沈壽前后時期作品色彩特征的比較研究

蔡濤，徐帥，劉蘊瑩*，薛文良，周小進，李婷

（1.東華大學 紡織學院，上海 201620；2.蘇州纖維檢查院，江蘇 蘇州 215004）

引言

蘇繡，是以蘇州地區為中心產區刺繡的簡稱，也是江南地區民間傳統美術項目。蘇繡的形成離不開色彩的作用，《詩經》中載“五色備謂之繡”，這里的“繡”指代的便是由“赤”“黑”“白”“青”“黃”等五色刺繡而成的帶紋樣服飾[1]，由此可見色彩對于蘇繡的重要性。作為蘇繡的代表性傳承人，沈壽及其刺繡作品的色彩運用特點，無論是在歷史、文化、還是審美方面都對蘇繡藝術的傳播和發展產生了極大影響。因此，對沈壽作品色彩特征的研究將有助于我們更好地了解和認識蘇繡，以期實現對非物質文化遺產的保護和傳承。

目前關于沈壽作品色彩特征的研究相對較少，已有研究在色彩特征的分析上主要依賴于主觀評價和感性認知，缺乏相關的色彩數據作支撐，且在色彩特征的分析上也未能與相應的色彩分析體系結合[2-4]。本文基于國內博物館和拍賣行等線上平臺的藏品資源對沈壽作品進行檢索，并依據時間節點對沈壽作品進行前后時期的分類，通過K-means聚類算法完成對沈壽作品色彩數據的測量，然后再利用CNCS色彩體系對沈壽作品色彩特征進行分析，最后總結出沈壽前后時期作品的色彩特征和形成原因。

1 沈壽作品的分類和收集

1.1 沈壽作品的分類

對沈壽作品的分類要結合其生平經歷，沈壽于1874年出生在江蘇蘇州吳縣的富商家庭之中，自8歲起便在母親宋氏和姐姐沈立的影響下學習傳統刺繡。1905年到1907年間，沈壽赴日本考察學習，期間她通過將西方繪畫和美術繡的藝術特點與中國傳統刺繡相結合創立了仿真繡這一藝術流派。1914年，沈壽受張謇邀請赴南通女工傳習所任所長并兼職教員，直至1921年沈壽逝世，其在任職期間為仿真繡培養了大量的人才（圖1）。時至今日，仿真繡已成為蘇繡中最具藝術代表性和影響力的流派之一[5]。

圖1 沈壽與第一屆畢業生合影

因而，綜合沈壽的生平經歷來看，以沈壽赴日考察創辦仿真繡的時間為界，即1907年，可以將沈壽的作品劃分為前后兩個時期。前期沈壽的作品主要以傳統繡為主，而后期沈壽的作品則以赴日學習后創立的仿真繡為主。

1.2 沈壽作品的收集

近年來，國內博物館和拍賣行等線上平臺的電子資源開始逐漸完善和豐富，給學者提供了更便捷的藏品檢索方式和可視化研究角度，有利于相關研究的開展。本文通過對國內各大博物館和拍賣行中沈壽的藏品資源進行線上檢索，從故宮博物院、南京博物院、南通博物苑、上海博物館、蘇州博物館和南通沈繡博物館等六處博物館，以及中國嘉德和上海嘉泰兩個拍賣行的官方線上平臺，完成了對沈壽作品的收集，最終獲得21幅作品的圖片資源，其中得到前期作品15幅，后期作品6幅（表1）。

表1 沈壽作品信息表

2 沈壽作品色彩數據的測量

本文采用K-means聚類算法實現對沈壽作品色彩數據的測量，相較于常用的目視測量和儀器測量，其主要具有以下幾個優點：

（1）通過處理收集的作品圖片實現對色彩數據的測量，解決了作品難獲取的問題，且并不會對原作造成傷害。

（2）避免了主觀因素的影響，提高了準確率。

（3）可以批量進行作品圖片色彩數據的測量，提升了效率。

2.1 K-means聚類算法的原理

K-means聚類算法全稱k均值聚類算法（k-means clusteringalgorithm），是一種迭代求解的聚類分析算法，在計算機圖像色彩測量領域，其具有用數據量化圖像色彩種類的功能。K-means聚類算法的核心思想便是將給定的數據集N劃分為k個簇，其中數據集N包含n個數據（n為自然數），并找到這些簇的聚類中心C1、C2、C3、…、Ck，使簇中的每一個數據點Xi（0≤i≤n，其中i取整數）與該簇聚類中心Cj（0≤j≤k，其中j取整數）的平方距離和最小化[6]，具體步驟如下：

