基于CNCSCOLOR的色相色調(diào)感性模型構(gòu)建

摘要：中國應用色彩體系（CNCSCOLOR）基于中國人眼視覺實驗所開發(fā)，但在國外色彩體系的早期市場占有下沒有得到廣泛應用。本研究嘗試開發(fā)一套易于學習推廣的模型，以促進其普及和應用。首先通過對三維色彩體系的研究分析，借鑒日本PCCS色彩體系，構(gòu)建了簡化的二維色相色調(diào)基本模型，其中色調(diào)融合了色彩屬性明度和彩度。模型用直角坐標定位，水平軸為彩度，垂直軸為明度，5種無彩色將明度軸分為四段，12個20色色相環(huán)即12種有彩色色調(diào)，按照明度與彩度的大小有序分布于平面內(nèi)。確定構(gòu)成基本模型的240種有彩色和5種無彩色的選色規(guī)則，選出色彩，組合完善基本模型。其次，研究確定12種有彩色色調(diào)的感性，得到色相色調(diào)感性模型。通過主觀調(diào)查初步分析得到有彩色色調(diào)的感性，再實施客觀眼動實驗進一步驗證調(diào)查結(jié)果，最終確定12個有彩色色調(diào)的感性分別是鮮明的、明快的、強烈的、渾厚的、清新的、淡雅的、渾濁的、厚重的、淺淡的、暗淡的、灰暗的、黑暗的。研究得到的色相色調(diào)模型包含的色彩數(shù)量少，采用二維的平面布局，使初學者易懂易記，便于普及應用；且色調(diào)命名符合中國人的情感特征，將用于后續(xù)的感性配色模型構(gòu)建，便于設計師和消費者快速進行精準的產(chǎn)品色彩搭配，對中國本土色彩體系的發(fā)展和色彩設計水平的提升具有實際的應用價值。

關鍵詞：CNCSCOLOR；PCCS色彩體系；色相色調(diào)基本模型；色相色調(diào)感性模型；主觀調(diào)查；眼動實驗

中圖分類號：TS941.11；J063

文獻標志碼：A

文章編號：10017003（2025）01000110

DOI：10.3969 j.issn.1001-7003.2025.01.001

收稿日期：20240406;

修回日期：20241114

基金項目：教育部人文社會科學研究規(guī)劃基金項目（21YJA760079）；教育部人文社會科學研究青年基金項目（23YJC760044）；陜西省自然科學基礎研究計劃一般項目（2024JC-YBMS-789）；陜西省社會科學基金項目（2024J288）

作者簡介：薛媛（1975），女，副教授，博士，主要從事數(shù)字化色彩、服裝感性工學的研究。

為了準確客觀地描述色彩，前輩學者做了大量的研究，提出了以三維色彩體系來科學定義顏色的方法。從1905年美國的Munsell色彩體系建立之后，其他國家先后開發(fā)了各有特色的色彩體系［1-4］。不僅成為本國的色彩標準，而且在全世界推廣應用，為工業(yè)產(chǎn)品的色彩質(zhì)量控制作出了重要貢獻。為了中國工業(yè)生產(chǎn)、色彩事業(yè)的長遠發(fā)展，中國也提出了色彩體系研究計劃［5］。1988年，王大珩院士主持“中國顏色體系”研究，進行了中國人眼色差辨別閾特性實驗，并于1995年形成中國顏色體系國家標準［6-8］。隨著紡織品服裝的多樣化個性化的需求轉(zhuǎn)變，色彩在其中扮演了越來越重要的角色，色彩管理已成為紡織品產(chǎn)業(yè)升級的關鍵因素之一。為了滿足紡織服裝等行業(yè)對色彩管理工具的要求，中國紡織信息中心與國內(nèi)外色彩專家和專業(yè)機構(gòu)經(jīng)過多年研究，基于此國家標準，2003年開發(fā)了中國應用色彩體系，2007年第一版CNCSCOLOR標準色卡誕生，2017年擴展更新為第二版CNCSCOLOR標準色卡，并啟用新的國際商標COLORO用于全球推廣［9］。

