醒目，只要处理好体量和面积的关系，

对比色同样可以运用得很好，既突出醒目，又协调均匀。校徽占

整个XX页的面积通常很小，对比色的运用可以起到画龙点睛的

作用，同样很好。

3世界名校的校徽色彩与学校XX站主页色彩的关系分析

世界一流大学排名可谓年年不同，每年都有新变化。笔者采

纳的是福布斯中文XX20XX年世界大学排名的前20所大学。通

过对其校徽色彩与校园XX站主页色彩的对比研究发现，校徽色

彩的组成和校园XX站主页的素材组成以及分配完全一致的有

1

18所大学，占总数90%。其余两所大学分别是剑桥大学和伦敦

大学。其中剑桥大学的校徽色彩以红色和黄色为主，而其校园

XX站主页色彩则是蓝色为主，这样对比色的运用很好地起到了

突出校徽的作用，进入XX页首先看到剑桥大学的校徽，马上使

人明白这是剑桥大学的XX站主页。而伦敦大学的XX站主页则

没有显示伦敦大学的校徽，因此其校徽色彩和XX站主页色彩的

关系无从考究。

4总结

校徽是一所大学最直接形象的标识，而学校XX站则是具体

了解大学的文化内涵以及历史含蕴等等的重要方式。两者都是展

现学校精神气质和综合实力的有效载体。其色彩运用的好坏直接

关系到人们对大学文化的理解以及对大学形象的直接心理感受。

本文通过对ZG高校的代表“211工程”大学的校徽色彩设计的

及其与学校XX站主页色彩关系的研究，包括借鉴世界一流大学

的色彩设计，为以后ZG高校的校徽标志以及校园XX页的色彩

设计提供参考和建议，为ZG大学早日建设成为世界一流大学做

出些许贡献。

河南工业大学设计艺术学院

1当前我国的城市色彩设计运作

1

1.1城市色彩的调查与采样

城市色彩设计，首先要进行城市的色彩采样调查．设计者以

数字测色仪、色卡和传统的色彩调查手段，对城市的传统建筑、

现代建筑、桥梁、街道、家居环境、自然环境、景观、照明与装

饰灯光等进行调查分析，确定城市自然、人文色彩中的主色和辅

色，从而建立起城市地方性色彩谱系、形成该城市的城市色彩数

据库．

1.2凝聚城市标志色，归纳城市色彩谱系

城市色彩可以涵盖、表达城市文化，也可以符号化表现城市

形象．因此，通过分析城市总体色彩环境，结合城市性质特征，

凝聚城市标志色，是借助色彩语言，概括表现城市形象的重要内

容［8］．城市标志色确定后，还须分析和归纳城市的总体色彩谱

系．它包括主辅色谱和点缀色谱，这些辅色、点缀色的色彩之间

形成相对协调的色彩关系，由此构成城市色彩的总体倾向．

1.3确定城市的功能区表识系统色彩

结合城市色彩片区和色彩空间分布结构，划定城市色彩操纵

范围与层面，选择城市重要功能区、景观区和重点项目周边地区，

编制色彩规划，提供推举色谱与配色方案．色彩操纵的主要内容

有建筑色彩、建筑群体色彩、空间节点色彩和空间廊道色彩等．

2传统色彩系统与城市色彩设计

我国的城市色彩设计，采纳的是传统减色体系的色彩理论，

以颜料色彩为主要色彩媒介，虽然现在很多设计师使用计算机进

1

行辅助色彩设计，但色彩理论和色彩方法并没有随之更新，其本

质还是典型的传统减色体系的色彩．

2.1减色系统的理论及构成

传统减色系统形成于20世纪初前后，常见的有孟塞尔的色

彩系统、日本有用色彩坐标系统、瑞典自然色彩系统和ZG颜色

系统等［5］．目前，我国城市色彩设计大都采纳孟塞尔色彩系

统．从色彩的媒介来看，传统色彩系统以颜料、涂料和染料等色

料为基础，其色彩域较窄．它的色彩理论和设计方法源于减色系

统的色彩原理，其本质是“反射光”的色彩［9］．减色系统色彩

混合最显著的特点，就是颜色混合的次数越多，色彩就越灰暗、

越浑浊，呈减色状态．

2.2减色系统用于城市色彩的弊端

归纳迄今为止我国的城市色彩设计，会发现一个普遍存在的

严峻问题，即采纳传统减色系统表达的城市色彩，只能停留在简

单的色相描述阶段．如红色调、黄色调、绿色调，或黄灰色、蓝

灰色、橙灰色等．黄灰调不是一种颜色的意思，是一定明度、纯

度范围内的系列色彩［10］．至于“一定”到什么程度?这些系

列色彩在色彩域中占有多大比例?如何在设计中科学掌握它们的

明度和纯度范围?这些设计中不可回避的问题，在现成的城市色

彩设计理论和方法中都无法找到答案．这就使目前的城市色彩设

计陷入一种不可操控的、主要靠设计者个人经验和主观感觉的感

性化设计之中．事实上，这些被忽略的系列色彩就是色彩中的复

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色，它们在色彩域中占据90%，是城市色彩设计中不可或缺的

主角．如果我们不从理论和方法上解决这90%复色的出路，城

市色彩设计就难以立足．传统色彩是基于绘画颜料、打印彩墨和

建筑涂料等物质的减色系统色彩，其理论框架、色彩原理、色彩

生成与色彩设计方法较适应传统的图纸设计．它与“数字城市”

