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摘 要:颜色恒常性是知觉恒常性的重要组成部分,一直倍受颜色工作者的关注。文章对颜色恒常的基本理论和影响因素进行了介绍,并设计了色块对比实验,对光源变化及颜色喜好对颜色恒常性的影响进行了研究。结果表明,颜色喜好对于颜色恒常并没有显著影响。
关键词:知觉恒常;颜色恒常;心理倾向;颜色喜好
知觉恒常性是人类视觉系统最基本和最重要的功能之一,而颜色恒常又是其中重要的组成部分,对我们正确的认识周围世界,以及社会生产生活中与色彩相关的活动具有重要影响,同时也是计算机视觉领域的研究课题之一。生活中,颜色喜好对于颜色恒常有较大影响,如包装的色彩设计如何更好的符合大众审美等,研究本课题对生产生活具有重要指导作用。
1 颜色恒常性的基本理论
知觉恒常性包括形状、大小、明度、颜色、方向恒常等几个方面,如硬币不管怎么摆放,我们都认为其是圆形的即是形状恒常。颜色恒常性是指不论改变照射物体的光线颜色,观察者最终对物体的颜色感觉是不变的。如对于国旗、白纸的颜色,通常情况下,不论在什么环境中,我们都认为其是红色和白色的。这种观察的结果,不会因外界环境的变化而产生改变,这一结果与我们生活中的经验判断密切相关。
人体对颜色的感知是视觉系统及外界环境因素综合作用的结果。人们对颜色的恒常性的研究也有不同的理论,具有代表性的主要是以下以种。早期的颜色恒常理论认为,这是由于形成了相对颜色梯度的结果,另外有人指出,恒常性也与颜色判断误差有关,颜色记忆及经验的积累效应也得到了多数人的认同。在此之后,多位学者提出过系数理论,强调了视觉器官对光的刺激感受符合函数变化,但该理论也不能解释生活中的某些颜色恒常性的现象,存在不足。计算机技术的发展,促进了计算技术的进步,颜色恒常性的计算理论被提出,其内容主要是大脑计算光线信息,抽取并保留了物体表面的反射光线,从而计算得到在不同光线下的物体真实颜色。但该理论在实际运用中也发现了诸多不足。目前为止,尽管颜色恒常理论成果较多,但仍有许多问题不能进行合理的解释,还有待于进一步的探索。
2 颜色恒常的影响因素
颜色的恒常性有生活经验的积累,但也仅在一定范围内有效。如蓝光照射到黄色物体上,两者互为补色光,黄色物体会吸收蓝色光线而没有光线反射出来,则会看到黑色的物体,这时,颜色恒常理论就不能满足了,这是照明光线的影响。影响颜色恒常性的因素还有背景及颜色对比,如黄色物体在蓝色背景下会偏绿,在红色背景下会偏玫红色。另外,粗糙的物体表面,颜色会偏暗,光滑的表面,颜色亮度会提高。当然,也有人认为,颜色的恒常与外界环境关系不大,主要是观察者主观解释的原因。
3 颜色恒常性实验
3.1 光源的变化对颜色恒常的实验研究
采用绿、黄、橙、红和蓝色5种色块,分别用G、Y、O、R、B 表示。初始图观察光源采用D50白光;可变光源,即记忆图观察光源为CWF光(美国冷白商店光源)。实验假设外界环境稳定,相同背景下的物体在光源改变时,观察者对物体的色知觉也稳定。选择印刷专业视力正常的20名本科学生,男女各10人作为被试者。实验图片用 Photoshop7.0.1处理, 并用Microsoft Powerpoint软件制作的幻灯片。每组图片都包括初始和记忆图片。
初始图片在黑色背景中央,大小为336×253像素,大约为整个屏幕的1/9。记忆图片包括了8个大小相同的效果图,一个为原始图,其余的均为干扰图,背景均为黑色。干扰图是以10为等差值依次减小颜色块RGB值中的R值得到的。实验中被试对象在不同光源下的选择进行偏差测量,把数据分别从最开始的初始图片到后边逐级递减的图片的分值记为1,1,2,3,4,5,6,初始图片记为0,然后进行数值统计。
实验环境为有恒定,均匀,微弱白光的暗室,将Getagmacbeth The Judge II装置放置于中央。将含有上述5种颜色的30cm×18cm长方形彩色色块放置在桌面的正中央,距离上方光源50cm,与色块夹角为105度向下辐射,光源的颜色分别为白光和灰色光。被试者端坐在装置前,与色块相距50cm,与色块成30度倾斜状态。