（1）將數據集N劃分為k類，每一類子數據集Nj代表一個簇；（圖2a所示，圖中所有點為數據集N，假設k=2）

（2）隨機選擇k個點作為每個簇的初始聚類中心；（圖2b所示，藍色和綠色的標記即為初始聚類中心）

（3）計算數據集N中每個點距離到每個聚類中心的距離，并將其分配給距離它最近的聚類中心形成新的簇。其中，兩點之間的距離使用歐式距離公式計算（式1）；（圖2c所示，距離藍色標記點較近的點被標記為藍色，距離綠色標記點較近的點被標記為綠色）

（4）重新計算每個新簇Nj中I個數據的質心μj（0≤I≤n，其中I取整數），其中質心為簇Nj的均值向量（式2），每個質心位置即為該簇新的聚類中心；（如圖2d所示，可以看出較上一步，每個簇的聚類中心位置發生了一定的變化）

（5）重復第3～4步的步驟，不斷迭代更新每個簇的聚類中心，直到新形成的聚類中心與原聚類中心重合或收斂于某一點；（如圖2e～2f所示，即為重復第3～4步的步驟）

圖2 K-means聚類算法的原理

2.2 沈壽作品色彩數據的測量

運用聚類算法的原理在Matlab上進行仿真實驗，即可測量出沈壽作品的色彩數據。以沈壽前期作品《花間游雀》色彩數據的測量為例，具體步驟如下：

（1）運用imread函數讀取出作品圖片色彩數據的編程矩陣；

（2）根據size函數返回得到大小為[m,n,p]的三維數組；

（3）通過K-means聚類算法得到作品色彩的RGB數值矩陣（圖3）。

圖3 《花間游雀》作品的色彩數據

通過Matlab仿真實驗測量收集到的21幅沈壽作品的色彩數據，該仿真實驗的核心步驟是超參數K值的設定，K取值不同，對圖片的還原程度也不相同。一般來說，K值越大，聚類圖像分割的效果越好，對樣本圖片色彩數據的還原程度也越高，但相應計算量也會增大，且容易出現空值的情況（圖3色彩數據第10行），但如果K值過小則又會導致測量的主色種類太少，無法還原圖片的色彩數據，所以選擇合適的K值是實現準確測量圖片色彩數據的關鍵之處[7]。本文設定的K值為20，理論上可得420組RGB數值矩陣，但由于各作品的RGB色彩數據不超過20組，因而，在剔除各作品RGB數值矩陣中的空值后，最終實際共測得338組RGB數值矩陣（表2）。

表2 沈壽作品的RGB數值矩陣組數

2.3 色彩數據的命名

為方便后續對沈壽作品色彩特征的比較研究，還需要對測量得到的色彩數據進行命名，本文通過參考中科院科技情報編委會名詞室撰寫的《色譜》，以及郭浩等人編著的《中國傳統色》中所總結的色彩名稱和相應的RGB數值，并整理制成Excel表格，最后共獲得896組中國傳統色彩名稱和相應的RGB數值（圖4）。

圖4 中國傳統色彩名稱和對應的RGB數值的數據庫

構建完中國傳統色彩名稱和RGB數值的數據庫后，再利用歐式距離（式3），計算沈壽作品色彩數據RGB數值與該數據庫中RGB數值之間的距離，取兩數組間歐式距離最小的色彩名稱即為沈壽作品測量色彩的名稱（圖5）。

圖5 《花間游雀》作品測量色彩的名稱

3 沈壽作品色彩特征的分析

本文對沈壽作品色彩特征的分析主要是在CNCS色彩體系下進行的，該體系是基于中國人視覺數據基礎而開發的，相較于其他色彩分析體系，更加符合中國人的色彩視覺感知的特點[8]，有助于做到對沈壽色彩特征分析與中國傳統色彩文化的結合，也更利于對中國傳統色彩文化和非物質文化遺產的保護和傳承。

