2021年木衣锦绣第四期学术论文(三)中国传统色彩体系建构新探 ——基于文献、实物和技艺的色彩量化...
中国传统色彩体系建构新探
——基于文献、实物和技艺的色彩量化分析与色谱生成实践
李路珂
清华大学建筑学院
摘要:通过对中国传统色彩体系出版物和标准的梳理,发现中国传统色彩体系研究存在的不足。首先对中国传统遗存实物色彩进行定量分析,主要包括图像记录、色度测量和材料分析三种方法。其次是对中国传统色彩直接文献,以及典章制度、历史记载和文学作品中的文献进行梳理和归类。最后运用尽可能接近古代色彩表层绘制时的材料和工艺,可以模拟制作色彩样本,并对样本的视觉指标进行准确的测量和标定。并在数据分析的基础上提取中国传统色之典型色谱的实践方法。
关键词:中国传统色彩,色彩体系,文物色彩,色度测量,营造法式
本文受清华大学自主科研计划20151080466、2017THZWYX05;国家自然科学基金面上项目51678325;国家社会科学基金重大项目17ZDA185资助
本文原载于中国艺术研究院美术研究所 编. 《2019中国传统色彩学术年会论文集》. 北京: 文化艺术出版社. 2019年:15-38页.
色彩是视觉世界的重要组成部分,大至城市风貌,小至生活器用,无不由色彩奠定视觉特征之风格基调。20世纪以来,国人在建筑与艺术设计的各方面,寻求植根于本土传统、文化和地理环境的体系建构,传统色彩作为古老文明之艺术风格、科技水平和历史信息的载体,即是其中的重要方面。
自2015年开始,笔者在清华大学组建课题研究组,陆续开展了关于文物建筑色彩的分析和研究,而对于传统色彩的量化分析和色谱生成方法,是其中试图解决的核心问题之一,本文基于课题组的部分研究成果,探讨建构中国传统色彩体系的思路和方法。
一、中国传统色彩体系研究的现状与不足
在中华文明中,很早就有着对颜色的体系化描述、管理和运用,其中最具代表性的,是先秦以降的“五色”体系和宋《营造法式》中的“三主色”原则①,但在这一纵贯五千年、横跨众多地域文化的古老文明中,对色彩使用的原则、风格、材料和技法发生过多次大的转变,也存在着地域和民族上的多样性②,已有的“体系”远远不足以涵盖中国传统色彩的丰富变化。自20世纪中叶开始,国内外学者开始引入现代色彩学的概念,试图对中国传统色彩建立规范、清晰而系统的表述体系,其中最早可以追溯到中国科学院编译出版委员会名词室于1955年开始编制,1957年出版的《色谱》[1],此后半个多世纪,陆续出现了多种关于中国传统色彩体系的出版物和标准,本文考察了其中影响较为广泛的十种[1~10],其名称、出版情况、色彩数量和表色方法统计如表1,具体内容可概括如下:
(1)给出色名、色值和实物色卡三者(或仅包括其中2项)的对应关系;[1~10]
(2)基于国际上常用的表色体系(以孟塞尔体系和CIE体系为主),将色彩按序排列,形成色序表;[1~8]
(3)给出了部分“同色异名”的对应关系;[5]
(4)给出了部分传统色的颜料成分及制作流程。[9]
注:
①参见李路珂. 《营造法式》彩画研究. 南京:东南大学出版社, 2011年,第297-301页。
②李路珂.象征内外——中国古代建筑色彩设计思想探析[J].世界建筑,2016年,第34-41+126页。
表1. 近百年关于中国传统色彩体系的出版物和标准
这些“色彩体系”的编制目的大致包括:
(1)统一颜色名称,规范色彩描述的方法;[1~8]
(2)提供通过目视比对方法测量和选择颜色的工具;[1~8]
(3)为建筑及各类产品设计提供配色参考;[1~9]
(4)为光源、涂料等工业提供有效的生产、施工和验收标准;[1;4~8]
(5)提供文物数字影像采集及数字化重建的色彩管理工具[10]
然而,现有的中国传统色彩系统,在完整、详实和可操作性方面,尚未取得令人满意的成果,正如曾启雄先生于2017年的“中国传统色彩学术年会”上所说,直至今日,中国仍“尚未建构出完整的属于自己民族、国家、区域特色的色彩系统”①。仔细考察前辈成果的不足,大致有以下几个方面:
(1)色彩数量不足,无法涵盖中国传统色彩的丰富性,实地比对时不能准确地描述传统色彩实物的颜色;
