基于“光學(xué)- 色彩學(xué)- 皮膚學(xué)” 的中國女性膚色及膚質(zhì)研究

李安章 侯森 武悅 杜一杰 孟宏

背景：隨著現(xiàn)代社會對美麗和健康的追求，對女性膚色和膚質(zhì)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(tài)的影響，本研究旨在基于光學(xué)、色彩學(xué)和皮膚學(xué)，探究中國五大地區(qū)女性的膚色和膚質(zhì)特征。

方法：通過在北京工商大學(xué)中國人群皮膚本態(tài)數(shù)據(jù)庫中選取五大地區(qū)共4500 例18～45 歲女性數(shù)據(jù)，從光學(xué)、色彩學(xué)及皮膚學(xué)維度分析不同年齡、地區(qū)及不同膚色等級下皮膚膚色分布特征及伴隨膚質(zhì)差異。

結(jié)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(qū)域有不同的皮膚特點(diǎn)和問題，例如華北地區(qū)皮膚更易敏感；華南地區(qū)皮膚更易暗沉粗糙；華西地區(qū)皮膚膚色更白，油脂分泌旺盛；華東地區(qū)皮膚彈性較差；華中地區(qū)皮膚光澤度差。

結(jié)論：中國五大地區(qū)女性的膚色和膚質(zhì)特征存在地區(qū)性和年齡差異，這些差異可能受到環(huán)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(hù)理方法的開發(fā)。

關(guān)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(guān)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(huán)境中。皮膚本態(tài)指的是去除掉妝容、污漬，人體皮膚所呈現(xiàn)出的最為真實、客觀且直接的狀態(tài)[1]。通過皮膚本態(tài)的研究可以徹底且深入地了解皮膚狀態(tài)、肌膚問題及美膚需求。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和對美麗的追求，人們對膚色和膚質(zhì)的研究變得越發(fā)深入和細(xì)致。膚色是光線照射到皮膚表面，經(jīng)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(chǎn)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(huán)境和遺傳等多種因素的綜合表現(xiàn)[3]。人類的皮膚顏色包括構(gòu)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(diǎn)研究方向。膚質(zhì)是指肌膚的外觀和觸感，是反映皮膚狀態(tài)和特點(diǎn)的皮膚本態(tài)指標(biāo)的總述。膚質(zhì)狀態(tài)直接關(guān)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(dāng)前對膚色和膚質(zhì)關(guān)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(zhì)影響的研究尚不全面。皮膚顏色受多種內(nèi)在及外在因素的影響，與相關(guān)基因[5]、皮膚組織的光學(xué)特性、皮膚表面狀態(tài)、皮膚結(jié)構(gòu)、皮膚內(nèi)色素含量及分布、人眼視覺等有密切關(guān)系[6]。近年來，隨著無創(chuàng)性皮膚測量技術(shù)的發(fā)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(jīng)被廣泛應(yīng)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(yīng)增加紅度參數(shù)[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(fā)現(xiàn)，下頜部位的膚色最深，而臉頰部位偏紅。

皮膚的光學(xué)特性與膚色之間存在密切關(guān)系。人類皮膚在光線照射下，會產(chǎn)生不同的光學(xué)效應(yīng)，包括表面反射、次表面散射和透射等現(xiàn)象。這些光學(xué)特性直接影響膚色的呈現(xiàn)和觀察者對膚色的感知[10]。表面反射是皮膚光學(xué)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(xiàn)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(shù)量和強(qiáng)度會受到多種形態(tài)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(xì)紋，以及皮膚表面的微觀紋理和不規(guī)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(guān)的光學(xué)特性[10]，與皮膚內(nèi)部發(fā)色團(tuán)共同影響皮膚的色彩學(xué)特性。當(dāng)光線進(jìn)入皮膚內(nèi)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(zhì)層和真皮中發(fā)生散射，沿著不同的光線路徑傳播并從非入射點(diǎn)離開皮膚表面。這種次表面散射光被認(rèn)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(tài)等皮膚學(xué)特性也對膚色有一定影響，例如皮膚表面微球菌或產(chǎn)色素棒狀球菌等產(chǎn)生褐色、橘黃色等色素。此外干燥、有鱗屑的角質(zhì)層因以非鏡面反射方式反射光線使皮膚呈灰暗狀態(tài)，而光滑、含水規(guī)則的反射可使皮膚形成明亮的光澤[13]。