作為數(shù)字化描述色彩的有力工具，色彩體系可以對色彩進行精準量化，服務于紡織服裝企業(yè)的全流程供應鏈管理，使設計、采購、生產(chǎn)、營銷各環(huán)節(jié)能夠高效進行［9］。在此基礎上，色彩研究機構(gòu)嘗試建立色彩的感性語言，對色彩屬性和色彩意象進行分析。如日本的PCCS色彩體系將明度和彩度融合為色調(diào)，為感性配色提供了基礎；NCD色彩體系則將色彩與情感和環(huán)境相連接，建立了“色彩形象坐標”，為設計師的配色設計提供了新思路［10］。中國顏色體系的建立，為具有中國特色的色彩情感研究奠定了基礎［11］。在2021版行業(yè)標準《紡織顏色體系》中給出了九色域參考風格模型，但區(qū)域劃分不夠細致。多年來，中國設計師已經(jīng)習慣使用Munsell、NCS等國外的色彩體系，CNCSCOLOR的普及和應用已成為亟待解決的問題。

本研究旨在探索一套CNCSCOLOR的簡化應用模型，以幫助設計人員快速掌握CNCSCOLOR并廣泛用于產(chǎn)品色彩設計。第一部分全面研究分析CNCSCOLOR的三維結(jié)構(gòu)，結(jié)合色彩的三屬性特征，設定選色規(guī)則，選出模型所需的基本色，構(gòu)建二維的色相色調(diào)基本模型；再通過主觀問卷調(diào)查和客觀眼動實驗，進一步確定模型中的有彩色色調(diào)感性，得到色相色調(diào)感性模型，用于各類產(chǎn)品的色彩設計。后續(xù)再開展CNCSCOLOR的感性配色模型研究。

1 模型構(gòu)建方法

中國應用色彩體系是在視覺等色差理論及中國人視覺實驗數(shù)據(jù)的基礎上建立的，其色相、明度、彩度的數(shù)值差異與實際視覺色差有很好的一致性［12-13］。中國應用色彩體系的色相分成160級，標號從001～160。色相按由紅向黃、綠、藍、紫等顏色以逆時針方向在一個色相環(huán)上首尾相接順次排列。在理想黑和理想白之間共分成99個明度級。明度標號從01～99，從下往上順序排列。彩度是開放式的，由色相環(huán)的中心向外輻射線方向依次遞增，如01、02、03、04、05、06……小于01的極低彩度用00表示。開放式的彩度可以包容未來新技術可能達到的新色彩。根據(jù)目前的顏色技術水平，中國應用色彩體系理論上已經(jīng)可以實現(xiàn)上萬種顏色。本研究基于第一版CNCSCOLOR企劃版標準色卡，其編碼系統(tǒng)精確、易于使用。每個色彩均有唯一的7位編碼，按色相、明度、彩度排列。

1.1 色相色調(diào)模型的構(gòu)建規(guī)則

早在20世紀初，孟塞爾和奧斯特瓦爾德根據(jù)不同的原理及應用目的創(chuàng)建了兩個著名的色彩體系，并以他們的名字命名，分別是孟塞爾色彩體系和奧斯特瓦爾德色彩體系。色彩體系中所有色彩按照各自的色相、明度、彩度有序排列，開創(chuàng)了準確表示色彩的科學方法。日本色彩研究所融合這兩種色彩體系的優(yōu)點，結(jié)合配色應用的需要，開發(fā)了PCCS色彩體系［14-17］。PCCS色彩體系不僅是色序系統(tǒng)，更是實用的配色系統(tǒng)。日本色彩研究所考慮到色彩應用中的配色痛點，創(chuàng)新提出將明度和彩度融合為色調(diào)的概念，用基于色相或色調(diào)配色的方法使圖案配色效率和效果得到顯著提升。幾十年來，PCCS色彩體系在日本色彩教育中發(fā)揮了巨大的作用，對中國的設計師也產(chǎn)生了深遠的影響［18-19］。