十组图片整理在幻灯片上进行播放,初始图片播放7秒,记忆图片播放9秒。记忆图片播放5秒后,提示观察者进行选择,并由专人记录数据。
1-5组图片光源为D50,6-10组光源为CWF光,其它条件相同。记录各实验者对不同光源条件下对于不同顏色的选择,计算出与真实值的偏差。结果表明,光源变化会使辩认成绩稍有下降,但仍趋于稳定,与假设相符。
3.2 颜色喜好对颜色恒常的实验研究
在上述实验条件及数据的基础上,对5种颜色块进行处理,得到10组大小相同的图片,每组对应两种颜色,以幻灯片的形式间隔5秒进行播放,采用对偶比较法进行喜好的比例分析,以研究颜色的喜爱程度跟颜色自身特性之间的联系。实验中假设颜色喜好会影响人的颜色恒常,两者的关系呈负相关。实验前先进行15分钟的暗适应,暗适应完成,经提示后开始测试。通过计算出20名测试对象对5种颜色选择数量的总平均值,将其与五种颜色的颜色恒常程度的总平均值作相关分析。
结果显示,20名观察者最喜欢的颜色是红色,其次依次为绿蓝黄,最不喜欢橙色。当然,这与以往的研究结果不同,主要是由于实验用的图片颜色不同所造成的。可以发现,颜色喜好与颜色恒常性之间没有显著的联系,但也并不是没有关系,这与样本数量较少有关,进一步的研究,需要加大颜色的数量。
4 结论
颜色恒常性是视觉心理学的知识,与我们日常生活经历及记忆有密切关系。本文通过采用计算机模拟颜色图片的方法,对颜色恒常性进了实验研究,实验中,颜色喜好对其恒常性并没有直接的关系,或不能简单的表述为正相关,更明确的相关性,还需要更多的实验进行研究。
参考文献:
[1] 沈模卫,陈硕.基于计算机仿真的颜色认知实验方法研究[J].心理科学,2003,4(4):53-58.
[2] 许宗惠,林仲贤等.不同色光背景对白光色貌的影响——同時颜色对比[J].心理学报,1999,7(1):18-24.
[3] 焦书兰,纪桂萍,何海东.人类视觉系统获取颜色恒常性的认知操作特性[J].心理学报 1997,2(2):113-120.
作者简介:张文达(1994-),男,汉族,黑龙江伊春人,本科,研究方向:包装印刷技术。
关键词:知觉恒常;颜色恒常;心理倾向;颜色喜好
知觉恒常性是人类视觉系统最基本和最重要的功能之一,而颜色恒常又是其中重要的组成部分,对我们正确的认识周围世界,以及社会生产生活中与色彩相关的活动具有重要影响,同时也是计算机视觉领域的研究课题之一。生活中,颜色喜好对于颜色恒常有较大影响,如包装的色彩设计如何更好的符合大众审美等,研究本课题对生产生活具有重要指导作用。
1 颜色恒常性的基本理论
知觉恒常性包括形状、大小、明度、颜色、方向恒常等几个方面,如硬币不管怎么摆放,我们都认为其是圆形的即是形状恒常。颜色恒常性是指不论改变照射物体的光线颜色,观察者最终对物体的颜色感觉是不变的。如对于国旗、白纸的颜色,通常情况下,不论在什么环境中,我们都认为其是红色和白色的。这种观察的结果,不会因外界环境的变化而产生改变,这一结果与我们生活中的经验判断密切相关。
人体对颜色的感知是视觉系统及外界环境因素综合作用的结果。人们对颜色的恒常性的研究也有不同的理论,具有代表性的主要是以下以种。早期的颜色恒常理论认为,这是由于形成了相对颜色梯度的结果,另外有人指出,恒常性也与颜色判断误差有关,颜色记忆及经验的积累效应也得到了多数人的认同。在此之后,多位学者提出过系数理论,强调了视觉器官对光的刺激感受符合函数变化,但该理论也不能解释生活中的某些颜色恒常性的现象,存在不足。计算机技术的发展,促进了计算技术的进步,颜色恒常性的计算理论被提出,其内容主要是大脑计算光线信息,抽取并保留了物体表面的反射光线,从而计算得到在不同光线下的物体真实颜色。但该理论在实际运用中也发现了诸多不足。目前为止,尽管颜色恒常理论成果较多,但仍有许多问题不能进行合理的解释,还有待于进一步的探索。
2 颜色恒常的影响因素