然而，盡管已經(jīng)有許多關(guān)于膚色和膚質(zhì)的研究，但大多數(shù)研究都是基于西方人群的數(shù)據(jù)[14]，而當(dāng)前對于中國女性膚色和膚質(zhì)的系統(tǒng)研究還較為有限?？紤]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(zhì)可能存在獨(dú)特的特點(diǎn)和差異。本研究旨在從“光學(xué)- 色彩學(xué)- 皮膚學(xué)” 的視角，探究中國女性膚色及其對應(yīng)的膚質(zhì)特征?；诒本┕ど檀髮W(xué)皮膚本態(tài)數(shù)據(jù)庫，抽取中國華東、華南、華西、華北、華中五大地域女性皮膚數(shù)據(jù)，從地域、年齡、膚色等級三個維度對中國女性的膚色和對應(yīng)膚質(zhì)進(jìn)行分析，對皮膚光學(xué)指標(biāo)、色彩學(xué)指標(biāo)、皮膚學(xué)指標(biāo)進(jìn)行描述性統(tǒng)計、差異性分析和相關(guān)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(diǎn)，為消費(fèi)者選擇化妝品提供指導(dǎo)性建議，也為化妝品的開發(fā)和品牌推廣提供技術(shù)支撐。

02 方法及材料

2.1 研究對象

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

2.2 研究指標(biāo)

2.3 統(tǒng)計學(xué)方法

應(yīng)用光學(xué)——色彩學(xué)——皮膚學(xué)指標(biāo)從地域、年齡和膚色等級對中國女性膚色及膚質(zhì)特征進(jìn)行解析。本研究應(yīng)用IBM SPSS Statistics 25 進(jìn)行數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計、差異性分析及斯皮爾曼相關(guān)性分析（圖1）。

03 結(jié)果

3.1 不同年齡段膚色及對應(yīng)膚質(zhì)特征

將18～45 歲的所有志愿者數(shù)據(jù)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(xué)維度結(jié)果分析（圖2），發(fā)現(xiàn)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(shù)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(xué)維度可以發(fā)現(xiàn)（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(xué)維度（圖4） 可以發(fā)現(xiàn)，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(qū)膚色及對應(yīng)膚質(zhì)特征

整體來看，中國女性膚色等級分布在I 型～I(xiàn)V 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(qū)可以發(fā)現(xiàn)，除華西地區(qū)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(qū)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(jié)果如圖5 所示。

對比五大地區(qū)女性膚質(zhì)特征可以發(fā)現(xiàn)，從光學(xué)維度看（ 圖6），華西地區(qū)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(qū)較差；華東與華西地區(qū)彈性問題較為嚴(yán)重；華北地區(qū)毛孔粗大與皺紋問題略多；華中地區(qū)光澤度最差，且有顯著性差異。

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

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

3.3 不同膚色等級對應(yīng)膚質(zhì)特征

以ITA。分級為主、色相角分級為輔，將中國女性膚色進(jìn)一步分為8 類，每種膚色等級下細(xì)分偏紅和偏黃膚色，具體結(jié)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(nèi)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(yōu)于I 型、II 型。

從色彩學(xué)維度分析發(fā)現(xiàn)，偏紅皮膚紅色素含量較偏黃皮膚更高，這一現(xiàn)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(nèi)有顯著差異。

根據(jù)皮膚學(xué)維度指標(biāo)，可得偏紅皮膚痘印、痤瘡情況更多發(fā)，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(xiàn)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(qū)及膚色等級與皮膚本態(tài)指標(biāo)相關(guān)性

依據(jù)斯皮爾曼相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)年齡、地域及膚色等級均與皮膚三維度的指標(biāo)具有一定相關(guān)性，結(jié)果如圖12所示。

其中，與年齡成正相關(guān)且具有顯著性差異的指標(biāo)包括紫外曬斑、毛孔數(shù)量、皺紋數(shù)量、粗糙度及黑色素，而彈性、痘印、痤瘡數(shù)量、ITA。、色相角及油脂含量與年齡成負(fù)相關(guān)且具有顯著性差異。將地域按照緯度進(jìn)行賦值后，可得所有指標(biāo)中與地域成正相關(guān)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(shù)量、痘印、皺紋數(shù)量與地域成負(fù)相關(guān)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(guān)且有顯著性差異的指標(biāo)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(shù)量，而光澤度、水分含量、油脂含量及痘印與膚色等級成負(fù)相關(guān)且有顯著性差異。