(2)色彩数值错误。由于色样制作或色度测量等环节的错误,色彩名称与色彩数值无法对应。例如“佛青”是中国传统建筑彩画的常用色,为沉着艳丽、略偏紫的深蓝色,按调和剂的不同,主要有“佛青油”和“胶调佛青”两种,颜色相近而光泽度不同。《中国古典建筑色彩》刊载了这两种颜色,[9]其中的“佛青油”,在D65光源、10°视场下测得的CIE-XYZ颜色值为3.86,4.09,4.82,该数值显示为一种暗灰色,如果换算为CIE-LCH数值②,则彩度值C仅为2.2,与实际上的深蓝色有很大差距,推测因“佛青油”的光泽度较高,测量仪器未考虑光泽度因素,故数值有很大误差。同一标准文献[9]中给出的“胶调佛青色”为7.31, 6.03, 30.35,如果换算为CIE-LCH数值,则彩度值C为55.4,为较高饱和度的蓝色,与实际经验吻合。
(3)色彩数值简单化。大部分中国传统色彩具有宽泛的特征,不论是传统色名,还是某一种传统颜料,均在色谱上有一定的波动范围,其范围可能远远大于一般颜色标准的色差控制要求,这就意味着单一的色度值实际上不适用于描述传统色彩。肖世孟先生的《先秦色彩研究》③采用“颜色范围”描述色名,作出了有益的尝试,但遗憾的是,目前尚没有一部色谱类著作能够提出具有可操作性的色彩学方法来系统地描述传统色的色值。
(4)存在未经辨析的“同色异名”现象,例如林岱莹将《中国色名综览》[2]中所列色名的孟塞尔值进行对照,发现其中大红、珊瑚红及鱼腮红三色的颜色值完全相同,均为5R 6/12。④
(5)开放性不足,缺乏根据新的研究补入新的色彩名称和色彩值的更新机制。
(6)缺少数据来源,除了《中国古典建筑色彩》[9]和《敦煌彩绘文物数字化保护色卡》[10]之外,其余各类色彩数据均未提供色样的来源和制法,色彩名称也未提供文献来源和运用的语境和时空范围,因此无法对内容的准确性进行验证。
注:
①曾启雄. 中国传统色彩建构的思考[A]//中国艺术研究院美术研究所. 2017中国传统色彩学术年会论文集. 北京:文化艺术出版社, 2017年,第1-2页。
②据中国计量科学研究院、深圳市海川实业股份有限公司 起草. 均匀色空间和色差公式GB/T 7921-2008[S]. 北京:中国标准出版社, 2008年。
③肖世孟. 先秦色彩研究[M]. 北京:人民出版社, 2013年。
④林岱莹. 《色谱》、《中国色名综览》与《中国の传统色》之色名比较研究(硕士学位论文,曾启雄指导)[D/OL]. 台湾: 国立云林科技大学. 2006年。[2019-9-16]https://hdl.handle.net/11296/z4fb2s
二、中国传统色彩基本数据的获取
基本数据是色彩体系的基础,为了全面地获取中国传统色彩的数据,以下试从实物遗存、文献记载和技艺传承三个不同的载体形式出发,探讨获取色彩体系基本数据的方法。
(一)中国传统色彩的实物遗存
中国传统色彩的实物遗存主要是带有色彩涂层或颜料残块的古代文物,大至历史城市、历史街区,小至可移动文物的残块,均有丰富的色彩信息,对这些色彩信息的记录和研究,一般有定性和定量两类。前者为传统的研究方式,通常通过数码相机记录或人工摹绘,对色调、色彩关系,以及色彩与纹样的关系、色彩与三维形体的关系进行分析,但这一分析包含较多的主观因素,而研究者的直观判断又很容易受到环境的影响,常常会由于古老文物建筑色彩涂层的脱落或变化而产生错觉,乃至对艺术风格和文化特性的判断都有可能产生很大的偏差①,因此有必要结合色彩和材料的定量分析进行研究。
关于色彩遗存的定量分析,目前主要有图像记录、色度测量和材料分析三种方法,分述如下。
(1)图像记录
图像记录,即拍摄包括色彩遗存的宏观照片和微观照片。
拍摄宏观照片,即采用标准色卡和光源拍摄照片,再进行软件校色(X-Rite ColorChecker Passport),拍摄的技术要求可依据北京国文琰信息技术有限公司起草,国家文物局发布的WW/T 0082-2017《古建筑壁画数字化测绘技术规程》②。这一方法适合于记录空间场景的整体效果,但不能满足微观色彩记录的要求。