在PCCS色彩體系的色調(diào)圖中，色彩的三屬性以二維形式表示，更加直觀易懂。由于PCCS色彩體系的三維結(jié)構(gòu)與中國應用色彩體系相似，本研究參考PCCS色彩體系，將CNCSCOLOR由三維簡化為二維，轉(zhuǎn)換思路如圖1 所示。第一步構(gòu)建CNCSCOLOR的色相色調(diào)基本模型，色調(diào)包含明度和彩度兩個屬性。第二步將色相色調(diào)基本模型轉(zhuǎn)化為色相色調(diào)感性模型。

由圖1可以看出，二維的色相色調(diào)基本模型中彩度為橫軸、明度為縱軸，形式和PCCS色彩體系相同，但細部規(guī)則不同，如明度和彩度的細分、基本色選取、有彩色調(diào)色相環(huán)的色彩數(shù)量等。目前CNCSCOLOR的最高彩度為37，因此彩度軸的最大值標記為37。CNCSCOLOR的明度最大值為 90，最小值為 20，因此明度軸標記為 20 ～90。

本研究構(gòu)建的基本模型根據(jù)CNCSCOLOR企劃版色卡集的特點確定明度和彩度的細分。彩度分為四段，分別對應07、17、27和37，而PCCS色彩體系中彩度四段分別為2s（1.5～2）、5s（4.5～12）、8s（8～12）和9s（10～14），括號中為PCCS彩度值。在彩度為0的垂直方向上有5種無彩色調(diào)，編號為G20、G45、G60、G75和G90，分別代表明度為20、45、60、75和90的無彩色調(diào)。明度劃分并不均等，是因為此版色卡只有這5種無彩色。由于右側(cè)的各有彩色調(diào)色相環(huán)明度上高下低，在一定的明度范圍內(nèi)選取基本色，所以這里明度不等分并不影響后期模型的應用。

如圖1所示，色相色調(diào)基本模型設定12種有彩色色調(diào)，編號為1～12，按照明度和彩度的大小分為4行4列。彩度37對應的一列設置1種有彩色色調(diào)，明度范圍為45～85，編號為“1”；彩度27對應的一列設置3種有彩色色調(diào)，中心明度分別對應75、60、45，編號為“2”“3”“4”；彩度17對應的一列設置4種有彩色色調(diào)，中心明度分別對應76～90、

61～75、46～60、20～45這4個區(qū)間，編號為“5”“6”“7”“8”；彩度07對應的一列也設置4種有彩色色調(diào)，明度同樣對應76～90、61～75、46～60、20～45這4個區(qū)間，編號為“9”“10”“11”“12”。每種色調(diào)由20色色相環(huán)表示，因此色相色調(diào)基本模型構(gòu)建需要選取240種有彩色和5種無彩色。與包含數(shù)千種顏色的色卡集相比，色相色調(diào)基本模型非常簡潔精巧。因此，從CNCSCOLOR中如何選出這些占有特殊位置的基本色尤為重要。

這些基本色的選擇規(guī)則和選擇結(jié)果將在下文“構(gòu)建結(jié)果及討論”部分說明。在色相色調(diào)基本模型的基礎上，通過主觀調(diào)查和客觀實驗確定每個色相環(huán)的情感語義，進而構(gòu)建色相色調(diào)感性模型。

1.2 色調(diào)感性的主觀調(diào)查

無論是單色還是多色配色都充滿感性，賦予色彩神秘的魅力。在產(chǎn)品設計中多色配色的情況更為普遍，色彩的感性魅力使其成為設計的主要元素。設計師必須考慮到消費者的配色感性需求，色相色調(diào)感性模型可以作為設計師方便的配色工具。為了得到色相色調(diào)感性模型，有必要在色相色調(diào)基本模型中明晰每個有彩色色調(diào)的感性語義。本研究的主觀調(diào)查手段包括問卷調(diào)查和專家訪談。

1.2.1 篩選色調(diào)的感性語義詞匯

首先通過互聯(lián)網(wǎng)、雜志和相關論文收集大量從明暗、強度、感性等角度描述色調(diào)的形容詞，剔除近義詞，具有相似含義的形容詞僅保留一個。再通過專家訪談，初步得到以下感性語義詞匯：鮮明、純正、明艷、醒目、絢麗、鮮艷、明亮、純凈、明快、清朗、清麗、強烈、艷麗、清澈、深沉、渾厚、雅致、濃艷、清新、輕快、柔和、溫柔、淡雅、輕柔、灰暗、濃重、暗淡、沉靜、深邃、厚重、淺淡、渾濁、黑暗。

