CN108416813B - 一种色彩提取优化的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种色彩提取优化的设计方法，其特征在于包括如下步骤：a)选取色彩仿生对象；b)提取自然色彩参数；c)采用数码相机对标本进行拍摄，得到具有RGB值的标本照片；d)对具有RGB值标本照片进行修正得到颜色标准数字照片；e)读取颜色标准数字照片的XYZ颜色值，将XYZ颜色值转换成L*a*b*颜色值，得到各个颜色的颜色百分比；f)将标本L*a*b*颜色值原始数据转换成Munsell表色；g)对照基于PCCS色彩体系的形象坐标将得到的Munsell值进行修正，得出对应的色调；h)画出针对该生物色彩的单色形象坐标以及色彩形象坐标，并进行定量分析，得出配色方案。本发明种色彩提取优化的设计方法，为家用纺织品的设计提供新思路、新方法，扩展设计的手段。

Description

一种色彩提取优化的设计方法

【技术领域】

本发明涉及数字图像处理以及颜色的技术领域，特别涉及一种色彩提取优化的设计方法。

【背景技术】

仿生色彩设计隶属于仿生设计中的形态仿生的分支。仿生设计就是指在产品设计中自觉地向生物界寻求启迪，或直接对生物的功能、结构或形态等进行模拟的一种设计观念与方法。自“仿生学”于1960年在美国的一次学术会议上第一次被提出至今，仿生的对象已经不仅仅局限于“生物”，更扩展到了自然界的“非生物”，在徐伯初的《仿生设计概论》一书中明确指出：色彩仿生就是模拟大自然生物和环境色彩，应用到产品色彩设计中的手法。

研究自然色彩其主要目的，是在自然界中去努力寻找那些使人振奋和愉悦的结构形式，并对其特定的色彩组合结构进行更深入的研究，将其运用到我们的纺织品设计中去。

目前，仿生色彩设计滞步于粗浅的表面的色彩提取，没有进行比较精确的颜色提取以及分析，而关于仿生色彩设计在家用纺织品应用方面的学术研究与实践也相对较少，相关理论研究方面需要进一步提升。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种色彩提取优化的设计方法，为家用纺织品的设计提供新思路、新方法，扩展设计的手段，将仿生色彩设计与家用纺织品设计相结合，让人们在心灵上回归自然。

为实现上述目的，本发明提出了一种色彩提取优化的设计方法，其特征在于包括如下步骤：

a)通过适当的整理和筛选，选取合适的色彩仿生对象；

b)提取自然色彩参数，选取合适的标准光源灯箱，将选择好的色彩仿生对象标本放入标准光源灯箱内，然后对标本进行色彩的提取；

c)采用数码相机对色彩提取好的标本进行拍摄，得到具有RGB值的标本照片；

d)采用DigiEye色彩分析系统对具有RGB值的标本照片进行修正得到颜色标准的数字照片；

e)得到颜色标准的数字照片后，采用DigiEye色彩分析系统读取颜色标准的数字照片的XYZ颜色值，然后将XYZ颜色值转换成L*a*b*颜色值，并得到各个颜色的颜色百分比；

f)采集到标本的L*a*b*颜色值及各个颜色的颜色百分比之后，引入模糊集的概念，对Munsell系统进行拟合处理，将复杂的色度分布函数简化为二次多项式运算，并将标本的L*a*b*颜色值原始数据转换成Munsell表色；

g)转换成Munsell表色后，对照基于PCCS色彩体系的形象坐标将得到的Munsell值进行修正，得出对应的色调；

h)画出针对该生物色彩的单色形象坐标以及色彩形象坐标，并将单色形象坐标以及色彩形象坐标进行定量分析，得出配色方案。

作为优选，所述步骤a)色彩仿生对象的选取途径包括两种，一种是根据确定要表达的情感或者目标，有针对性地选择仿生对象；另一种是已经明确的色彩仿生对象，已经明确的色彩仿生对象可以省略寻找和确定的环节，直接对仿生对象进行色彩的数据采集以及分析处理等，在只有情感目标的情况下，需要经过缜密的思考，寻求合适的仿生对象，用二维的手段绘画或者摄影将其记录下来，同时了解相关的色彩主观认知，选择合适的色彩心理认知。