拍摄微观照片,即用便携式显微镜或微距相机进行细节观察,选择关键位置,详细记录文物表层的材料工艺、色彩和材料的细微变化,以及不同绘制层次的叠压关系。这一方法适用于包含丰富的工艺信息和历史信息的色彩表层,可记录涂层表面的颜色的变化情况,以及颜料颗粒尺寸、不同颜色颜料的混合情况等。
a. 在襄垣金墓拍摄的标准色卡照片(熊天翼摄) b. 在壶关上好牢宋金时期墓拍摄的宏观照片(俞莉娜摄)
图1. 使用标准色卡和光源拍摄宏观照片
图2. 采用便携式显微相机拍摄微观照片(李路珂摄)
在北京智化寺明代藏殿藻井顶板观察到的两次绘制,底层绿色属于青绿叠晕金线圆光图像,表层金色和黑色属于五方佛坛城曼荼罗图像
注:
①参见:荷雅丽,李路珂, 古迹重绘——“德意志”视角下的彩饰之辩:希托夫、森佩尔、库格勒与他们这一代(上)[J].世界建筑,2017(09):104-113+128. (下)[J].世界建筑,2017年第11期,第80-88+122页。
②北京国文琰信息技术有限公司 起草. 古建筑壁画数字化测绘技术规程WW/T 0082-2017[S]. 北京:文物出版社, 2017年。
(2)色度测量
色度测量是文物表层颜色量化分析的主要部分。由于色彩是光线作用于物体后所产生的不同吸收、反射或透射的结果①,因此可以通过记录物体在特定光源下的反射光来完成对色彩信息的测量、记录和采集。在此基础上的色度测量,主要有目视评价和仪器测量两种方法,仪器测量的原理又有分光光度计和影像测量法两种,各有不同的适用范围,以下分别简述。
目视评价法,基于GBT 15610-1995《同色异谱的目视评价方法》②,采用《中国颜色体系标准样册》或《中国建筑色卡》等标准实物色卡③,由色觉正常的观察者,分别在D50和D65的光源下进行目视比对,找到与评价对象最相近的颜色,再使用“偏亮”、“偏灰”、“偏红”之类的语汇,定性地描述样本与标准色卡之间的色差。目视评价的方法最为直观,但一般要求评价对象具有较大的尺寸,如GBT 15610-1995对样本尺寸的规定是边长不小于5cm,这在文物色彩测量中是较难实现的。此外,色卡数量、色卡光泽度、色域范围及观察条件、观察者主观感受等因素,都会影响到评价的精度。
图3. 采用《中国建筑色卡》进行目视评价(俞莉娜摄)
分光光度计测量法,即采用分光光度计或便携式分光测色计测量。这一方法可记录CIE(国际照明委员会)推荐统一使用的CIE-LAB色坐标值,稳定性好,但这类仪器也要求测量对象有一块较为均匀的色彩。日本柯尼卡美能达公司生产的Konica Minolta CM2600d色度仪是测量孔径较小的便携式分光测色计,但即使采用最小的取色孔,也只能测量直径3mm范围内的平均色彩值,仍然不适用于具有复杂纹样和肌理的文物建筑涂层。
图4. 分光光度计(Konica Minolta CM2600d)测量(左)与识色仪(Ral NANO)测量(右)(图引自产品官方介绍)
影像测量法是近年兴起的针对复杂表面的色彩测量方法,采用内置标准光源和数码相机的颜色捕捉器,记录反射光的RGB数值,再通过集成的算法,转换为CIE-LAB数值。代表性产品有英国VeriVide公司与Derby大学合作研发的台式“数慧眼系统”(DigiEye),以及瑞士劳尔公司生产的便携式颜色捕捉器(Ral NANO)。虽然影像测量的结果稳定性逊于分光光度计,但这种方法可以记录微小的色块,测量结果与目视感受最为接近。例如Ral NANO,可以捕捉边长在0.36~8mm的色块,适用于色彩斑驳变化的文物表面色彩涂层。
图5. 采用摄影测量法(Ral NANO)采集的色彩微观照片和色度值
永乐宫纯阳殿梁栿彩画色彩记录(郑惠元、郑翌骅制作)
注:
①程杰铭,陈夏洁,顾凯. 色彩学[M]. 北京:科学出版社, 2006年。
②中国科学院心理所 起草. 同色异谱的目视评价方法GBT 15610-1995[S]. 北京: 中国标准出版社, 1996年。
③《中国颜色体系标准样册》共5139色,基于GB/T15608-2006《中国颜色体系》制定;《中国建筑色卡》共1026色,基于GB\T18922-2002《建筑颜色的表示方法》制定。
(3)材料取样