1.2.2 問卷設計與調(diào)查

為了獲得最適合每個有彩色色調(diào)的感性語義詞匯，并對12個色調(diào)分別命名，本研究進行了問卷設計及發(fā)放。

筆者所在大學的140名本科生、50名研究生和60名設計工作相關人員參加了調(diào)查，被調(diào)查者的年齡為20～50歲。根據(jù)石原色覺測試，所有被調(diào)查者的色覺均正常。本次調(diào)查共發(fā)放問卷250份，收回有效問卷237份，回收有效率約948%。

問卷包括兩部分：第一部分是個人基本信息；第二部分是12個色調(diào)的對應語義測試。其中，第二部分有12個問題，每個問題對應基本模型中一個色相環(huán)的語義。對每個色相環(huán)給出6個語義選項，要求被調(diào)查者選擇最合適的一個，調(diào)查數(shù)據(jù)用 Excel 統(tǒng)計分析。

1.3 色調(diào)感性的眼動實驗

眼動實驗常用于視覺相關的測試，如廣告、色彩喜好、決策等，它能通過對眼睛活動的精確描述來推斷其所反映的認知活動［20-24］。中科院行為科學重點實驗室將眼動技術應用于決策研究領域，利用眼動技術檢驗和比較不同的決策理論［25］。本研究的色調(diào)感性語義的確定也屬于決策問題，因此設計了眼動實驗驗證主觀調(diào)查的結(jié)果，最終確定12個有彩色色調(diào)對應的感性語義，保證后期配色模型的合理構(gòu)建。

1.3.1 被試者

在筆者所在大學的學生中招募了25名男生和42名女生作為被試者。根據(jù)石原色覺測試，所有被試者的色覺均正常。在眼動實驗正式開始前要進行校準，在校準過程中，紅點從屏幕中心向四個角移動，被試者的眼睛必須跟隨屏幕上的紅點。這個過程是讓眼動儀根據(jù)被測個體的注視特征調(diào)整分析算法。最后，23名男生和39名女生通過校準并成為最終被試者，大部分被試者為設計類專業(yè)，其他涉及理工、人文等不同專業(yè)，年齡為20～25歲，平均年齡為21.4歲。

1.3.2 刺激材料

眼動實驗的刺激主體為12個表示有彩色色調(diào)的20色色相環(huán)。為了避免長時間的眼部刺激導致疲勞，影響實驗結(jié)果，設計刺激圖時盡可能減少數(shù)量。因為在空間中距離較遠的色調(diào)其明度和彩度差異較大，對應的感性語義也差別較大，不易混淆，無須驗證，只有相鄰的色調(diào)對應的感性語義容易混淆，需要再次驗證。因此，本實驗根據(jù)12個語義詞僅設計了12張刺激圖，沒有進行兩兩組合設計，兩個色相環(huán)為一組，與一個感性語義詞構(gòu)成一個刺激圖。兩個色相環(huán)并列位于刺激圖的主體位置，感性語義詞位于兩個色相環(huán)的中上部。這12個刺激圖是眼動追蹤實驗的核心內(nèi)容。另外增加了一張刺激圖，作為實驗前的準備，總共有13張刺激圖。這張刺激圖顯示了所有色相環(huán)和隨機排列的12個語義形容詞，12個色相環(huán)按照色相色調(diào)基本模型的空間位置呈現(xiàn)，目的是讓被試者全面了解所有色相環(huán)和語義。

1.3.3 測試程序

本研究使用的眼動儀型號為Tobii X2-30，通過配套軟件Tobii Studio記錄和分析被試者的注視行為。該測試在實驗室環(huán)境中進行，被試者單獨進行測試。眼動儀放在筆記本電腦顯示器的折疊處，在電腦屏幕上呈現(xiàn)色相環(huán)（10 cm，像素分辨率3 004 dpi×1 652 dpi）的刺激圖像。被試者坐在眼動儀前方，距離約為40 cm（根據(jù)屏幕尺寸計算設定）。測試負責人需向每位被試者解釋眼動軌跡校準的目的、注意事項和實驗要求，指導被試者以輕松的方式看屏幕上的刺激圖像，告知被試者實驗過程中不能大幅度移動，由測試負責人進行電腦操作。實驗時間大約5 min。第一張刺激圖設置為30 s，讓被試者有足夠的時間來了解12個色相環(huán)及其位置，以及所有感性語義形容詞。隨后的每個刺激圖設置10 s，要求被試者根據(jù)提供的形容詞從兩個色相環(huán)中選擇適合的一個。