作为优选，所述步骤b)中自然色彩参数的提取，参照形态仿生的形态抽取原则，将自然色彩参数的采集变为色彩抽象的采集，所述色彩抽象为主要色彩抽象，而次要色彩简化，所述主要色彩抽象为抽取大面积和主要色相，所述次要色彩简化为简化小面积和次要色相。

作为优选，所述步骤b)中标准光源灯箱为VeriVide灯箱。

作为优选，所述步骤d)中DigiEye色彩分析系统的修正包括白平衡数据修正、均匀性数据修正和DigiTizer颜色修正。

本发明的有益效果：

(1)借助DigiEye色彩分析系统对自然色彩进行较准确的提取、处理，得到通用的色彩参数，并结合日本小林重顺先生主持研究的“色彩形象坐标”体系对数据分析处理，得出自然的配色方案，较准确的应用于家用纺织品设计中去，探索家用纺织品设计的新思路、新方法，从而扩展设计的手段。

(2)将仿生色彩设计与家用纺织品设计相结合，将大自然的色彩尽可能逼真的展现在家用纺织品中，让人们在心灵上回归自然，满足人们渴望大自然和居住环境相互融合的情感需求。

(3)在设计成本不变的前提下通过色彩为设计创造更大的附加值，使人们更加重视大自然，时刻谨记保护大自然，营造人与自然的和谐关系。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明提供一种色彩提取优化的设计方法，其特征在于包括如下步骤：a)通过适当的整理和筛选，选取合适的色彩仿生对象；b)提取自然色彩参数，选取合适的标准光源灯箱，将选择好的色彩仿生对象标本放入标准光源灯箱内，然后对标本进行色彩的提取；c)采用数码相机对色彩提取好的标本进行拍摄，得到具有RGB值的标本照片；d)采用DigiEye色彩分析系统对具有RGB值的标本照片进行修正得到颜色标准的数字照片；e)得到颜色标准的数字照片后，采用DigiEye色彩分析系统读取颜色标准的数字照片的XYZ颜色值，然后将XYZ颜色值转换成L*a*b*颜色值，并得到各个颜色的颜色百分比；f)采集到标本的L*a*b*颜色值及各个颜色的颜色百分比之后，引入模糊集的概念，对Munsell系统进行拟合处理，将复杂的色度分布函数简化为二次多项式运算，并将标本的L*a*b*颜色值原始数据转换成Munsell表色；g)转换成Munsell表色后，对照基于PCCS色彩体系的形象坐标将得到的Munsell值进行修正，得出对应的色调；h)画出针对该生物色彩的单色形象坐标以及色彩形象坐标，并将单色形象坐标以及色彩形象坐标进行定量分析，得出配色方案，所述步骤a)色彩仿生对象的选取途径包括两种，一种是根据确定要表达的情感或者目标，有针对性地选择仿生对象；另一种是已经明确的色彩仿生对象，已经明确的色彩仿生对象可以省略寻找和确定的环节，直接对仿生对象进行色彩的数据采集以及分析处理等，在只有情感目标的情况下，需要经过缜密的思考，寻求合适的仿生对象，用二维的手段绘画或者摄影将其记录下来，同时了解相关的色彩主观认知，选择合适的色彩心理认知，所述步骤b)中自然色彩参数的提取，参照形态仿生的形态抽取原则，将自然色彩参数的采集变为色彩抽象的采集，所述色彩抽象为主要色彩抽象，而次要色彩简化，所述主要色彩抽象为抽取大面积和主要色相，所述次要色彩简化为简化小面积和次要色相，所述步骤b)中标准光源灯箱为VeriVide灯箱，所述步骤d)中DigiEye色彩分析系统的修正包括白平衡数据修正、均匀性数据修正和DigiTizer颜色修正。