在科技考古领域,运用偏光显微观察、X-荧光分析及扫描电镜等方法,对文物色彩面层的材料成分与绘制层次进行分析,已取得一定的成果①,亦形成了较为成熟的方法②。基于这些方法,可以在色彩表层残损脱落的部位,收集脱落的颜材料,或对已残损部位进行微量取样,经过实验室分析,对各层颜料的微观层次进行观察,对各部分的材料成分进行鉴定。
图6. 色彩表层取样记录与显微分析
a. 山西襄垣金墓的色彩表层取样记录(熊天翼摄)
b. 用剖面显微观察法在山西高平开化寺大殿东壁宋代壁画牡丹叶和背景色中观察到的两种性质不同的绿色颜料绘制工艺,经偏光显微观察,初步鉴定其主要颜料成分为石绿和氯铜矿(李广华制作)
图7. 对山西高平开化寺大殿宋代拱眼壁彩画的红色颜料进行取样分析,运用拉曼光谱分析法(Raman spectra)鉴定为铁红颜料(李广华、刘梦雨制作)
注:
①如:周国信.古代壁画颜料的X射线衍射分析[J].美术研究,1984年第3期,第61-68+42-43+48页;
刘梦雨,刘畅.平遥镇国寺天王殿外檐斗栱彩画历史信息解读[J].中国建筑史论汇刊,2015年第1期,:252-265页。
②参见:Nicholas Eastaugh, Valentine Walsh, Tracey Chaplin, Ruth Siddall. Pigment Compendium: A Dictionary and Optical Microscopy of Historical Pigments. Routledge, 2008年;李最雄 . 丝绸之路石窟壁画彩塑保护[M]. 北京:科学出版社, 2005年;夏寅. 遗彩寻微:中国古代颜料偏光显微分析研究[M]. 北京:科学出版社, 2017年。
(二)中国传统色彩的文献记载
中国传统色彩的文献记载极其丰富,主要可以分为两类:
首先需要研究的文献,是关于古代色彩涂层的材料成分和工艺流程的直接记载,例如《周礼·考工记·锺氏染羽》,以三十余字简略记载了早期染色的原料和流程,宋《营造法式·彩画作》则以八千六百余字和271幅图样,详尽地记载了北宋皇家建筑彩画的材料工艺、样式,以及工料估算方法①。(参见表2)通过对这些文献的深入研究,可以获得关于颜色的材料成分、工艺流程,以及颜色名称,更可贵的,是能够了解三者的对应关系,这对探明传统色彩名称的视觉性质至关重要。
表2. 《营造法式》记载的石青制备及绘制流程
步骤 |
营造法式 |
解说 |
备料 |
(卷27诸作料例)应刷染木植每面方一尺各使……生大青:七钱。[生大绿、浮淘青、梓州熟大青绿、二青绿并同。] 生二绿:六钱。[生二青同。] |
每平方尺的木材表面使用生大青7钱(21.875克)或生二青6钱(18.75克)。(按1斤=500g=160钱计算,即1钱=3.125g) 生大青、生二青,应指未经加工的石青矿石。 |
捣碎 |
(卷14总制度·取石色之法)生青[层青同。]:先捣,令略细。 |
将未加工的石青矿石捣成碎末。 |
淘洗 |
用汤淘出向上土、石、恶水,不用,收取近下水内浅色,[入别器中。] |
用稀的明胶溶液淘洗,土石等杂质会往上浮,去除杂质后,将下部的矿物颗粒取出。 |
研细成粉末 |
然后研令极细。 |
将矿物颗粒研成细粉。 |
淘澄分色 |
以汤淘澄,分色轻重,各入别器中。 先取水内色淡者,谓之青华; 次色稍深者,谓之三青; 又色渐深者,谓之二青; 其下色最重者,谓之大青。 |
用明胶溶液淘洗、澄定,按颜料的比重(颜色的深浅),分别收入不同的容器中。 先取悬浮在水中的最轻的部分,叫青华; 然后取上层颜色略深的,叫三青; 再取颜色更深的的,叫二青; 最后取下层最重的,叫大青。 |
澄定脱水 |
澄定,倾去清水,候干收之。 |
等颜料完全沉淀,水变清后,将水倒掉,等颜料干后再收起来。 |
入胶 |
如用时,量度入胶水用之。 (卷28用胶料例)大青:每一斤用三两;二青、青华,每一斤用二两 |
使用时,根据需要称量加入明胶溶液使用。 大青的入胶比(颜料粉末与干胶的重量比)为16:3,二青、青华的入胶比为16:2。 |
绘制 |
