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清华大学左恒峰:设计与艺术中的CMF研究与应用

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正文共:6265 字 12 图

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内容摘要:从事CMF设计或者研究CMF的相关学者,大家都希望有更多的行业资料,其中论文是重要的参考来源,但学术界关于CMF的论文并不多,今天军团特别分享一篇专业论文,来自清华大学美术学院副教授、英国南安普顿索伦特大学客座教授左恒峰于2012年发布的论文《Research and Application of CMF in Art and Designr》中译版,共同学习。

本文从色彩、材料、与表面装饰的主观感受和体验、客观实现和质犀监控、创意源泉和优化设计、以及系统研究和资源共享等方面对CMF在现代设计艺术中的价值和应用进行了分析论述。作者指出CMF主观体验包含感觉、情绪、功效、和意义四个不同且相互关联的体验层次。

文章以质感为例分析了视觉和触觉在感知过程中的区别和联系,质感情绪反应的相关理论和描述方法,指出了色彩和表面状态的标准化测量和质量管理对于CMF设计方案的准确再现的重要意义。根据设计实例,分析了CMF创意设计的灵感源泉和思维方法并提出了优化设计的思路。文章最后指出了展开CMF系统化研究、 建立CMF数据库的重要意义和内容框架,介绍了作者在这一重要领域的研究经验和设想。

以下是论文前半部分。


色彩(Colour)、材料(Materials)、表面处理(Surface Finish),简称CMF,是所有以材料为实体媒介进行创意和表现的设计艺术活动以及工程制造业都必须面对的重要问题。它们影响着产品的实用功能和美学功能,连接着制造过程中的工艺技术水平和用户对于产品的价值认知,并赋予特定的情感和象征意义。

尽管可以分别对材料、色彩、和表面处理进行独立的研究和应用,但是在设计实践中,CMF更多地具有相互融合、彼此不可分离的关系。色彩一旦脱离数字形式从电脑屏幕上走下来付诸于实体呈现,就离不开具体的材料。包括成色的原料(如染料、涂料等)、被施颜色之物体的基体材料(塑料、金属或陶瓷等)和成色后表面的保护涂层(如透明清漆、薄膜)等等,其视觉效果同时还取决于表面与光环境的交互作用(如对光的反射、透射、折射、衍射等等)。

材料经由成型和表面处理工艺呈现出特定的表面效果,包括色彩与质感,这种色彩和质感可以忠实于、相似于、或完全不同于原始的材料表面。在使用者与产品相交互的使用过程中,还存在着主观与客观相互作用的更为复杂的情形。

比如,色彩和质感效果可能随环境条件(如气候和灯光照明)动态变化而给观者不同的感受;同一色彩或机理赋予在不同材料上呈现出不同的效果从而在视觉上造成可能的匹配性偏差;同一种材料质感在不同感觉形式下比如视觉和触觉上引起的不同的心理反映等等。

所以,在CMF的设计和选择中,需要综合考虑这些主客观的复杂因素。

对于设计师而言,CMF现今巳经有了非常庞大丰富的菜单,并且还在不断的增加新的形式。比如,光就金属而言,图1显示的是一组表面处理的效果,包括来自传统和新兴的技术。

其中每一种表面效果还可以在颜色、肌理样式的尺度、光泽度等多方面进行改变。CMF的变幻莫测由此可以窥见一斑。

但是,面对如此巨大的菜单,设计师对于材料、色彩和表面处理的选择有时仍然会觉得有些茫然或不够自信。作者认为,CMF的选择中,需要避免两个极端。

第一要避免过于自由、漫无边际、无所适从的随意选择,因为设计艺术首先是一种设计活动,其本身具有一定的约束性和责任性。

第二要避免过于理性、呆板、黑守成规的机械选择,因为设计艺术又是一种艺术活动,其本身具有一定的模糊性、随机性和灵动性。

所以,对于CMF的选择既需要提供一定的理性指导,又需要将艺术家和设计师的发散性思维和灵感结合起来。

在某种程度上可以说,材料是主要的载体,色彩和表面装饰是依附于材料并通过一定的工艺手段来实现的,其效果既取决于作为内因的材料自身的特点,也取决于作为外因的工艺过程的特点。将CMF结合在一起进行综合研究和应用的一个很好的例子便是对质感的研究。

