色彩研究教學的探索與實踐

盛卿/北京郵電大學

0 引言

《色彩理論與研究》是一門2 學分、32 學時的碩士研究生學位課，開課學期為研一下，主要面向設計學、藝術專業碩士研究生。課程教授色彩研究的基本概念、研究方法、技術手段、成果轉化等。筆者自2019—2020 年春季學期教授該課程，在四輪教學探索與實踐中逐漸總結出以“OBE”“DBD”“CCC”為要點的課程構想，產出了一批具有一定質量的課程成果，取得了較好的教學效果。

1 課程構想

《色彩理論與研究》以成果產出為教學設計的導向，用合理的數據采集、數據分析驅動色彩研究，充分利用研究結論產出以色彩為中心的作品。課程構想可以概括為：“OBE”“DBD”“CCC”，即“成果導向”“數據驅動”“以色為本”。OBE 為教學設計指出方向；DBD 為課程訓練提供抓手；CCC 為成果轉化確定標準。

1.1 OBE

OBE（Outcomes - Based Education）即成果導向的教育模式，是近年十分受歡迎的教育理念。OBE 在課程教學中的突出體現是注重課程成果的展示度。展示度簡單來說就是如何讓研究和設計受到關注、產生影響。

課程成果可以分為隱性和顯性兩個層面。隱性成果是指學生掌握能支持個人研究的知識和技能，在后續學術探索中有深度地使用色彩。顯性成果就是課程作業能夠轉化為見刊論文和競賽獎勵。在最初的兩年里，考慮到課程的研究性，課程更多地關注隱性成果。但實際效果并不理想—學生反映課程缺乏足夠明確的目標，無法獲得有效的學習驅動。毋庸置疑，顯性成果能給學生帶來更強的動力，也能更有效地凝聚研究團隊。故自第三年起，課程將顯性成果作為學生的學習目標，引導學生從選題開始考慮研究成果的學術發表或設計轉化，將目標期刊或競賽的特點和要求納入研究規劃。在傳統觀念里，設計競賽看重立意、創意與視覺表達，將設計競賽作為目標似乎與一門研究型課程的屬性不匹配。然而從教學實踐來看，好的研究問題就是好的設計立意，深入的研究有助于尋找亮眼的創意，還能為視覺表達提供精準的方向和優質的素材。

1.2 DBD

DBD（Driven by Data）即數據驅動。色彩是高度數據化的研究對象，數據采集、分析是色彩研究的中心工作。在設計研究的大背景下，數據驅動更多是利用一系列技術手段，例如用Python 語言、K-means 聚類算法等來采集更豐富的數據，進行更快捷的分析。總體而言，編程語言確實能顯著提升研究效率和效果，但有些特定的研究對象反而更適合用“笨辦法”來開展數據工作，例如用PS 軟件對民族服飾進行人工取色的效果要優于Matlab 最小方差量化法。因此要合理地使用技術手段為研究和設計服務，而不是一味地迷信它。

課程涉及的色彩數據類型主要有文本、圖像和實驗。文本數據通常源自色彩相關文獻。《中國古代婚服色彩特征對比研究》是一項基于文本數據的色彩研究，圍繞大量婚俗文獻進行色彩提取考證和分析，探究婚服色彩嬗變的趨勢及原因。圖像數據主要包含網絡和自攝的圖片與影像。《數據可視化中色彩維度的應用研究與設計》圍繞隨機爬取的100 幅可視化圖像展開研究，探究數據與色彩之間的映射規律，把握數據可視化的配色趨勢。實驗數據主要是指通過色彩聯覺或聯想等實驗獲取的色彩數據。《MBTI 人格檔案館—人格色彩的研究與應用》對色彩屬性與人格聯想之間的量化關系進行了研究，采用語義差分法獲取了色彩激起的人格聯想，并基于數據回歸建立了色彩人格模型。

1.3 CCC

CCC（Color-centric Criterion）意為以色彩為中心的標準，即“以色為本”。除了流行色發布，色彩很難成為一個獨立的作品，更多時候是作為作品的一部分而存在，例如產品的CMF，網站的配色等。“以色為本”意味著色彩在作品當中極為重要，沒有它作品不成立，例如功能無法實現等。從課程來說，“以色為本”就是研究圍繞色彩展開，成果能充分轉化，色彩是設計里最重要的元素。