(卷14总制度·取石色之法)如用青,自大青至青华,外晕用白。大青之内,用墨或矿汁压深。 (卷14五彩遍装·叠晕之法:)自浅色起,先以青华,次以三青,次以二青,次以大青,大青之内,用深墨压心,青华之外留粉地一晕。[如华文、缘道等狭小或在高远处,即不用三青等及深色压罩。] |
用青(作叠晕)时,依次使用大青到青华的各个颜色,青华之外用白,大青之内用墨或矿汁(紫矿汁)压出最深色。 绘制叠晕时,按照青华、三青、二青、大青的次序,从浅色往深色画。大青之内,用深墨压出最深色。青华之外留出白粉地色,即为最浅的色带。如果彩画面积小、距离远,可以不用三青和深色压晕。 |
第二类文献,是出现了色彩名称(或称“颜色词”)的典章制度、历史记载和文学作品,这类文献覆盖面非常广泛,几乎涵盖了中国古代文献的各个类别,其中既有精密的色彩象征系统和等级制度,又有情景交融的文学意象,但往往难以将颜色词和材料、工艺,以及具体的视觉特性联系起来,需要根据第一种文献,以及颜色词本身的比喻对象进行判定。相关的研究十分丰富,大多是关于语言、文学方面(参见表4)。
将颜色名称与颜色的视觉特性进行对应,要经历个体感知转换为客观描述的过程,此时,有丰富色觉经验的专家学者便成为记忆、感知和模拟的主体。1957年出版的《色谱》,就是由著名生物学家周太玄担任召集人,另有14名中国科学院名词室成员参与编撰的,主要的颜色名称采用自然物比喻的方式,例如“迎春黄”、“乌贼灰”等。
也有研究者采用一定的技术手段,对古代文献中的色名提出了颜色值,例如肖世孟2013年出版的《先秦色彩研究》②,就基于早期颜色词大多通过人们对自然界实物的感知来形容色彩的特点,采用了“名物训诂——自然物数码照片取色”的方法,近似取得了若干先秦颜色词所对应的颜色数值范围。
注:
①李路珂. 《营造法式》彩画研究[M]. 南京:东南大学出版社, 2011年。
②肖世孟. 先秦色彩研究[M]. 北京:人民出版社, 2013年。
(三)中国传统色彩的技艺传承
中国传统色彩的技艺传承,尚有传统颜料生产、传统建筑彩画、传统染织、传统漆艺等载体形式,这些传统技艺较为完整地保存了中国部分地区晚清和近代传统色彩的材料、工艺,以及近代仍在使用的传统颜色名称。传统技艺传承人生产制作的色彩实物样本,还可供仪器测量,获取准确的色度数据。
目前还在生产的传统颜料可以苏州姜思序堂的产品为代表。姜思序堂创始于清乾隆年间,因其生产的颜料品质稳定优秀,为画家所青睐。新中国时期成立姜思序堂国画颜料厂,20世纪末期改制、关闭,本世纪初期重新开业,目前在画材店铺及天猫商城①有销售。
据曾在姜思序堂国画颜料厂从事制作和研发30余年的仇庆年先生②所述,姜思序堂矿物颜料的加工主要有淘、漂、沉、滗四个步骤,采用传统的“水飞分色法”,颜料去杂质、磨细后,以胶水淘和沉淀,将未沉淀的色水滗出,即为较细等级的颜料,可分出头青、二青、三青、四青四个级别,与《营造法式》等文献记载大致相同,其中研磨尤其费工,需时半月有余③。
记录、整理和传承传统技艺,固然是保护非物质文化遗产的重要工作,但对传统技艺进行优化和发展,使其提高生产效率、更好地控制产品标准,则更是延续传统技艺生机的有效途径。仍以传统矿物颜料为例,日本自20世纪初期采用工业分级代替传统的人工分级方法,大大地提高了颜料的生产效率和分级的精度,也因此可以生产出更多明度级别的色彩。④
注:
①https://jiangsixutangsz.tmall.com/
②仇庆年1963年学艺,1983年在姜思序堂国画颜料厂担任技术副厂长,1997年内退,2018年被评为“传承人”,见《文化和旅游部关于公布第五批国家级非物质文化遗产代表性项目代表性传承人的通知》文旅非遗发〔2018〕8号。
③仇庆年. 传统中国画颜料的研究[M]. 苏州:苏州大学出版社, 2014年,第61页。
④(日)植本誠一郎. 日本絵画と日本画絵具. 色材, 2002年第8期,第401-407页。
三、复原试制---实物、文献和技艺的综合
根据文物表层颜料成分与工艺做法的分析,结合文献和传承所知的工艺类型,运用尽可能接近古代色彩表层绘制时的材料和工艺,可以模拟制作色彩样本,并对样本的视觉指标进行准确的测量和标定。该方法可在一定程度上还原初建时的色彩样貌。