3.1 CNCS色彩體系

CNCS色彩體系是建立在中國傳統色彩文化和對國外色彩體系吸收借鑒之上的，其是由色相、明度和彩度等基本色彩屬性構成的。利用CNCS色彩體系可以有效地對沈壽作品的色彩特征進行分析。在CNCS色彩體系中，色相是用于表示色彩種類的屬性，不同的色相值表示不同種類的色彩。CNCS色彩體系的基本色系是由紅、黃、綠、藍、紫五種主色和紅黃、黃綠、綠藍、藍紫、紫紅五種中間色組成的，各色系色相從標號001到160共分為160級，根據色相標號的順序，按照逆時針的方向等間距排列可形成20個區間的CNCS色相環，通過色彩在色相環中所處的位置即可判斷出其所屬色系（圖6），如色相標號在000～016之間的色彩就屬于紅色系，以此類推，色相標號每隔16個數值的色系分別為黃紅色系、黃色系、綠黃色系、綠色系、藍綠色系、藍色系、紫藍色系、紫色系和紅紫色系。其中，由于標號000的色相和標號160的色相兩者重合，故規定二者同屬一種色彩。

圖6 CNCS色彩體系的色相環

除色相，外在CNCS色彩體系中明度和彩度等基本色彩屬性被分別用來表示色彩明暗程度和鮮艷程度。其中，CNCS色彩體系規定色彩明度值處于0～40間為低明度，處于40～65間為中明度，處于65～100間為高明度；規定彩度值在0～8之間的為低彩度，在8～22之間的為中彩度，大于22的則為高彩度。通過將明度和彩度的結合可以形成CNCS色彩體系特有的九色域模型，將不同級別明度和彩度進行搭配，可以細分出高明低彩、中明低彩和低明低彩等九種類型的色彩風格（圖7）。

圖7 CNCS色彩體系的九色域模型

3.2 沈壽作品色彩數據的轉換

由于Matlab仿真實驗測量出的沈壽作品色彩數據為RGB數值矩陣，為實現后續對其作品色彩特征的分析，還需要將其色彩數據由RGB模式向其他模式轉換。

3.2.1 RGB色彩模式向HSB色彩模式的轉換

HSB色彩模式是基于人的心理和視覺系統描述色彩的基本特征，符合人眼觀察色彩的過程，借助HSB色彩模式中色彩屬性的數值，不僅可以更好地分辨出色彩的類別、鮮艷程度和明暗程度，而且還可以輔助繪圖軟件，完成對沈壽作品常用色色塊的呈現。不同的色彩模式之間存在相互轉換的關系，從RGB模式轉到HSB模式之間的關系是非線性化的[9]，可以參考下面的公式（式4至式6）。

3.2.2 HSB色彩模式向HVC色彩模式的轉換

本文對沈壽作品色彩特征的分析是在CNCS色彩體系下完成的，因而在對色彩數據進行分析時，須利用CNCS色彩體系中色彩屬性色相（H）、明度（V）和彩度（C）等基本色彩屬性，完成對沈壽作品的常用色、色彩搭配關系和色彩風格等色彩特征的分析。

3.3 沈壽作品色彩特征的分析

本文對沈壽作品色彩特征的分析主要從常用色、色彩搭配關系和色彩風格等三個層面展開。

3.3.1 常用色

即沈壽作品中使用頻次較多的色彩，通過整理沈壽前后時期作品的常用色可以發現，在前后兩個時期沈壽作品在各色系的常用色彩種類的選擇上都存在不同之處（表3）。首先，在色系種類的選擇上，沈壽前期的作品未使用藍色系、藍紫色系和紫色系色彩，而后期作品則未使用黃色系、黃綠色系和藍綠色系色彩。其次，具體到前后時期作品同用色系中常用色的種類上也不相同，如前期紅色系中使用蒼艾、大云、茶褐、火泥棕和荊褐等色彩，而后期紅色系中則使用海報灰、淡豆沙、老僧衣和養生主等色彩。此外，沈壽前后時期作品在黃紅色系，綠色系和紅紫色系等常用色彩的種類上，也都存在部分或全部不相同的情況。

表3 沈壽前后時期作品的常用色

3.3.2 色彩搭配關系

色彩搭配關系指不同色彩之間相互搭配作用的效果，依據位置關系的不同，可將色彩搭配關系分為同類色、鄰近色、對比色和互補色等四種效果（圖8）。在色相環中，若以某一位置色相為基色，則與基色位置相差45°以內的色彩為同類色，由于二者色差較小，色彩對比相對較弱，因而可以保持畫面色彩的統一，表達出高雅柔和的特點；而與基色位置相差45°～90°范圍內的色彩為鄰近色，其在色彩對比中比較明顯，可體現出畫面色彩明快、清晰和豐富的特點；對比色是與基色位置相差90°～120°范圍內的色彩，在色彩對比效果上僅次于互補色，能夠體現出畫面鮮明、飽滿的效果，給人帶來興奮、激動的快感；色彩搭配關系中對比最為強烈，色彩畫面最豐富、且最具有感官刺激效果的便是互補色，其與基色的位置相差120°～180°之間，它不僅能夠為人帶來極大的反差效果，還能夠突出畫面的主旨。