為了減少眼動誤差，另外準備了紙質(zhì)問卷，由測試負責人詢問被試者的選擇并記錄。實驗結(jié)束后，檢查紙質(zhì)問卷結(jié)果與眼動追蹤視頻之間的一致性，將一致的結(jié)果保留為有效的實驗數(shù)據(jù)。經(jīng)驗證，所有被試者的實驗結(jié)果均有效。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析

本研究注視行為的數(shù)據(jù)處理在Excel中進行。由于人們在做出選擇時通常會在較長時間內(nèi)查看最終選項，因此收集了四個注視行為參數(shù)。四個參數(shù)如下：1）首個注視點的注視持續(xù)時間（縮寫為FFD），它指的是對靜態(tài)興趣區(qū)域（縮寫為AOI）中出現(xiàn)第一個注視點的持續(xù)時間；2）注視點持續(xù)時間（縮寫為FD），指的是AOI內(nèi)每個注視點的持續(xù)時間；3）注視點持續(xù)時間總和（縮寫為TFD），指的是AOI內(nèi)所有注視點的持續(xù)時間之和；4）訪問時間總和（縮寫為TVD），它指的是每次訪問某個AOI的持續(xù)時間之和。

每個刺激圖像包含兩個靜態(tài)興趣區(qū)域，AOI 1和AOI 2，分別對應于兩個色相環(huán)。比較平均注視時間，可以判斷被試者選擇了哪個色相環(huán)?？ǚ剑?χ2）檢驗用于檢查注視點持續(xù)時間總和及訪問時間總和。

2 構(gòu)建結(jié)果及討論

2.1 色相色調(diào)基本模型的構(gòu)建

2.1.1 基本色的選擇規(guī)則

本研究中色相色調(diào)基本模型的所有基本色選自CNCSCOLOR企劃版色卡集。該色卡集包括1 000種色，根據(jù)色彩體系原理排序。一共有21頁，每頁為近似等色相面，為了便于說明，本研究對它們進行編號。其中一頁為近似無彩色等色相面，編號H00；其余20頁為20種近似有彩色等色相面，編號H01～H20。也正因為色卡集提供了20種近似有彩色等色相面，本研究的模型中有彩色色調(diào)用20色色相環(huán)表示。

1）無彩色的選擇規(guī)則：無彩色只有明度屬性。如前文所述，本研究中色相色調(diào)基本模型包含5種無彩色調(diào)，對應5種無彩色，明度分別為20、45、60、75、90，這也是模型明度級劃分的定位點。這5種無彩色在編號為H00的近似無彩色等色相面上的分布如圖2所示，除20和45的明度間隔為25以外，其他間隔均為15。無彩色的色調(diào)號編為0，5種無彩色分別編號為0#-01、0#-02…0#-05，明度由大到小排列，它們在CNCSCOLOR中的編碼及RGB值如表1所示。

2）有彩色的選擇規(guī)則：第一步確定有彩色色調(diào)中基本色的色相。前文已經(jīng)說明色相色調(diào)基本模型的結(jié)構(gòu)。有彩色色調(diào)共12個，排列成4行4列，每個色調(diào)用20色的色相環(huán)表示，且不同色調(diào)的相應位置的色相號應相同或相近。也就是說，基本模型的構(gòu)建只需要用到CNCSCOLOR的160種色相中的20種。將CNCSCOLOR的160種色相分為8組，每組選擇一個色相。為了確保相鄰色相的距離大致相等，色相號等于或近似等于8的倍數(shù)，即008、016、024…160，與CNCSCOLOR的有彩色等色相面對應。