近年由清华大学信息艺术设计系的徐迎庆教授①及武汉大学印刷与包装系的万晓霞教授②主持的关于敦煌壁画色彩的一系列研究课题,在样块试制、颜色测定和建立数据库等方面已有一定的成果,但对传统颜料的复杂性尚缺乏充分的认识。
本课题组收集了市面上传统矿物颜料的4类代表性产品,记录其材料来源和工艺制法,在《营造法式》记载的工艺流程基础上,尝试不同基底层、胶结层的差异,试制了若干色彩样块。③
由于色彩样块的表面较为均匀,且可制出较大的面积,因此可以采用分光光度计测量法,获得详细、稳定的色度数据。
图8. 采用复原试制法得到的色彩样块(石艺苑制作并摄影)
注:
①徐迎庆,基于知识学习的文物色彩复原数字化理论与方法研究(国家自然科学基金课题编号61373072),清华大学,2014-2017年;付心仪, 壁画类文化遗产的数字化复原研究——以敦煌壁画为例[D] 清华大学博士学位论文,徐迎庆指导, 2018年。
②参见:梁金星,万晓霞,刘强,李婵,王琪.敦煌彩绘文物数字化保护色卡制作方法研究[J].敦煌研究,2016年第2期,第117-124页;梁金星,万晓霞.基于可见光谱的古代壁画颜料无损鉴别方法[J].光谱学与光谱分析,2017年第08期,第2519-2526页;杨晓莉,万晓霞.受干扰光谱信息中矿物颜料粒径信息的获取[J].光谱学与光谱分析,2017年第7期,第2158-2164页;梁金星,万晓霞,孙志军,李婵,李俊锋.敦煌壁画颜料颜色数据库构建方法[J].敦煌研究,2017年第1期,第132-140页。。
③石艺苑. 《营造法式》彩画材料、工艺和色度的实验研究[D]. 清华大学本科毕业论文,李路珂指导. 2019年。
四、色度数据分析——色彩体系的构成
通过色彩样块的色度测量和文物色彩表层的色度采集,可获得大量的原始色度数据,但这些数据还需要进行分析和处理,才能得出可用于色彩研究和设计的色谱。
经过反复的实验和研究,本课题组目前采取的步骤如下:
(一)数据的记录与转换
首先,对采集所得的CIE-LAB色坐标值整理为数据表,然后进行LCH色坐标值换算。将CIE-LAB色坐标转换成极坐标,得到CIE-LCH色坐标值,能够准确而便利地将物体色彩的光学测量结果转换为符合人眼感知的色彩要素,其中L是明度因数,H(角度)是色相因数,C(极径)是彩度因数。
(二)色相H分组测评
中国文物建筑色彩表层通常是由几种特定的主要颜料绘制而成,各种颜料由于粒径和杂质的差异,在色度上有一定变化。但同一种颜料绘制的色块,光谱特征峰值一般较为稳定①,反映在视觉特性上,就是色相较为稳定,而明度L和彩度C随着粒径、杂质及褪色程度的不同而产生较大的差异。
因此,对所有测量点制作H-C及H-L圆盘图,可量化地描述文物建筑色彩的色相稳定性,以及明度、饱和度的波动范围。
以本课题组制作的90个《营造法式》彩画色彩样块为例,石青的色相H值在270左右波动,石绿的色相H值在160左右波动,朱砂的色相H值在30左右波动,而藤黄的H值则在80左右波动。(图9a)
实物的情况则显示出较大的个体差异。例如本课题组与山西省考古所晋东南工作站合作,在山西壶关上好牢村宋金墓中测量了63个色彩样本,目视主要有红、黄、黑、白、青五种色相,对测量数值进行作图分析则可以发现,大部分测量点的色相H集中在60左右,即橙黄色调,在低彩度色区,色相略有分化,分出土红、土黄二色。青色区的H值尽管位于270左右,但彩度极低,C值均在10以下,如果孤立地看这些“青色”,实际上已经很接近中性灰色。这一现象也可以和材料检测的结果相互印证——目视判断为“青色”的区域,经过取样分析,并未检出蓝色颜料的成分。这说明墓葬中采用的蓝色颜料很少,主要通过橙黄色的“负后像”现象,在接近于灰色的区域产生“青色”的色觉。(图9b)
a. 90个宋《营造法式》彩画样块; b. 63个壶关上好牢宋金墓的测量点
图9. 两组色彩测量点的C-H色度分布图(李路珂、石艺苑、熊天翼制)
注:
①关于传统颜料可见光谱特征的实验研究,可参见梁金星,万晓霞.基于可见光谱的古代壁画颜料无损鉴别方法[J].光谱学与光谱分析,2017,37(08):2519-2526.