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容。

实施例1

本实施例的一种色彩提取优化的设计方法，包括如下步骤：

a)通过适当的整理和筛选，选取橙粉蝶标本作为色彩仿生对象；

b)提取橙粉蝶标本的色彩参数，将橙粉蝶标本放入VeriVide灯箱内，然后对橙粉蝶标本进行色彩的提取；

c)采用数码相机对色彩提取好的橙粉蝶标本进行拍摄，得到具有RGB值的标本照片；

d)采用DigiEye色彩分析系统对具有RGB值的橙粉蝶标本照片进行修正得到颜色标准的数字照片；

e)得到颜色标准的数字照片后，采用DigiEye色彩分析系统读取颜色标准的数字照片的XYZ颜色值，然后将XYZ颜色值转换成L*a*b*颜色值，得到各个颜色的颜色百分比，如下表1所示：

表1橙粉蝶色彩参数表

f)采集到标本的L*a*b*颜色值及各个颜色的颜色百分比之后，引入模糊集的概念，对Munsell系统进行拟合处理，将复杂的色度分布函数简化为二次多项式运算，并将标本的L*a*b*颜色值原始数据转换成Munsell表色；

g)转换成Munsell表色后，对照基于PCCS色彩体系的形象坐标将得到的Munsell值进行修正，得出对应的色调，如下表2所示：

表2橙粉蝶Munsell表色色彩参数表

h)将上组数据在色彩形象坐标上进行标注，得出如下图：

YR/B:杏色，也叫柑子色，属于清色，与浊色的柿色(YR/S)相对应。如果与清色黄(Y)或者白(N9.5)搭配，形成亲和、轻松、开朗的形象；如果与红(R)或蓝(B)、紫蓝(PB)配色，能体现出青春朝气、富有健康活力，用于家纺设计，给人以休闲感，形成甜淡、新鲜、自由随意的氛围。

YR/Dgr:深茶色，也叫黑褐色，颜色厚重，接近黑色，给人以粗犷、坚韧的形象，容易让人联想到骑士或者武士。与同色系的杏色(YR/B)配，会增强暖感，为了不过于压抑，应该用稍微明快一些的浊色做过渡，产生分隔的效果。

Y/P:浅黄色，也叫奶油色，随着由锐调(V)向明调(B)、浅调(P)的推进，变得激烈、鲜艳而辉煌，增添了朝气与可爱，给人以孩子气的形象效果。若与暖色系的清色组合，会有畅快、健康、愉悦的感觉；若与冷色系的清色或者白色搭配，则有明快、清新、朝气蓬勃之感。

Y/Gr:褐色，也叫枯叶色、灰水色，传统色名叫铁灰色。将黄(Y)色系也变成涩调(Gr)，就没有黄色感觉了。其朴素、古风、素雅，冬天常见这种枯黄的色调，常与灰色或者浊色结合，产生风雅感，但改变色彩的层次，用该色彩分隔浅黄色(Y/P)与深茶色(YR/Dgr)，会产生风格独特的时髦感、寂静感。

在橙粉蝶的色彩形象坐标中可以看出，四种色彩，两种色系，横跨了柔软与坚硬的两种感觉，增强了YR/B的暖感，同时通过Y/Gr在中间作隔断，显得不会很突允，有色彩感而不过分鲜艳，总体色调偏暖，属于悠闲、易亲近的色彩组合。

实施例2

本实施例的一种色彩提取优化的设计方法，包括如下步骤：

a)通过适当的整理和筛选，选取绿玛瑙作为色彩仿生对象；

b)提取绿玛瑙的色彩参数，将绿玛瑙放入VeriVide灯箱内，然后对绿玛瑙进行色彩的提取；

c)采用数码相机对色彩提取好的绿玛瑙进行拍摄，得到具有RGB值的标本照片；

d)采用DigiEye色彩分析系统对具有RGB值的绿玛瑙照片进行修正得到颜色标准的数字照片；

e)得到颜色标准的数字照片后，采用DigiEye色彩分析系统读取颜色标准的数字照片的XYZ颜色值，然后将XYZ颜色值转换成L*a*b*颜色值，得到各个颜色的颜色百分比，如下表3所示：