可以说,质感研究是集成色彩、材料、表面处理即CMF研究的一个缩影。质感之质狭义上意指材质,广义上意指物质,事物的性质。质感之感意指感觉、感知。所以质感可以理解为材料、物质或事物的性质通过感觉给人的总体印象。

文章的后面将会提到这样的感觉模式不仅仅局限于视觉。需要稍加说明的是,作者认为中文的质感与英文的 texture 在概念上有少许区别。英文的 texture 翻译过来意指物体或织物的质地、纹理、外观!客观的内涵多一些;中文的质感强调的是这种质地、纹理、外观以及其他的性质给人的感受,是客观的内容在主观上的意象,相当于perceived texture。

假如说色彩(colour)和质地(texture)可以相对分离的话,那么色彩对于质感(perceived texture)会起到不可忽视的作用,或者说,色彩已经栠成在质感印象之中了。图2a中熔融的巧克力汁的质感是明确的,当将其色彩抽取之后,从视觉上说,图2b还能被感知为巧克力汁吗?


CMF的主观感受和体验

主观体验可以受到很多因素的影响,比如情境。它本身的内涵也是多维的。可以是基于感觉的本能化的体验,也可以是基于功效的功利主义体验,或者基于情绪、情感的体验以及基于认知和反思的意义化的体验。

它也常常存在来自个体的差异。比如,高亮的金属表面,有人觉得它现代,有人觉得它俗气。有人觉得它令人愉悦,有人觉得它令人烦躁。但是在一定的范围内比如某一类焦点人群中仍然存在一定程度的共性。

正是这种在一定范围和一定程度上的共性,具有研究探索的价值,使得我们设计师能够在设计中通过合理地、智慧地运用CMF,以激发某种特定的主观体验,赋予作品或产品以鲜明的个性。


(一)感觉层次的体验

以质感为例,感知和体验材料质感最常见的是通过视觉和触觉的形式来进行。不过,单独使用一种感觉模式既有一定的独特性,也有一定的局限性。

在以视觉为主导的设计中,模拟质感或人造质感得到了广泛的应用。Christian Eugen 提出材料或物体表面的视觉特点主要由相互关联的四个方面的因素决定,即光泽度(gloss)、色彩(colour)、透明度(transparency)、与质地(texture)。

研究实验表明视觉可以提供质感的总体印象,但这取决于观察的视场和距离。视觉也可能不定反映了一个物体或材料表面的真实信息,诸如三维表面的粗糙度、冷热度、潮湿度、软硬度、摩擦特点等等。而触觉则可以提供关于物体或材料表面局部的、的质感特征,相对于来自视觉的体验,触觉质感的体验显得更加诚实、细腻而丰富。

当来自不同维度的感知信息相致时,并且它们彼此是相关而不可分开时,比如视觉的质感信息和触觉的质感信息(都对一个材料或物体的表面感知起作用)一致时,最终产生的感知效果是叠加的,在心理学上被称为一致性原理(Congruence effect)。

而视觉感知的信息和触觉感知的信息相冲突时,最终产生的感知效果是相抵消的,在心理学上称之为加纳干涉原理(Garner Interference)。

来自于触觉的温感中,物理的或生理的反应起主导作用,而来自于视觉的温感中,心理的反应起主导作用。在视觉心理上色彩的作用举足轻重。

所以,在下图中,同样的表面质地,a比b偏凉,d比c偏热。此外,研究表明,触觉上,在同种材料的条件下(这里是金属),表面温感与表面粗糙度有一定的相关性,光滑的表面(a)比粗糙的表面(c)更趋向于被感觉为冷。所以,图中a、b、c、d四种金属质感效果中,当视觉和触觉同时起作用时,a是被感知为最为凉爽的,而d则被感知为最为燥热的。

不过,作者在针对质感知觉的实验研究中发现,当视觉和触觉相结合时,无论最终的体验结果是叠加型的还是抵消型的,触觉在总的质感感知效果中起了决定性的作用。

视触觉的结果和盲触觉(即隔断了视觉)的结果只在质感认知的关联性的强度上有所区别,而没有在方向上产生不同。换旬话说,只要触觉介入了质感的知觉,视觉的影响就不再是统治性的,而可能只是辅助性的了。