(三)明度L-彩度C分析
完成色相H分组后,针对各组颜色或全部颜色,绘制L-C直角坐标图,可以较为直观地反映各颜色组的明度、彩度波动范围。
a. 90个宋《营造法式》彩画样块; b. 63个壶关上好牢宋金墓的测量点
图10. 两组色彩测量点的L-C色度分布图(李路珂、石艺苑、熊天翼制)
(四)提取典型色
针对各个色相的颜色组,在所有测量数值中,计算或选择“典型色”。可以采取四种方式:
(1)“平均色”:同一颜色组的L、A、B数值分别取算数平均值,得到的LAB数值为该组“平均色”的颜色值,该平均色接近于经过褪色、污染和变色以后,较为“黯淡”的总体效果;
(2)“极色”:同一颜色组的L、C、H数值,取彩度C最高的测量点,这通常是褪色和污染程度较轻的点,较为接近文物建筑色彩表层的初绘时期,褪色、污染和变色以前,较为“鲜艳”的总体效果;
(3)观察者目视比对:在测量值的范围内选择色标制作“色彩复原图”,选择复原图视觉效果与现场目视感觉最接近的颜色。
(4)多个典型色:当测量点与“平均色”的色差⊿E00或⊿E76>6①时,说明同一个颜色组存在较为明显的色差,此时需要进一步细化分组,选出2个以上的典型色。
传统颜料石青,可在一定程度上代表中国传统颜料色度的宽泛特征。这是一种波动范围相当大的常用颜料,根据本课题组样块试制和色度测量的结果,其不同色样之间的色差⊿E76可达到40以上,色样和平均色之间的色差⊿E76也可达到20以上。而一般工业生产和建筑涂料的色差控制要求是⊿E小于3②,仪器测量的器间差要求是⊿E小于1;《中国古典建筑色彩》(GB/T 18934-2003)要求样本间色差 ⊿E(CIELAB)小于6;当⊿E大于6时,两种颜色的差异很大;⊿E大于12时,两种颜色截然不同,通常被使用者冠以不同的名称。③ 可想而知,⊿E76超过40的一组颜色,如果要用一个或两个色度值来描述,无论如何取值都是不具有可操作性的。较为可行的方法,是按照明度、彩度和色相的次序,对所有数据进行分组,提取出若干“典型色”,使邻近“典型色”之间的色差介于6~12之间,此时得到14个“典型色”④,方可较为全面地涵盖石青的色域范围,使各个“石青”样本都能找到与之色差小于6的典型色。(图11)
图11. 经过分组计算后的14个石青“典型色”
注:
①⊿E00是由2000年CIE提出的色差计算公式所得出的色差值,该计算方法相对于1976年的计算方法,通过多个参数的加权计算,较为充分地考虑了人眼在不同色域色彩宽容度的差异,更能客观地反映人眼对色彩差异的感知。在大多数色域,⊿E00要小于⊿E76。但由于⊿E76计算较为简单便捷,目前不少现行国家规范仍然使用⊿E76。
②GB/T 15608-2006 中国颜色体系、GB/T 31430-2015中国传统色色名及色度特性。
③程杰铭 等编著. 色彩学[M]. 北京:科学出版社, 2006年,第107页。
④关于分组计算的过程和依据,待另文专述。
(五)近似函数计算——寻找色度数据的内在联系
传统色彩的“特征”或“风格”容易被人感知和辨识,却难以用简单的语言表述,这是因为在传统色彩的组合中,往往存在某种内在联系。色度数据的近似函数分析可以找到一部分这样的内在联系。
仍以石青为例,经统计发现,不同来源的石青样本,在色相和明度的关系方面,四组石青呈现出明显的规律性(表3)。
表3. 28个石青样块的明度-色相关系(L-H)
28个石青样块可以分为“青色”和“偏绿色”两组,其中“偏绿色组”在显微镜下可见含有黄色和绿色的杂质,另有个别“离群”颜料,则是杂质含量较多的颜料。
“青色组”有22个样块,其L-H关系可以近似拟合为线性函数:
H= -1.4284L + 322.39 (均差2.2)
在L-H图中,上式呈现为一条与正蓝色线相交的斜直线。当明度值在35左右时,色相角H为270左右的正蓝色,随着明度值L的提高,色相角H逐渐减小,即偏向绿色,明度值L降低时,色相角H逐渐增大,即偏向紫色。
“偏绿色组”的L-H关系也可以近似拟合为线性函数:
H = -1.8063 L + 318.9 (均差1.5)
在L-H图中,上式呈现为一条位于偏绿色区的斜直线,总体色相偏绿。