计算机模拟的城市仿真和虚拟空间大相径庭，不能直接以“数字

城市”相一致的色彩体系和色彩语言对城市中的区域、景观、街

道、建筑等进行准确表达和科学描述，难以在观念、技术和方法

上与“数字城市”相对接．城市色彩的主要颜色由广大复色为主

的颜色构成，蕴含了丰富的人文、历史和情感因素．目前只有日

本有用色彩坐标系统能对其作色彩心理的表述．但如果生搬硬套

于ZG的城市色彩，会在心理、情感和文化上与ZG现实相去甚

远．

2.3当下城市色彩设计方法的缺陷

传统的城市色彩设计方法比较简单，它主要是把采集到的城

市自然色彩、历史色彩和当代人工色彩，通过设计者以定性研究

为主的思维进行归纳和处理，形成一套模板式的“主辅色谱”和

“点缀色谱”［10］，然后施加到当代的城市和建筑上去．这容

易造成两方面不足:第一，现代城市色彩变成了历史上地域性城

市色彩的再现或是历史城市与当下城市色彩的综合与妥协，如果

当下的城市色彩应用出现偏差，就会误导新的城市色彩规划;第

二，如果要想创新城市历史色彩和当前城市以外的新色彩，在理

1

论上处于一种无指向的状态，只能靠设计者个人的经验积存、模

糊感觉和主观揣测．这样，城市色彩主要只能沉醉于历史文脉和

现状中，难以在传承中进展．例如，深圳的城市基础是具有1600

多年历史的宝安古城，“小渔村”是它建市前最显著的特色之一，

而深圳城市建设30多年来最大的失误，是把一座原本依海而建

的古城，建成了一座失去海滨特色的内陆城市，城市色彩毫无特

色．如果仅仅连续宝安古城和“小渔村”的色彩文脉，就会丢失

它“改革开放前沿”、“高新技术城市”等时代属性;如果连续30

多年来扭曲的内陆城市形象，就回到了千城一面的老路上，使城

市色彩设计失去城市特色和现实意义．城市色彩设计除了从历史、

文脉和地理中寻找色彩元素外，在很大程度上取决于它今天的城

市文化和城市定位．这就使得靠传统减色系统支撑的城市色彩理

论和设计方法捉襟见肘．

3城市色彩设计的数字色彩系统

3.1加色系统的色彩理论

加色系统是以光学色彩为基础的色彩系统，也是发射光的色

彩系统．人们通常把红(R)、绿(G)、蓝(B)3种颜色定为三基色(或

称三原色)［11］．光学色彩的混色系统，它成熟的理论体系建立

于20世纪30年代．1931年，国际照明委员会

(CommissionInterntionledeL''''Eclirge，CIE)以CIE-RGB光谱

三刺激值为基础，统一了“标准色度观察者光谱三刺激值”，确

立了CIE1931-xyz系统，称之为“xyz国际坐标制”，从而奠定

1

了现代色度学的基础．由x、y和z三基色作轴的xyz锥形空间

是一个三维的颜色空间，包含了所有的可见光色(图1)．这个三

维的颜色空间从原点o开始延伸第1象限(正的1/8空间)，并以

平滑曲线作为这个锥形的端面．从原点作射线贯穿这个锥体，射

线上的任意两点表示的彩色光都具有相同的彩度和纯度，仅亮度

不同［9］．每条从原点出发的射线与此平面的相交点就代表了其

色度值———色相与纯度．把这个平面投影到(x，y)平面，投影

后在(x，y)平面上得到的马蹄形区域就是CIE色度图，即目前国

际通用的“CIE1931x、y色度图”，简称“CIE色度图”．CIE色

彩是计算机图形学的颜色基础．

3.2数字色彩系统的构成

数字色彩系统由相关的计算机色彩模型构成．计算机色彩成

像的原理和其内部色彩的物理性质决定了它是一种光学色彩．经