向帆的《春晚色彩》是典型的“以色為本”的研究和設計，她對30 年來的春晚色彩做了提取和聚類，以可視化的形式予以呈現—色彩是研究的主題和作品的主體。筆者曾參與北京出租車色彩設計，配色方案基于中國傳統五色展開，色彩是設計的靈魂。筆者還曾為一家傳統零售企業的互聯網轉型做線上VI 規劃，色彩是該項目的主要內容和抓手—一方面，設計任務源于原品牌色無法滿足線上傳播需求這一問題，因此所有設計工作都圍繞升級品牌色及其新色彩背后的品牌新內涵展開；另一方面，由于線上操作包含復雜的認知、交互行為，對于色彩的功能性設計需求大幅增加。(圖3、圖4)

2 教學模式

因為授課對象是具有一定專業基礎和研究能力的碩士研究生，所以課程的基本教學模式是教師主導、學生主動、師生協作—學生在教師的啟發下自主展開學習和研究，教師在每一個關鍵節點上為學生把關和指導。

2.1 框架

遵循“理論+研究+實踐”的教學邏輯，參考孔荀的教學閉環[1]，將教學框架構建為“X+Y”式：教師把控從“案例分析”到“研究方法”再到“課題設計”的X 軸；學生作為實現教學目標的主體，在教師的引導下完成從“基礎知識”到“研究方法”再到“設計實踐”的Y 軸；師生協作，在以成果為導向的教學中實現“示范、學習、研討、產出”的教學循環。(圖5)

2.2 流程

教學流程設計上，采用教師學生“雙軌共軛”形式，通過師生的互補協作實現教學效果的達成—教師深入講解代表性案例，學生廣泛學習基礎知識；教師介紹研究方法，學生探索方法使用；教師劃出課題范疇，學生選定研究主題；學生開展設計實踐，教師一對一輔導。師生呈現出一種相反的聚散形態—教師越來越發散、學生越來越聚焦。（圖6）

3 課程訓練

3.1 研討

基于大家的生活經驗、專業背景、研究興趣，課程將研究范疇劃分為：設計色彩、影視色彩、傳統色彩、流行色彩，也就是課程的四個專題。專題研討的開展形式是文獻閱讀、實踐分享和案例分析。教師首先為學生分享符合專題的論文，跟大家分析它們的研究視角、研究方法，例如圓明園景題的色彩因子提取[2]（圖7）方法等。教師還會分享個人設計實踐，例如某品牌中藥飲片的包裝色彩規劃等。親身實踐分享最大的好處是感受真實、細節豐富，學生往往能獲得很多教師自身都沒意識到的有用信息。他人優秀案例也是非常重要的補充，例如Pantone 公司的互動媒體作品《Rekindle Hope》，以色彩為工具來消弭隔閡、治愈創傷，給予學生很大啟發。

3.2 選題

選題階段的工作要點可以概括為興趣引導、熱點激發，熱點中尋找“冷點”。根據前文關于OBE 的探討，選題在保證價值取向正確、符合個人興趣的前提下，盡量追蹤社會和時事熱點，最好還能找到熱點中的“冷點”。例如有同學愛喝奶茶，奶茶確實也是常上熱搜的生活熱點，那就研究北京的網紅飲品色彩，有同學喜歡“搞錢”，那就做“一帶一路”國家的紙幣色彩研究，因為“一帶一路”是國家戰略層面的大事。在熱點中尋找“冷點”的意思是探索熱門研究對象中未獲關注的方面，例如有同學分析了爆劇《延禧攻略》中的團扇色彩—之前的色彩研究主要圍繞嬪妃服飾和宮廷裝飾展開。