表3绿玛瑙色彩参数表

f)采集到标本的L*a*b*颜色值及各个颜色的颜色百分比之后，引入模糊集的概念，对Munsell系统进行拟合处理，将复杂的色度分布函数简化为二次多项式运算，并将标本的L*a*b*颜色值原始数据转换成Munsell表色；

g)转换成Munsell表色后，对照基于PCCS色彩体系的形象坐标将得到的Munsell值进行修正，得出对应的色调，如下表4所示：

表4绿玛瑙Munsell表色色彩参数表

h)转换成色彩形象坐标后，将绿玛瑙的五种色彩定位到坐标中，得出如下图的绿玛瑙色彩形象坐标：

GY/Dl：树叶绿色，属于暗淡的色彩，但其有深度、有味感，能衬托出素材感，给人以田园的感觉，在配色中，常常与红或茶色组合，增强暖感，形成粗狂的形象效果。在绿玛瑙中，它的作用更倾向于突出玛瑙的质感。

B/Dk：深孔雀蓝色，与钴蓝色(B/Dp)比，色调发暗，变深，进一步增强了凛然、严肃、理智、时髦感。它是体现这种冷、硬世界的颜色。用柔和的灰色或明快的色彩进行分隔配色，则有都市化的感觉，更具合理性，若添加华丽的主色调，会在稳重中体现休闲感。

BG/Lgr：灰绿色，淡弱调的色调稍显暗淡，其没有绿色系惯有的清洁感，但能形成一种安静的氛围，体现和平、温柔、舒适的心境。

B/Gr：青灰色，有些发暗，多于具有暗淡色调的颜色配色，整体上是浅灰色，流露出冷静、内省的色调。其与灰绿色(BG/Lgr)搭配，运用色彩渐变，加深了寂静感，也具有沉着、润泽的印象。

BG/Dgr：黑绿色，具有厚重、庄严的形象，有效利用其冷感，会形成凛然的配色，因其给人硬、结实的感觉，所以容易与男性化的形象联系起来。若与灰色搭配，会体现出古典的沉稳感，并有素雅的时尚感。

在绿玛瑙的色彩形象坐标中可以看出，五中色彩，渐变色系，总体色调偏冷，创造出一种稳重、宁静的感觉，属于高冷、稳重的色彩组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种色彩提取优化的设计方法，其特征在于包括如下步骤：

a）通过适当的整理和筛选，选取合适的色彩仿生对象，色彩仿生对象的选取途径包括两种，一种是根据确定要表达的情感或者目标，有针对性地选择仿生对象；另一种是已经明确的色彩仿生对象，已经明确的色彩仿生对象可以省略寻找和确定的环节，直接对仿生对象进行色彩的数据采集以及分析处理等，在只有情感目标的情况下，需要经过缜密的思考，寻求合适的仿生对象，用二维的手段绘画或者摄影将其记录下来，同时了解相关的色彩主观认知，选择合适的色彩心理认知；

b）提取自然色彩参数，选取合适的标准光源灯箱，将选择好的色彩仿生对象标本放入标准光源灯箱内，然后对标本进行色彩的提取，自然色彩参数的提取，参照形态仿生的形态抽取原则，将自然色彩参数的采集变为色彩抽象的采集，所述色彩抽象为主要色彩抽象，而次要色彩简化，所述主要色彩抽象为抽取大面积和主要色相，所述次要色彩简化为简化小面积和次要色相，标准光源灯箱为VeriVide灯箱；

c）采用数码相机对色彩提取好的标本进行拍摄，得到具有RGB值的标本照片；

d）采用DigiEye色彩分析系统对具有RGB值的标本照片进行修正得到颜色标准的数字照片，DigiEye色彩分析系统的修正包括白平衡数据修正、均匀性数据修正和DigiTizer颜色修正；

e）得到颜色标准的数字照片后，采用DigiEye色彩分析系统读取颜色标准的数字照片的XYZ颜色值，然后将XYZ颜色值转换成L*a*b*颜色值，并得到各个颜色的颜色百分比；

f）采集到标本的L*a*b*颜色值及各个颜色的颜色百分比之后，引入模糊集的概念，对Munsell系统进行拟合处理，将复杂的色度分布函数简化为二次多项式运算，并将标本的L*a*b*颜色值原始数据转换成Munsell表色；

g）转换成Munsell表色后，对照基于PCCS色彩体系的形象坐标将得到的Munsell值进行修正，得出对应的色调；

h）画出针对生物色彩的单色形象坐标以及色彩形象坐标，并将单色形象坐标以及色彩形象坐标进行定量分析，得出配色方案。