过半个世纪的进展，数字色彩自成体系，形成了独特的风格．红、

绿和蓝分别是常见光的3种原色，在计算机图形学中成为“三基

色”．RGB色彩模型是数字色彩最典型的色彩模型．RGB色彩模

型采纳三维笛卡儿直角坐标系描述，它是一个加色模型，模型中

的各种颜色都是由红、绿、蓝三基色以不同的比例相加混合而

成.3.2.2CMY色彩青(C)、品红(M)和黄(Y)分别是色料的3种原

色，是打印机等硬拷贝设备使用的标准色彩，它们与红(R)、绿

(R)和蓝(B)3种基色形成色相上的补色关系．CMY色彩模型也用

三维笛卡儿直角坐标系描述，它是一个减色模型，模型中的各种

1

颜色都是由青、品红和黄3种原色以不同的比例相加混合而

成.3.2.3HSV色彩HSV是计算机颜色的模型之一，因为它用色

彩的直观属性来描述颜色，它的3个颜色参数H、S和V正好对

应色彩主观属性的色相、饱和度及明度，所以也称为用户(设计

师)直观的色彩模型．HSV色彩模型是一个倒立的六棱锥(图

4)．顶面是一个正六边形，H方向表示色相的变化，从0°～360°

是可见光的全部色谱．六边形的6个角分别代表红、黄、绿、青、

蓝和品红6个颜色的位置．S的值由0～1变化，越接近六边形

外框，颜色的饱和度越高，处于六边形中心的颜色饱和度为零，

V的顶端是白色［14］．

4数字色彩的情感与意象

4.1数字色彩的意象分布

数字色彩的意象分布在一个动态的三维空间中x坐标表示

色彩的饱和度变化，它主要体现色彩的“软-硬”意象;y坐标表

示色彩的明度变化，它主要体现色彩的“轻-重”意象;旋转坐标

表示色彩的色相变化，它主要体现色彩的“冷-暖”意象．由此

形成了数字色彩三维意象表达的基本构架．

4.2数字色彩的意象表达

数字色彩系统的城市色彩，能负载ZG文化的色彩意象．它

由HSV色立体横截面的色相和纵截面的饱和度与明度2个维度

综合构成，可以借助数字色系5级配色表(图6)来实现［14］．由

于色彩语义集的多维空间结构，使每个基础色彩样本的边界变得

1

模糊不清，数据库中语义集之间的色彩不可能全部形成规律性的

量级关系，这使色彩语义与色彩视觉呈现出非线性状态．4.2.1

纯色系色调包含的色彩意象纯色调色彩具有艳丽、华美、生动、

活跃、兴奋、激情等色彩意象;中纯调色彩具有鲜亮、青春、欢

快、健美、爽朗、甜蜜、新奇的色彩意象，它是典型的女性化的

颜色;低纯调色彩具有清朗、欢愉、简洁、妩媚的色彩意象;淡色

调色彩具有明媚、清亮、淡雅、轻柔、透明的色彩意象．4.2.2

浊(灰)色系色调包含的色彩意象明灰调色彩具有温柔、轻快、柔

弱、悠闲、文雅、浪漫等色彩意象;中灰调色彩具有中庸、宁静、

质朴、稳定等色彩意象;暗灰调色彩具有模糊、消极、单薄、含

蓄、奇异等色彩意象．4.2.3暗色系色调包含的色彩意象微暗调

色彩具有成熟、干练、智慧、倔强、严谨、充实等色彩意象;中

暗调色彩具有稳重、刚毅、质朴、坚强、沉着、高尚等色彩意象，

是典型的男性化的颜色;深暗调色彩具有深沉、冷酷、庄严、威

严、保守等色彩意象［9］．

5城市数字色彩系统设计主要特点

5.1给数字色彩给予ZG文化的色彩意象

通过研究，我们把ZG人色彩意象进行数字化，把“色彩的

性格”、“色彩的情绪”、“色彩的气质”、“色彩的联想”等方面的

意象色彩与数字色系五级配色表中的数字色彩建立对应的联

系．这样，就可以将采集到的城市文脉的色彩样本，特别是广大

的复色，给予ZG文化的色彩意象，让城市色彩设计有据可依．