實際上，幾乎所有的色彩熱點都已經有大量的研究產出，那如何尋找熱點下的“冷點”呢？針對特定對象的系統性學術研究成果會是一個很好的探尋目標。瓷器色彩是很多學者關注的對象，我們通過精讀一篇研究鈞瓷色彩的博士論文發現，雖然作者對鈞瓷的色彩特征與分類體系有了深入研究，但對于鈞瓷色彩細節的歸納和表達存有缺憾，沒有呈現出鈞瓷色彩的豐富變化，于是以“鈞瓷無雙”為題開展了針對其色彩變幻和動態呈現的研究與設計。前文曾言“深入地研究有助于找到亮眼的創意”，《鈞瓷無雙》正是一個這樣的案例①。（圖8）

3.3 執行

執行階段的工作要點是數據驅動、技術賦能，讓數據有“溫度”。執行階段具體來說就是通過數據收集分析、實驗設計和可視化來進行色彩研究。并不是每一個研究都需要實驗或可視化，但數據的收集和分析是必需的。所謂數據有溫度，就是數據要和人的經驗直接相關，讓人們容易理解和感受，例如將RGB 色值轉化為HSV 色值會讓數據更貼近人們的色彩感知模式，會更有“溫度”。

圖9 是一項宜家和無印良品色彩風格對比研究，核心工作就是數據收集和分析：首先用Python 從品牌官網上爬取數百張圖片，再用中位切分算法提取、歸納圖片的主要色彩，以此為基礎對比分析兩個品牌的色彩差異。這個過程很有代表性，幾乎所有課程研究都有類似操作。

圖10 上是迪士尼動畫電影色彩分析—將39 部電影按30 秒間隔截圖，用聚類算法提取主色調，構建電影的色彩“基因”庫。圖10 下是將《美女與野獸》按照10 秒間隔截圖，用聚類算法提取截圖主色調的RGB 值，再轉化為HSV 色彩模式，并根據時間軸進行飽和度的可視化。

圖1 色彩顯性基因提取方法比較 圖2《MBTI人格檔案館》-被試者對色彩進行4個維度的7點人格量表打分 圖3 某品牌線上VI漸變色方案（部分） 圖4 某品牌線上VI交互色方案（部分）

圖5 課程教學框架

圖6 課程教學流程

圖7 圓明園四十景景題可視化（部分）

圖8 鈞瓷的色彩研究及表現

圖9 宜家與無印良品家居色彩的提取與聚類

圖10 迪士尼動畫電影色彩分析

圖11 是香薰色彩研究課題②，用改進的PAD（P 愉悅度、A 激發度、D 支配度）情緒作用量表進行語義差異法實驗，探索色彩和香味的對應關系，并基于聯覺訪談實驗優化香薰色彩。

圖11 中國傳統香薰色彩研究

3.4 驗收

驗收階段的工作要點是結論輸出、成果轉化，以色彩為中心。充分利用研究結論進行以色彩為中心的設計轉化是該環節的重點和難點。前文曾介紹關于宜家和無印良品的色彩對比分析，選題源于當時網上一個比較受矚目的話題“北歐風和日本風的區別”。該課題研究過程嚴謹、結論清晰，遺憾的是沒有將研究成果進行轉化，產出設計作品。

圖12 是基于唐卡色彩特征提取的系列海報設計。該作品有出色的視覺效果和動態效果（動態海報），但由于沒有建立法器與唐卡之間的色彩對應關系，法器配色彩顯得有些隨意，作品未能有效應用研究結論，無法體現前期研究的價值和必要性。

圖12 基于唐卡色彩特征提取的系列海報設計

圖13 是基于紅、黃、綠、青、白、黑茶的茶葉、茶湯、茶具色彩特征提取的茶崽娃娃設計。該研究全面、系統、扎實，產出了可觀的茶色研究成果，遺憾的是，設計作品對研究成果使用不夠充分，沒能展現出茶的豐富色彩和厚重底蘊。

圖13 基于茶色研究的茶崽娃娃設計

以上研究或設計都具有較高質量，留下遺憾的根源在于當時的教學設計存在缺口，沒能對學生進行有效引導。當然，這些遺憾也促使教師對課程教學進行改革，并在后續的課程中避免了上述問題。