下图显示了针对真皮质感试样进行的视触觉和盲触觉感知评价的对比结果。曲线表明视触觉和盲触觉对于皮革的感知没有本质上的差别。这一点得到了其他学科理论的进一步旁证。

神经科学家的研究证据表明,主管视觉的大脑皮层(对应着视觉意象活动)可以辅佐来自触觉的判断,但是这中要体现在对于物体的“宏观”几何层面的特征的认知上,包括取向、形态、尺寸等因素,而不是“微观”几何层面的特征诸如表面质地等。后者主要由触觉感知确定。

除了视觉和触觉,其他感觉模式也对质感的体验和认知有一定作用,认知科学家早巳发现了不同感觉通道之间信息传递和处理是相互联系的。

所以,不同感觉和多重感觉条件下对于质感的感知、体验与评价具有重要的意义。一个设计中材料质感的选择不仅需要在视觉上具有美学吸引力,还需要在触觉上传递一种良好的感受,并建立与味觉、嗅觉等其他感觉之间的关联性。

这在食品的包装设计中尤为重要。图6中的设计巧妙地运用了质感特定的感觉形式。


(二)情绪层次的体验

现代设计对于积极情绪的体验和传递备受关注。而恰当选用色彩、材料和表面装饰是情感表达的重要手段之一。

我们都有过在使用一件产品的过程中所产生某种情绪的经历,或快乐,或讨厌,或幽默,或尴尬等等。尽管存在一些间接的因素,如使用者当时当地的背景情绪,获得产品的方式(礼品、赠物、还是自己购买)、抑或是环境、天气等外界条件,都会影响情绪的状况,但如果暂时排除这些因素,直接影响清绪的还是产品本身的特点尤其是它与使用者之间的用户界面。那么色彩、材料、表面处理效果在这样的一个界面上,是如何在产品的情绪体验中起作用的呢?或者一个更基本的问题是:单独的一个颜色、一种材料、一种表面质感能否激发一种情绪体验?

对于颜色来说,答案总体是肯定的。

单一颜色或者颜色的组合与情绪之间的关系一直以来在学术界多有研究,并且在设计实践上和色彩疗法等领域获得了明显的应用。但对于材料和表面质感来说,情况要复杂一些。

一般地说,材料及其表面质感需要在特定的应用环境下,即依托一定的物化形象(如产品),才能够传达比较明确的情感含义。然而,情况又不是那么简单。即使在转变成具体的产品形式之前,材料仍有它一般的特点,并在我们的记忆中留下一些约定俗成的印象。

当我们的情绪(或积极或消极)由此而被唤起时,材料便激发了一定的清感。例如,钢铁因其坚硬、沉重、冰冷的材质特点给人以坚强可靠、持久、但又有点机器感和距离感的情绪感受;而木材则因其天然的色泽和流畅随意的线型质感给人以自然、温暖、温和、温馨的情绪体验;以此类推,皮革对应奢华、优雅、精致;大理石对应华丽,高贵。只是当一种材料被应用到特定的产品环境中时,其自身的特点和所诱发的情绪会被强化、延伸、改进或者完全改变。

比如,同样是钢铁材料,当它作为汽车车身框架时,你坐在车内的情绪体验较之塑料框架更有安全感;而当它作为电吹风的壳体或把手(假设可以的话)却远不如塑料更有安全的情绪感受。

实际上,材料与产品的关系好比演员与角色的关系。一个演员,即使脱离剧本,也会有他(她)自己一定的个性和气质。好比钢铁和木材本身有它们的材质特征和既定的清绪基调。有些演员只适合或擅长于饰演适合他(她)个性气质的角色,有些演员也会尝试扮演多样的甚至截然不同的角色。材料也会在不同的清境条件下出现同材异质、同质异感的清况,从而激发出不同的清绪感受。这也给设计师留下了很大的创意空间。

那么如何评价CMF唤起的情绪感受呢?