04?討論

本研究基于“光學(xué)- 色彩學(xué)- 皮膚學(xué)” 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(zhì)的影響。通過對不同年齡段女性的膚色及膚質(zhì)特征進(jìn)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(zhì)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(diǎn)及問題總結(jié)如圖13 所示。這些變化可能與皮膚結(jié)構(gòu)的老化、色素沉積和膠原蛋白含量的減少等生理變化有關(guān)。Langton A K 等人[15] 采用免疫組織化學(xué)技術(shù)評估不同人種的DEJ 和真皮細(xì)胞外基質(zhì)的表皮形態(tài)及蛋白質(zhì)組成，也發(fā)現(xiàn)以中國人為代表的東亞人皮膚結(jié)構(gòu)網(wǎng)脊深度較淺。劉瑋等[16] 發(fā)現(xiàn)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(jié)果一致。鄭冬梅等人[17] 通過比較青年和老年人皮膚顏色，發(fā)現(xiàn)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(yī)理論中認(rèn)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(fā)現(xiàn)亞洲人皮膚L* 值隨年齡增長而降低。本研究應(yīng)用hab 指標(biāo)，相較于單獨(dú)的a * 值和b * 值，是一個綜合性的紅黃度考量指標(biāo)，可以進(jìn)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(zhuǎn)為偏黃的結(jié)論。這一方面為個性化的護(hù)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(diǎn)，提供針對性的護(hù)理和美容建議。

其次，本研究對中國五大地區(qū)女性的膚色和膚質(zhì)特征進(jìn)行了比較。我們發(fā)現(xiàn)中國不同地區(qū)女性的膚色及對應(yīng)膚質(zhì)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(fā)，且普遍存在較明顯的曬斑與痘印問題。Muizzuddin N 等人[19] 也發(fā)現(xiàn)東亞人皮膚角質(zhì)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(qū)域有不同的皮膚特點(diǎn)和問題，例如華北地區(qū)皮膚更易敏感；華南地區(qū)皮膚更易暗沉粗糙；華西地區(qū)皮膚膚色更白，油脂分泌旺盛；華東地區(qū)皮膚彈性較差；華中地區(qū)皮膚光澤度差。華南、華北地區(qū)是膚色暗沉問題的主要區(qū)域，這一結(jié)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(xué)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(fā)現(xiàn)不同地區(qū)女性膚色及膚質(zhì)差異主要和這些因素有關(guān)（圖14）。這些差異為地區(qū)特定的護(hù)膚產(chǎn)品研發(fā)和推廣提供了依據(jù)，同時也反映了中國女性膚色和膚質(zhì)在全球范圍內(nèi)的多樣性和獨(dú)特性。

最后，本研究創(chuàng)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(yīng)的膚質(zhì)特征進(jìn)行了探究。我們發(fā)現(xiàn)中國女性主要的ITA。膚色等級分布為I 型～I(xiàn)V 型，與Nan Li 等人[22] 研究結(jié)論一致。進(jìn)一步細(xì)分膚色等級后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在皮膚粗糙度、油脂分泌情況、紫外曬斑及毛孔等膚質(zhì)方面也存在顯著差異，總結(jié)見表3。這進(jìn)一步驗證了膚色與膚質(zhì)之間的緊密聯(lián)系，同時也為進(jìn)一步研究膚色等級和膚質(zhì)特征之間的定量關(guān)系提供了基礎(chǔ)。這些均為化妝品行業(yè)中私人定制護(hù)膚趨勢提供了理論支持。

05?結(jié)論

本研究得到以下主要結(jié)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(qū)的女性皮膚具有相同點(diǎn)，也有不同的皮膚特點(diǎn)和問題，例如五大地區(qū)女性，敏感情況普遍較多發(fā)，而華北地區(qū)皮膚更易敏感；華南地區(qū)皮膚更易暗沉粗糙；華西地區(qū)皮膚膚色更白，油脂分泌旺盛；華東地區(qū)皮膚彈性較差；華中地區(qū)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(diǎn)體現(xiàn)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(guān)注了膚色與膚質(zhì)之間的相關(guān)性，而沒有深入探究其他因素（如生活方式等） 對膚色和膚質(zhì)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(zhì)之間的關(guān)系。

綜上所述，本研究對于理解中國女性膚色及膚質(zhì)特征之間的關(guān)系具有重要意義。通過深入研究皮膚的光學(xué)特性、皮膚色彩學(xué)及皮膚學(xué)，為個性化的護(hù)膚產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。未來的研究可以進(jìn)一步探索膚色與膚質(zhì)之間的定量關(guān)系，以及其他影響因素對膚色和膚質(zhì)的綜合影響，從而為實現(xiàn)更美麗健康的肌膚打下堅實基礎(chǔ)。

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