4 優秀作業（色彩可視化類）

可視化是當前較為熱門的學術概念，它既可看作一種研究工具，也可視為一類設計作品。實際上，作為作品的可視化—藝術可視化在近年的影響力和接受度越來越高。可視化一方面能夠有效輔助色彩數據分析，另一方面也是色彩成果轉化的重要形式。以下幾個課程作業均以可視化為主要形式展現研究過程/結論，既是色彩研究的記錄，也是色彩設計的產出。

4.1 詩經色彩可視化③

課題基于信息可視化的設計方法探索與展現《詩經》語匯中的色彩知識，為中國傳統色彩與《詩經》文化的展示提供新思路。課題從文化內涵、邏輯架構和視覺表達層面為《詩經》提出了色彩文本數據的可視化設計策略，即多層次體現詩經文化、多方面梳理敘事邏輯、多維度繪制抽象圖表和多組合呈現具象圖解，最后以交互可視化的形式呈現《詩經》色彩。（圖14）

圖14 詩經色彩可視化

4.2 星宿色彩可視化④

課題將中國傳統星宿文化與現代天文學觀測數據相結合，考證典籍記載、文人古畫、廟堂雕塑，從印象色、人文色、天文色三個角度定義二十八星宿的色彩，并以色彩星宿球的形式對二十八星宿數據進行可視化。印象色是傳統文化意象下最直觀的星宿色彩，使用色彩要素拆分法來實現印象色的定義—基于七曜屬性和星宿動物提取色相數值，根據孟塞爾色立體和視星等分別計算純度、明度；人文色是從古人的星宿題材藝術創作中提取的星宿色彩；天文色是根據恒星的天文觀測色彩確定的星宿色彩，基于光譜型，結合黑體輻射色帶與視星等權重分配獲得。（圖15）

圖15 星宿色彩可視化 圖16 中藥色彩可視化

4.3 中藥色彩可視化⑤

課題以香港浸會大學中藥數據庫中的所有藥材、藥方為文字信息數據庫，以藥材的百度圖片為圖片數據庫，以用戶問卷為情感評價依據，將中藥的色彩與人類的情感進行映射。基于研究結論，對色彩等信息進行藝術可視化，并以二維與三維AR 相結合的交互可視化和立體互動科普書的形式展示中藥材和方劑之間的關系，幫助大眾理解中藥知識。(圖16)

5 結語

真正意義上的色彩研究很難在一門課程中完成，但色彩作為設計學中的重要研究內容是無法忽視的，無論學生未來從事哪個細分領域的研究，色彩都有可能是重要的切入點。因此，筆者初時更多考慮的是如何盡可能多地為學生介紹色彩研究方法，鼓勵他們使用各種先進的手段進行數據收集和分析，為他們后續的學術研究做鋪墊。然而實踐證明，一門課程不能簡單視為后續學習的“墊腳石”，必須有完整、獨立的價值。學生需要在課程里同時獲得潛移默化的進步和“肉眼可見”的實績，只有這樣才能充分調動學生的積極性，達成課程的教學目標。故此，筆者調整了課程的構想，以學習產出為導向，將基于研究成果、“以色為本”的作品作為學習評價的重要內容。同時，為了更利于學生發揮主觀能動性，將以教師為主體的單線教學模式轉變為教師主導、學生主動、師生協作的“X+Y”和“雙軌共軛”模式。

由于選課學生以強調實踐的藝術專碩為主，近兩年的課程將設計提升到與研究同等重要位置。其實重視設計與重視研究并不沖突，只要把握好二者承遞關系即可，即設計必須是研究成果的充分轉化。色彩應用的風險在于—色彩是無形和泛在的，很容易融入作品，也很容易淪為陪襯。因此，如何對研究成果進行充分轉化就成為教師需要重點考慮的問題，無論是海報、影視，還是產品、空間，都需要保證色彩是作品的主角。以上設計類型主要是對研究結論的應用，實際上，研究過程本身也具有很強的設計價值。可視化能夠支持從研究過程到研究結論的全線展示，充分凸顯色彩研究的價值和魅力。OBE 模式下的課程教學是一種動態的不斷完善的過程[3]，色彩研究與可視化之間的互相啟發、互相表達是一個值得探究的議題。