圖8 色彩搭配關系

根據沈壽前后時期作品的色彩搭配關系來看（圖9），前期作品主要以黃紅色系中流黃、降真香、絞衣和萊陽梨黃等色彩為基色，以紅色系中蒼艾、大云、茶褐、火泥棕和荊褐等色彩，以及黃色系中瓷秘、凍縹、冥色、河豚灰和執大象等色彩為同類色；以紅紫色系中茄皮紫、深牽牛紫和驖驪等色彩，以及黃綠色系中不皂、蒼葭等色彩為鄰近色；以綠色系中白屈菜綠和醽醁等色彩為對比色；以藍綠色系中鋼藍、青雀頭黛、育陽染和暗藍等色彩為互補色。

圖9 沈壽前后時期作品的色彩搭配關

而在沈壽后期作品中，其色彩搭配關系是以黃紅色系中黃粱、黃埃、降真香和大塊等色彩為基色；以紅色系中海報灰、淡豆沙、老僧衣和養生主等色彩為同類色；以紅紫色系中紹衣、甘石等色彩為鄰近色；以綠色系中白屈菜等色彩，以及紫色系中銀褐、迷樓灰等色彩為對比色；以藍色系中月影白等色彩和藍紫色系中大理石灰等色彩為互補色。

3.3.3 色彩風格

色彩風格是根據CNCS色彩體系中的九色域圖不同區域的色彩特點得到的，在九色域圖中將色彩特點劃分為九個不同的區域，每一個區域都代表不同的色彩風格（圖10），如區域1代表高明度、低彩度的色彩，在風格上表現出簡潔、輕柔和干凈的視覺效果，而區域9則為低明度、高彩度的色彩，在風格上表現為華麗、魅惑和異域的視覺效果。結合沈壽前后時期作品色彩在九色域模型各區域頻次的統計分析，可以得到沈壽前后時期作品的色彩風格（圖11）。從沈壽前后時期作品在九色域模型中所處的主要區域來看，沈壽前期作品的色彩多表現為中彩中明的特點，以自然、質樸和休閑的色彩風格為主，而沈壽后期作品的色彩多表現為高彩中明的特點，以動感、活潑和熱烈為主。由此也可以看出仿真繡和傳統繡在色彩風格上的不同。

圖10 九色域圖中不同區域的色彩風格

圖11 沈壽前后時期作品色彩風格特點

4 結論

通過對比分析沈壽前后時期作品常用色、色彩搭配關系和色彩風格等色彩特征，可以得到以下幾點結論：

（1）在常用色上，沈壽后期所使用的淡豆沙、老僧衣、養生主等色彩在前期作品中出現的頻次并不高，這不僅體現出沈壽在刺繡用配色上的大膽創新，還側面反映了該時期染色技術的發展。

（2）在色彩風格上，沈壽前期多用中彩中明的色彩，風格以自然、質樸和休閑為主，沈壽后期作品則多用高彩中明的色彩，風格以動感、活潑和熱烈為主。兩時期作品的主要變化在于后期更偏向于對高彩度色彩的使用，這也是由于沈壽在吸取西方油畫和美術繡藝術特點后，開始大膽使用鮮艷的色彩以此來形成對比的效果，突出畫面的主體部分。

（3）在色彩搭配關系上，沈壽前后期的作品基本都以黃紅色系中的色彩為基色，其中后期作品在同類色的選擇上僅使用紅色系，而前期作品在紅色系和黃色系色彩的使用上則都有選擇，但在互補色上，前期作品中僅使用了藍綠色系，而后期作品中在藍色系和藍紫色系上都有選擇，根據色彩搭配關系也可以看出沈壽后期的作品相較于前期作品在色彩的運用上要更講求以對比搭配來突出表現作品的風格。

可以看出，造成沈壽前后時期作品色彩特征不同的原因，主要是該時期染色技術發展和西方美術繡藝術特點。