石青色相和明度的相关性,也体现在图9所示的颜色总谱中,可以看到,这种色相随明度波动的属性,并不出现在石绿和朱砂等主要矿物色中,这也构成了各类矿物颜料的独特性。
结语:新世纪的中国传统色彩体系
近年来,由于城市色彩风貌规划和传统风格文创设计的兴起,已有越来越多的人加入传统色彩的研究和应用之中,试通过“中国知网”检索几个相关的主题词,可以看到在这一领域中多学科参与和相互渗透的大致情况(表4):
表4. 在“中国知网”的中文文献总库中检索“传统色彩”相关主题词时出现最多的学科①
注:表格试图用三种颜色区分三类学科:其中绿色代表科学技术;黄色代表艺术设计与物质文化研究;橙红色代表以语言文字为主要载体的人文学科
注:
①数据来源:https://cnki.net/;检索日期:2019年9月18日。
此时若能基于一种共识,多方共同积累资料和数据,从多学科视角进行分析归纳,则中国传统色彩体系的大厦可望逐步建构。在此不妨设想一下新世纪中国传统色彩体系可采取的流程:
(1)要注重色彩来源的全面性
“中国传统色彩体系”中的色彩来源,应全面地覆盖中国传统文化遗存的各个方面,需要纳入实物遗存、文献记载和技艺传承三种不同的载体形式。经过上述基础材料的检测和分析,得出关于材料成分、工艺流程和颜色名称的知识。结合材料成分和工艺流程的知识,可以进行实验室试制,得出传统色彩的样本。
传统的颜色名称经由记忆、感知和模拟,亦可得到色彩的样本和数据,虽然这一路线没有经过“科学分析”,但是能够保存一部分色觉经验丰富的观察者的经验,仍然具有价值。
另一方面,传统技艺传承人也在生产和制作传统色彩作品,这部分作品亦弥足珍贵。
以上三条路径所得之色彩样本,均可进行测量,得到色彩数据,与文物色彩直接测量之数据进行汇总,可以得到一个关于中国传统颜色的数据库。
(2)要注重表色方法的科学性
需要在中国传统颜色的数据库中,给出色名、色值和实物色卡三者的对应关系,需要发展一套适用性较强的表色方法,建议采取CIE-LCH的表色体系,兼顾直观性和可测量性。在有了一定量的数据之后,就可以进行统计分析,采用“色彩范围法”、“典型色法”、“色谱图法”和“函数法”,描述色彩的宽泛特征和分布规律。
(3)数据及文献来源应详实
色度数据除了按照已有规范提供测量条件之外,还需提供色样的来源和制法;色彩名称则应提供文献来源和运用的语境和时空范围。不同研究者可对内容的准确性进行验证。
(4)开放性
传统色彩的来源十分广泛,非个人力量所能穷尽,因此要逐渐接近“全面”的目标,未来需建立一个在特定学者圈中开放共同编辑的数据库,多方采纳色彩样本,不断补入新的色彩名称和色彩值。
上述流程可概括如表5。
参考文献
[1] 中国科学院编译出版委员会名词室编. 色谱[M]. 北京: 科学出版社, 1957年。
[2] (日)凑幸卫 监修. 中国色名综览[M]. 东京: カラーフランニングセンター, 1979年。
[3] 王定理、王崴、刘凌沧 编. 中国の传统色[M]. 东京: 大日本インキ化学工业株式会社, 1986年。
[4] 深圳海川色彩科技有限公司 起草. 中国颜色体系GB/T15608-2006(1995年首次发布,原编号为GB/T15608-1995;2005年修订)[S]. 北京:中国标准出版社, 2006年。
[5] 尹泳龙. 中国颜色名称[M]. 北京:地质出版社, 1997年。
[6] 深圳市海川实业股份有限公司 起草. 建筑颜色的表示方法GB/T18922-2008(2002年首次发布,原编号为GB/T18922-2002;2008年修订)[S]. 北京:中国标准出版社, 2008年。
[7] 中国建筑标准设计研究院 组织编制. 常用建筑色02J503-1[S]. 北京: 中国计划出版社, 2009年。
[8] 中国科学院心理研究所、惠州君道实业有限公司、中国计量科学研究院 等 起草. 中国传统色色名及色度特性GB/T31430-2015[S]. 北京:中国标准出版社, 2015年。
[9] 中国建筑科学研究院 起草. 中国古典建筑色彩GB/T 18934-2003[S]. 北京:中国标准出版社, 2003年。
[10] 梁金星,万晓霞,刘强 等.敦煌彩绘文物数字化保护色卡制作方法研究[J].敦煌研究,2016(02):117-124页。