首先需要借助一定的理论模式来描述这种情绪感受。然后需要借助不同的方法获得数据,并在统计意义上进行分析。

在众多关于情绪的理论中,情绪的分离学说(或分类学说,Discrete emotion)和情绪的维度学说(Dimensional approaches)获得了比较广泛的认同和应用。前者提出情绪可以分离为若干个基本情绪如“愤怒"'、“恐惧”、“快乐”、“惊讶"、,恶心”、“悲哀”等。

它们是情绪的最小单元,代表人脑对于引发情绪的刺激产生的最原始和最本能的反应,并且各自具有通用一致的面部表情。任何复杂的情绪都是由这些基本悄绪的不同组合而产生。后者提出每一种情绪由不同维度的内容构建而成。

最重要的两个维度是“唤醒度”(autonomic arousal)和"愉悦度"(hedonic valence)。唤醒度是一个反应生理和心理激活水平的连续变化的维度,而愉悦度反应了激活性质在消极和积极之间变化的程度。第三个用得不太多的维度是“关注度”(dominance),代表了感受者关注的程度,即是接受还是拒绝的态度”。

作者认为采用情绪的维度学说来进行探讨和描述CMF的情绪关联性是可行的,因为维度学提供了一个相对灵活和开放的系统。虽然该理论提出的基本情绪维度目前相对固定,但依据每一个维度里的不同状态进行组合的情绪样式及其相对应的清绪词汇是比较丰富的,如下图所示。

目前CMF的感知体验研究(包括情绪体验)多半采用的也是维度法评价,这和情绪的维度学具有较好的一致性和相似性,有利于研究的实验设计和结果分析。

从应用的观点来看,目前关于情绪体验的研究基本上采用的还是实验观察法、问卷法以及统计分析法的结合。

下图显示的是作者对于皮革材料的质感研究中关于情绪的知觉评价。研究针对一组由真皮和仿皮组成的质感试样分别在视觉、触觉条件下对11项几何、物理维度的评价参量和8项情绪维度的评价参量以及关联维度(开放维度)进行感觉测试。

图中显示既可以针对“唤醒度”和“愉悦度”的清绪星进行CMF试样之间的比较,也可以针对两个“愉悦度”的情绪量进行比较。

当然,如果向纵深发展的话,可以采用脑科学、神经心理学的定量实验法从情绪产生的机理上建立情绪与外界刺激(如色彩、质感等等)的内在关系进行研究。国际上在心理学、神经科学领域巳有这方面的研究。在设计艺术界,更有实际意义的是来自跨学科的关于情绪体验的信息如何为我们的创造性实践提供指导依据。


(三)功效层次的体验

色彩的功效性是很容易理解的,并且往往这种功效性体验是与情绪的体验相联系的。典型的例子像麦当劳的红色和黄色对增强食欲和增强辨识度的作用,医院的病房或诊疗室里绿色系列与白色的搭配对于安抚病人情绪和心理的作用等(如下图)都巳经产生了功效层面的效果。

而在人机界面上,比如显示屏图与地、文字与背景的颜色搭配如何有利于信息的辨认和视觉上的舒适性更是色彩功效性体验的表现。

相对来说,质感的功效性体验的研究开展得比较少,但是质感的功效性体验对于质感的选择在一定程度上可以提供客观的依据。一种质感可能同时存在正面和负面的功效性,需要根据重点关注的要求来权衡。比如,光滑的表面,会感觉到有减少藏污纳垢防止细菌滋生的倾向,但常常会发现经硬物刮擦后容易留下可以察觉的划痕,需要握持的光滑表面也容易产生汗渍的手指印等。

光泽度比较高的高亮表面一方面让人兴奋、提升环境的活力,但同时容易让人炫目和疲劳。作者研究过一些手持式消费产品(如餐具、电吹风、电庾斗)的把手材料质感与产品操作以及舒适性之间的关系,发现单一材质的清况下,光滑但表面亚光的(一般经磨砂、喷砂处理)的金属质感和较为光滑、光泽度低的、中等软硬度的弹性体质感比一般的塑料把手质感要明显舒适。

其共同的特点是,表面滑爽而没有“粘手”的感觉,且可以产生手在把手接触表面的可控制性滑动(controlled slide)而不是偶然性突发性滑动(slippery)。所谓的橡胶漆也具有这一特点,近年在很多产品(如雨伞、手动工具等)上获得了应用。至于多种材质组合的清况下,无论是同材异质,还是异材异质的组合,其功效性体验更有研究的空间。

(待续)

本文摘录自Research and Application of CMF in Art and Design, H Zuo, 2012



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(图文来自:网络 | 整理编辑:军团 )


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