颜色的恒常性有生活经验的积累,但也仅在一定范围内有效。如蓝光照射到黄色物体上,两者互为补色光,黄色物体会吸收蓝色光线而没有光线反射出来,则会看到黑色的物体,这时,颜色恒常理论就不能满足了,这是照明光线的影响。影响颜色恒常性的因素还有背景及颜色对比,如黄色物体在蓝色背景下会偏绿,在红色背景下会偏玫红色。另外,粗糙的物体表面,颜色会偏暗,光滑的表面,颜色亮度会提高。当然,也有人认为,颜色的恒常与外界环境关系不大,主要是观察者主观解释的原因。
3 颜色恒常性实验
3.1 光源的变化对颜色恒常的实验研究
采用绿、黄、橙、红和蓝色5种色块,分别用G、Y、O、R、B 表示。初始图观察光源采用D50白光;可变光源,即记忆图观察光源为CWF光(美国冷白商店光源)。实验假设外界环境稳定,相同背景下的物体在光源改变时,观察者对物体的色知觉也稳定。选择印刷专业视力正常的20名本科学生,男女各10人作为被试者。实验图片用 Photoshop7.0.1处理, 并用Microsoft Powerpoint软件制作的幻灯片。每组图片都包括初始和记忆图片。
初始图片在黑色背景中央,大小为336×253像素,大约为整个屏幕的1/9。记忆图片包括了8个大小相同的效果图,一个为原始图,其余的均为干扰图,背景均为黑色。干扰图是以10为等差值依次减小颜色块RGB值中的R值得到的。实验中被试对象在不同光源下的选择进行偏差测量,把数据分别从最开始的初始图片到后边逐级递减的图片的分值记为1,1,2,3,4,5,6,初始图片记为0,然后进行数值统计。
实验环境为有恒定,均匀,微弱白光的暗室,将Getagmacbeth The Judge II装置放置于中央。将含有上述5种颜色的30cm×18cm长方形彩色色块放置在桌面的正中央,距离上方光源50cm,与色块夹角为105度向下辐射,光源的颜色分别为白光和灰色光。被试者端坐在装置前,与色块相距50cm,与色块成30度倾斜状态。
十组图片整理在幻灯片上进行播放,初始图片播放7秒,记忆图片播放9秒。记忆图片播放5秒后,提示观察者进行选择,并由专人记录数据。
1-5组图片光源为D50,6-10组光源为CWF光,其它条件相同。记录各实验者对不同光源条件下对于不同顏色的选择,计算出与真实值的偏差。结果表明,光源变化会使辩认成绩稍有下降,但仍趋于稳定,与假设相符。
3.2 颜色喜好对颜色恒常的实验研究
在上述实验条件及数据的基础上,对5种颜色块进行处理,得到10组大小相同的图片,每组对应两种颜色,以幻灯片的形式间隔5秒进行播放,采用对偶比较法进行喜好的比例分析,以研究颜色的喜爱程度跟颜色自身特性之间的联系。实验中假设颜色喜好会影响人的颜色恒常,两者的关系呈负相关。实验前先进行15分钟的暗适应,暗适应完成,经提示后开始测试。通过计算出20名测试对象对5种颜色选择数量的总平均值,将其与五种颜色的颜色恒常程度的总平均值作相关分析。
结果显示,20名观察者最喜欢的颜色是红色,其次依次为绿蓝黄,最不喜欢橙色。当然,这与以往的研究结果不同,主要是由于实验用的图片颜色不同所造成的。可以发现,颜色喜好与颜色恒常性之间没有显著的联系,但也并不是没有关系,这与样本数量较少有关,进一步的研究,需要加大颜色的数量。
4 结论
颜色恒常性是视觉心理学的知识,与我们日常生活经历及记忆有密切关系。本文通过采用计算机模拟颜色图片的方法,对颜色恒常性进了实验研究,实验中,颜色喜好对其恒常性并没有直接的关系,或不能简单的表述为正相关,更明确的相关性,还需要更多的实验进行研究。
参考文献:
[1] 沈模卫,陈硕.基于计算机仿真的颜色认知实验方法研究[J].心理科学,2003,4(4):53-58.
[2] 许宗惠,林仲贤等.不同色光背景对白光色貌的影响——同時颜色对比[J].心理学报,1999,7(1):18-24.
[3] 焦书兰,纪桂萍,何海东.人类视觉系统获取颜色恒常性的认知操作特性[J].心理学报 1997,2(2):113-120.
作者简介:张文达(1994-),男,汉族,黑龙江伊春人,本科,研究方向:包装印刷技术。