第二步確定有彩色色調(diào)中基本色的明度和彩度?；灸Ｐ椭械?2種有彩色色調(diào)表示有12種明度與彩度的組合，已經(jīng)確定的20種色相分別搭配這12種明度彩度的組合，就可以得到模型需要的240種基本色。12種有彩色調(diào)如圖1所示，分為4個彩度等級，形成4列，彩度值從右向左逐漸降低。左邊兩列自上而下分為4個明度等級，左邊第3列分為3個明度等級，最右邊1列只有一個中等明度級。

基本有彩色的選擇規(guī)則以第一個有彩色等色相面H01為例說明。根據(jù)基本模型的明度和彩度分級規(guī)則，選出了12種基本色，分別作為12種有彩色調(diào)的01號基本色，如圖3所示。首先選出一個具有最高彩度的色彩，編碼為002 50 37，作為1號色調(diào)的01號色，編號為1#-01。然后在彩度為27的縱列選擇3種不同明度級的顏色，分別編號為2#-01、3#-01、4#-01；在彩度為17的縱列選擇4種不同明度級的顏色，分別編號為5#-01、6#-01、7#-01、8#-01；在彩度為07的縱列選擇4種不同明度級的顏色，分別編號為9#-01、10#-01、11#-01、12#-01。再依次從H02～H20等色相面中根據(jù)相同的規(guī)則選出02、03、04…19、20號色。12個有彩色調(diào)上的02號基本色分別編號為1#-02、2#-02…12#-02；03號基本色分別編號為1#-03、2#-03…12#-03；以此類推，20號基本色分別編號為1#-20、2#-20…12#-20。編號為1#-01、1#-02…1#-19、1#-20的基本色在CNCSCOLOR中的編碼及RGB值如表2所示，這20個基本色以逆時針方向連接組成1#色調(diào)的20色色相環(huán)，即1#有彩色調(diào)。按同樣的方法，編號為2#-01、2#-02…2#-19、2#-20的基本色組成2#色調(diào)；以此類推，編號為12#-01、12#-02…12#-19、12#-20的基本色組成12#色調(diào)。

基本有彩色的選擇經(jīng)歷了多輪調(diào)整。由于色卡集中的顏色并非在空間中均勻分布，所以有彩色的色相、明度和彩度選擇規(guī)則只能給出大致范圍。第一輪的色相號為等于8的倍數(shù)，再按照色相號選擇相應的明度和彩度。第一輪選完后制作成色相環(huán)，可以看出色彩的漸變不夠流暢，于是逐步調(diào)整其中較突兀的色彩，直到滿意為止。自此，240種基本色選定完成，并且構(gòu)建出12個有彩色色調(diào)，色相色調(diào)基本模型構(gòu)建完成，如圖4所示。通過本模型與PCCS色調(diào)圖的對比，有彩色調(diào)、無彩色調(diào)的數(shù)量和位置均相同，但具體的明度彩度取值不同，且有彩色調(diào)色相環(huán)不同，PCCS為12色色相環(huán)，而本模型為20色色相環(huán)。

2.1.2 基本色的色彩屬性

1）色相：根據(jù)色相色調(diào)基本模型中每個色調(diào)的空間分布特征，不同色調(diào)中的相同位置基本色具有相同或相近的色相，但明度和彩度不同。圖5是以1#色調(diào)為例的20色色相環(huán)，01號位置的色相編號為h01，其他色相以逆時針順序依次編號為h02、h03…h(huán)19、h20。其他11個有彩色色調(diào)的基本色色相編號與1#色調(diào)一致。不同色調(diào)同一位置的這些顏色應該具有相同或相近的色相編碼，圖5列出了12種有彩色調(diào)在h01位置處的顏色代碼，可以看出其色相編碼是002或160，滿足色相號是8或近似8的倍數(shù)。

2）明度：由于CNCSCOLOR中所有色彩的明度均在20～90，所以色相色調(diào)基本模型的明度范圍也為20～90，所選基本色的明度也在20～90。對應于5種無彩色色調(diào)，該模型分為5個明度等級，分別為低明度（0～20）、中低明度（21～45）、中明度（46～60）、中高明度（61～75）和高明度（76～90）。