1

5.2将90%的复色纳入色彩设计范围

根据数字色彩新的设计方法，把数字色系5级配色表中的纯

色系色调、浊(灰)色系色调和暗色系色调3大组包含的10个色

调全部纳入量化的数字色彩设计中．这样既解决了传统减色系统

色彩设计在方法论上排斥90%复色的缺陷，还可以给这些被传

统城市色彩设计抛弃的颜色建立起与色彩意象之间的对应联系，

给文脉以外的色彩找到科学的配置途径和设计方法，让理性的数

字色彩与感性意象色彩结合起来，增强了城市色彩设计的科学性

和可靠性．

5.3实现色彩设计与LED光建筑、数字城市的无缝对接

发光二极管(lightingemittingdiode，LED)照明光建筑是现

代城市建筑新的进展方向，它使用预先编程的计算机软件对建筑

外观的LED灯进行操纵，这些LED灯的亮度和颜色可按照设计

师的意图进行调节，产生各种奇异的动态图形效果．由于数字色

彩与LED都是发射光的颜色，不需要经过由颜料色彩到灯光色

彩的二次转换，可让发射光的色彩设计直接融入到建筑环境之中

去．数字城市(digitlcity)是综合运用空间信息、虚拟现实与多媒

体、计算机XX络等技术，将城市的地理资源、生态环境、人文

社会、经济进展和居民日常生活等信息进行数字化、XX络化，

建立能够有效猎取、分类存储、科学分析和集成应用的海量数据

库，并可直接用于城市规划、建设、治理的综合服务系统［15］．数

字城市的设计离不开城市仿真-虚拟现实等技术及其视觉再现，

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数字色彩的理论与方法，可直接用于数字城市的表达，并把城市

规划与城市色彩设计融为一体．

6基于数字色彩的城市色彩设计方法

传统减色系统理论支配下的城市色彩设计，难以把从城市采

集到的具有文脉的复色色彩样本给予ZG文化的色彩意象，不能

用科学的方法制造连续历史的现代色彩，更难让城市色彩进入数

字城市的规划与设计中，它已经不能满足今天社会进展的需

求．因此，探讨基于数字色彩系统的城市色彩设计，已经变得越

来越重要．

6.1以HSV色彩六棱锥横截面为主的色彩设计

在HSV色彩模型中，六棱椎顶面的正六边形，是一个饱和

度最高的有彩色系的色相环．以色相为主的配色，是以HSV六

棱椎顶色相面六边形内的各种色彩展开的一系列配色，它突出色

彩的色相因素，淡化色彩的明度和饱和度因素．这个来自六边形

色相环的色相配色共分为两大类，一是色相的对比:①邻近色的

弱对比配色;②类似色的中度对比配色;③对比色的较强对比配色;

④互补色的强对比配色．二是主色调的搭配，它可分为红、橙、

黄、绿、青、蓝和紫等各种主色调．它们在量化的同时能给予这

些色彩的意象内涵［9］．

6.2以HSV色彩六棱锥纵截面为主的色彩设计

把HSV色彩六棱椎纵向剖开，可得到一个等腰直角三角形，

取其中靠右边的一个直角三角形，分别把两个直角腰上的色彩分

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成5个等级，就构成了数字色系5级配色表的基本构架．直角

三角形的水平方向显示颜色的饱和度变化，垂直方向显示颜色的

明度变化，它们都把饱和度和明度均分为5个等级．这个色表由

3组代表不同性质的色调组成:第1组是纯色系色调，包含纯色

调(1)、中纯色调(2)、低纯色调(3)、浅色调(4);第2组是浊(灰)