3）彩度：當前CNCSCOLOR的彩度范圍為0～37。根據(jù)色相色調(diào)基本模型的構(gòu)建規(guī)則，有5個彩度等級，分別為低彩度（0～07）、中低彩度（08～17）、中彩度（18～22）、中高彩度（23～27）和高彩度（28～37）。

2.2 色相色調(diào)感性模型的創(chuàng)建

2.2.1 主觀問卷調(diào)查結(jié)果

主觀問卷調(diào)查數(shù)據(jù)運用Excel軟件進行了統(tǒng)計分析，用雷達圖表示每個色調(diào)感性語義的分析結(jié)果，如圖6所示。由圖6可以看出，從1#色調(diào)到12#色調(diào)的感性語義詞匯分別是鮮明、明快、強烈、渾厚、清新、淡雅、渾濁、厚重、淺淡、暗淡、灰暗和黑暗。

2.2.2 眼動實驗結(jié)果

本研究整理統(tǒng)計了注視行為的4個參數(shù)，表3顯示了12張刺激圖中兩個靜態(tài)興趣區(qū)域?qū)獏?shù)的平均值和標準差，可以看出被試者對兩個興趣區(qū)域的注視行為的對比情況。對于每個刺激圖像，四個參數(shù)的平均值較大的區(qū)域用灰色表示，表明被試者的注視時間更長，也是被試者的最終選擇。圖7和圖8分別直觀地呈現(xiàn)了兩個興趣區(qū)域的總注視持續(xù)時間和總訪問持續(xù)時間。

對兩個興趣區(qū)域的總注視持續(xù)時間和總訪問持續(xù)時間是否存在顯著差異的問題，本研究運用了卡方 （χ2） 檢驗，結(jié)果如表4所示。由表4可以看出，無論是TFD還是TVD，它們的顯著性水平分布在0.002～0.008，說明兩個興趣區(qū)域的差異性是顯著的。同時也說明被試者對不同色調(diào)所適合的語義表達有明確的傾向，決策是果斷的。

這種差異也可以在熱點圖中看到。圖9是以第一刺激圖像s1為例的熱點圖，可以看出，對于“鮮明”語義，被試者選擇了左側(cè)色調(diào)圖，眼動追蹤實驗結(jié)果與主觀調(diào)查一致。通過眼動追蹤實驗驗證，可以最終確定12個色調(diào)的語義。色相色調(diào)感性模型如圖10 所示。

2.3 討 論

本研究雖然通過主觀調(diào)查和客觀實驗確定了12個色調(diào)的語義詞，但由于個體語義理解的差異較大，這12個語義詞不能作為絕對不可替代的詞。

本研究的色相色調(diào)基本模型中有12種有彩色色調(diào)和5種無彩色色調(diào)，這些色調(diào)的數(shù)量也可以調(diào)整，只要這些色調(diào)的空間位置關系符合整個色彩體系。

構(gòu)建的色相色調(diào)感性模型可以作為設計師的色彩設計工具。在產(chǎn)品所有設計元素的感性魅力表達中，色彩占有重要地位。該模型直觀地呈現(xiàn)了色彩與明度和彩度的感性關系，便于設計師通過顏色快捷獲得設計靈感。另外，模型中的基本色數(shù)量較少，且是二維的呈現(xiàn)方式，設計人員可以輕松快速地從中找到所需的顏色或與其相似的顏色。本研究的后續(xù)工作是探索配色感性與色彩屬性之間的關系，并建立不同感性的色彩調(diào)和模型。

3 結(jié) 論

本研究對包含1 000種顏色的CNCSCOLOR進行了綜合分析，參考日本PCCS色彩體系提出了將三維色彩體系簡化為二維色相色調(diào)基本模型的思路。由于情感在配色設計中起著重要作用，本研究進一步通過主觀調(diào)查和客觀眼動實驗確定了有彩色色調(diào)的情感語義，構(gòu)建了二維色相色調(diào)感性模型。關于此模型的本土適用性驗證和價值分析，將在后續(xù)的研究中詳述。綜上所述，本研究可以總結(jié)出以下幾點結(jié)論。