色系色调，包含明灰色调(5)、中灰色调(6)、暗灰色调(7);第3

组是暗色系色调，包含微暗色调(8)、中暗色调(9)、深暗色调

(10)．如果把这个直角三角形延色相旋转360°，可以得到HSV

色彩域中的全部原色、间色和复色．按照数字色系5级配色表，

可以用量化的方法在10个色调的区域之间进行1∶1、1∶2和1∶

3的色彩搭配，得到120种基本的搭配方案;若改变这些搭配的

顺序和颜色比例，又会丛生出更多的配色方案．这种数字色彩的

设计方法既简便明了，又花样繁多，是传统减色系统设计方法所

无法比拟的［16］．

6.3综合复杂的数字色彩设计

在实际的城市色彩设计中，除了不同色相的配色、主色调的

配色和以明度、饱和度为主的10种色调相互搭配之外，会经常

面对复杂多变的配色，涉及到色相、明度和饱和度的灵活运用．这

就要求我们必须保持清醒的头脑，先在横截面上考虑主调色的色

相，再在纵截面上考虑不同明度与饱和度的色调;把横截面色相

的主调色意象与纵截面色调的复色意象相互融合，特别要关注城

市文脉以外的颜色与城市定位之间的意象匹配，遴选出适合表达

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城市内涵的色彩组合．城市色彩设计除了原色、间色和广大复色

外，还涉及到无彩色系的黑、白和灰颜色．这类颜色只有明度一

种属性，没有色相和饱和度(色相与饱和度都为零)．因此，它们

极容易跟有彩色系的颜色相互搭配，只要明度应用得当，几乎与

任何颜色相配都是和谐的．我国江南民居的黑瓦、白墙就是无彩

色系搭配的典范．也正因为无彩色系颜色在色彩设计中的保险系

数最大，它在城市色彩设计中被广泛采纳，尤其深受追求简约风

格的建筑师的喜爱．有彩色系与无彩色系色彩的融合设计，正在

成为城市色彩设计新的趋势．

6.4城市数字色彩设计实践

基于数字色彩系统的城市色彩设计，虽然目前还没有整座城

市的成功案例，但它在城市街区的设计中，实现了全新的数字色

彩设计．例如，某个城市所辖的一个独立街区是土家族历史文化

名胜，它的城市街区色彩规划采取了不同于传统减色系统的设计

路径．首先，对城市文脉及色彩要素进行探源和剖析．土家族地

区古代属于“五溪”，传统色彩具有“五色斑斓”和“忌白不忌

黑”的特色，色彩意向为:原始、清幽．它的文脉色彩可归纳为:

黑、朱砂、草绿、藤黄、花青．城市传统色彩的调查与采样显示，

原生色彩主要为:墨灰系列、黄褐系列、深蓝-灰蓝系列．其次，

分析城市的定位和进展．这座城市是少数民族聚居地，支柱产业

是农业和旅游业，城市进展方向为少数民族文化旅游．通过一系

列的推导与论证，最后我们在城市街区的新主色相上选择了青灰

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系列(5～7)、朱砂(6～8)、藤黄(5～6);宾色选择了墨灰(25%～

75%)、黄褐系列(6～9)、深蓝(1～2);点缀色选择了绿色系列(2～

4)．在色调上根据HSV色彩六棱锥的10个色调，对城市街区的

色彩设计上选择了以8(微暗调)+6(中灰调)+5(明灰调)为主的色

调处理方法．形成了以传统文脉色彩为主，兼顾现代城市特色的

城市街区色彩方案．新的数字色彩系统的城市色彩设计，在方法

论上克服了传统减色体统对色彩规划中使用最多的广大复色的

无理论指向，能较大程度地消除规划中的主观臆断，使色彩设计

趋于科学和规范．

7结语

城市色彩代表着一座城市的品位和风貌，融汇了城市的文脉

和时代精神，体现了高技术与高思维的互动与融合．基于数字色

彩系统的色彩设计方法，让数字色彩进入到城市设计领域，不仅

给传统的城市色彩带来信息化，还把广大复色与ZG人的色彩情

感、色彩意象建立起内在联系，拓展了城市色彩设计的疆域，丰

富了城市色彩的内涵．我们只有不断剔除设计实践过程中的不合

理因素，从时代要求、设计理念、色彩媒介和色彩方法等全方位

把握城市色彩设计，才能使这项设计活动与时俱进地健康进展.

深圳大学GJ文化创新研究中心深圳大学建筑与城市规划学

院深圳大学计算机与软件学院

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