1）二維色相色調(diào)基本模型的特殊結(jié)構(gòu)依據(jù)的還是色彩三屬性，只是將明度和彩度融合為色調(diào)，使兩個維度的表達更為直觀。

2）色相色調(diào)基本模型包含12種有彩色色調(diào)和5種無彩色色調(diào)，每個有彩色色調(diào)由具有特定明度和彩度范圍的20色色相環(huán)表示，5種無彩色色調(diào)對應5種無彩色。

3）通過主觀調(diào)查和客觀實驗，確定了12種有彩色色調(diào)的情感語義，分別是鮮明的、明快的、強烈的、渾厚的、清新的、淡雅的、渾濁的、厚重的、淺淡的、暗淡的、灰暗的和黑暗的。

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Construction of a hue-tone emotional model based on CNCSCOLOR

XUE Yuan， BAI Yuanyuan， JIANG Rongfan

（Apparel amp; Art Design College， Xi’an Polytechnic University， Xi’an 710048， China）

Abstract：Chinese National Color System （CNCSCOLOR） is developed based on the Chinese eye vision experiment， but it has not been widely used in the early market share of foreign color systems. This study attempts to develop a set of application model of CNCSCOLOR that is easy to learn and generalize， so as to help designers quickly master CNCSCOLOR and widely use it in product color design， and promote the popularization and application of CNCSCOLOR.

Firstly， the three-dimensional structure of CNCSCOLOR was comprehensively studied and analyzed， and a simplified two-dimensional hue-tone basic model was constructed by drawing on the Japan PCCS color system. Tone is a fusion of value and chroma. The model was positioned by Cartesian coordinates. The horizontal axis was chroma， the vertical axis was value， and the value axis was divided into four segments by five kinds of achromatic color. The model includes 12 chromatic tones and five achromatic tones， with the latter corresponding to five achromatic colors. Twelve chromatic tones are represented by 20-color hue-circle with special value and chroma range， which are distributed in an orderly manner in a plane according to the magnitude of value and chroma. The 12 chromatic tones are arranged in four rows and four columns， and the four columns correspond to the four segments of chroma， which are 07， 17， 27 and 37. The column corresponding to chroma 37 is configured with No. 1 tone， and the value range is 45-85; the column corresponding to chroma 27 is configured with No. 2， 3 and 4 tones， and the center value corresponds to 75， 60， and 45， respectively; the column corresponding to chroma 17 is configured with No. 5， 6， 7， and 8 tones， and the center value corresponds to 76-90， 61-75， 46-60， 20-45， respectively. The column corresponding to chroma 07 is configured with No. 9， 10， 11， and 12 tones， and the center value also corresponds to the four intervals of 76-90， 61-75， 46-60， and 20-45. Combined with the three attributes of color， the color selection rules were set according to the characteristics of the model. The basic colors of the model were selected， including 240 kinds of chromatic colors and five kinds of achromatic colors. The basic colors were selected from the first edition of CNCSCOLOR Atlas， and all five achromatic colors were selected， with value of 20， 45， 60， 75 and 90. The hue codes of chromatic colors were equal to or approximately equal to multiples of 8， and the value and chroma were selected according to the position of the tone.

Secondly， semantic words of 12 chromatic tones were identified to obtain a hue-tone emotional model. Through subjective questionnaires and expert interviews， 12 semantic words were preliminarily screened， and then objective eye-tracking experiments were carried out to verify the survey results. The Chi-square （ χ2） test was used to test the eye tracking experiment， and the results showed significant differences. Finally， the semantic words of 12 tones were determined， which were vivid， luminous， robust， thick， fresh， graceful， dull， heavy， pale， dim， gray， and dark， respectively.

The hue-tone emotional model constructed in this study can be used as a color design tool for designers. The model has a small number of basic colors， and adopts a two-dimensional planar layout， which intuitively presents the perceptual relationship between color and value with chroma， making it easy to be understood and remembered by beginners， and facilitating popular application. The naming of tones conforms to the emotional characteristics of Chinese. It will play an important role on the development of China’s local color system and the improvement of color design level.

Key words：CNCSCOLOR; PCCS color system; hue-tone basic model; hue-tone emotional model; subjective investigation; eye-tracking experiment