劉春堯 張珂?zhèn)? 焦帥昊

關鍵詞：川藏鐵路列車；自然色彩系統；地域文化；涂裝設計

隨著我國交通鐵路網的不斷交織，全國各省市之間的聯系更加頻繁，經濟與文化需求的日益增長也不斷促進著軌道交通的迅速發(fā)展，加快交通強國發(fā)展的進程已然成為一項重要任務。川藏鐵路作為“十三五”規(guī)劃國家重點項目是在青藏鐵路之后又一重要連接要道。色彩是列車涂裝的重要表達方式之一，對美觀性與文化性有著較大的作用，關系著乘客的乘坐體驗。色彩作為工業(yè)設計領域中的重要元素，它承載著產品的視覺效果與感性體驗。產品外觀色彩搭配的協調與否決定了用戶滿意度的高低。在色彩領域，HSIAO S 等人建立了交互式遺傳算法的新系統和顏色模擬新系統[1]。王汀等人總結了工業(yè)產品色彩設計的主要特征[2]。王亦敏等人探討了情感語言與色彩的關系[3]。以上文獻表明色彩體系常常作為重要因素用于色彩研究。色彩設計研究在交通工具領域，何勁濤等人對自然色彩系統在汽車內飾色彩設計中的應用進行了研究[4]，徐笑非等人以地域文化為導向進行了高速列車內飾色彩設計研究[5]。支錦亦從列車色彩環(huán)境的感知層入手，構建了車內環(huán)境配色認知空間[6]。何思俊對各國鐵路貨車涂裝色彩進行了收集，建立了鐵路貨車“色彩—語義”匹配空間，為貨車涂裝設計的選擇提供了可量化的理論依據[7]。目前交通領域的色彩研究主要集中在車內設計，而對鐵路機車的色彩涂裝研究較少。

1 自然色彩系統概述

NCS（Natural Color System） 由Anders Hard 等人從1964年開始研究，并于1979 年完成視覺觀察色彩系統[8]。NCS 以6 個基準色為原色，其中包括：白色（W）、黑色（S）、黃色（Y）、紅色（R）、藍色（B）、綠色（G），每一個NCS 色彩對應一個編號，NCS 所有顏色的混合通過 6 種原色的心理性混合量來表示，計算公式為白（W）+ 黑（S）+ 有彩色（C）= 100，彩色（C）=黃（Y）+ 紅（R）+ 綠（G）+ 藍（B），它可以用來描述視覺觀察到的顏色與6 個基準色的對應關系。其中，白色與黑色、紅色與綠色、黃色與藍色作為3 組對立色，構成了NCS 的色彩空間，且組成了NCS 色彩系統[9]。其中，白色與黑色、紅色與綠色、黃色與藍色作為3 組對立色，構成了NCS 的色彩空間，且組成了NCS 色彩系統。在NCS 色彩系統中，每一種顏色都對應一個色彩編號，如NCS S0050—G70Y ，NCS 代表色彩系統，S 代表版本號，00 代表灰度在顏色中所占的百分比，50 代表彩度在顏色中所占的百分比，G 代表主色代號，70 代表副色在顏色中所占的百分比，Y 代表副色代號。

自然色彩系統可以準確地通過視覺層面來描述顏色，通常在工業(yè)設計中起到高效的作用，NCS 系統的顏色劃分基本上與直觀視覺顏色信息一致，操作方便，無需使用專家、測量儀器或參考色卡，即可通過NCS 的方法判定色相、含彩量、黑白色含量等。NCS 系統的色域寬，色樣與顏色參數公差小，有配套的測色儀和軟件。由于高精度、產業(yè)化的服務，在產品色彩制造行業(yè)具有一定的優(yōu)勢。因此，可以采用自然色彩系統對地域文化的物質層色彩進行分析研究。

2 國內外列車色彩涂裝設計現狀

列車的涂裝設計作為列車制造的重要環(huán)節(jié)，在功能性上對列車有保護和識別的作用；美觀性上， 涂裝具有映襯列車造型、傳播地域文化、提升乘客心理認同感和安全感的作用。色彩在涂裝上主要包括表達層面和內容層面，在表達層面包括色彩本身的屬性和用色的比例和尺度；內容層面包括識別、使用和文化。文化與設計是密不可分的，文化可以通過設計的方式傳承，文化也為設計提供了靈感來源。為了滿足不同乘客與線路的要求，多樣化的設計是未來的趨勢，文化從古至今作為一種符號，可以傳達多種文化信息，表達地域空間的性質、用途和目的，以及使用者的身份與地位、情感偏好等。文化要素融合了地理、民俗、宗教等方面的因素。從工業(yè)設計領域來講，文化要素體現的層次越多越能吸引大眾，但鐵路機車的材質與造型有著嚴格的國家標準，所以主要體現在色彩上。

2.1 國內列車色彩涂裝設計現狀

國內部分以川藏鐵路現有列車為例，包括CRH3A、CRH3A、CRH1A、CR200JS-G、HXD1D 型電力機車。其中大多為白色底加上流動性線條與名車標識等，而CR200JS-G 采取了綠黃相間的色彩搭配。國內目前對鐵路列車的主要研究集中在列車頭部列車編組身部、列車涂裝三個部分。其中列車的涂裝體現在色彩的搭配和分割、地域文化及情感化研究等[10]。鐵路列車上的涂裝設計在列車制造中有著舉足輕重的作用，它與機車的文化性、品牌性、安全性、實用性等因素密切相關?，F階段我國列車涂裝不僅與國外鐵路機車的先進技術有很大的差距，而在鐵路機車涂裝風格上也缺少地域文化特征。

2.2 國外列車色彩涂裝設計現狀

鐵路機車在全球范圍內數量眾多，國外的鐵路機車有著較好的基礎設施和繁雜的鐵路密度，此外在發(fā)達國家還有很多世界知名的鐵路機車制造公司，我國在軌道交通領域雖然取得了飛速發(fā)展，但與歐美國家相比仍然存在一定的差距。國外的部分地域文化鐵路機車涂裝有著鮮明的地域特征，伊拉克鐵路機車涂裝提取了地域文化特色的物質載體，從中提煉轉換出適合伊拉克機車的形態(tài)和色彩元素，并運用到涂裝設計中。美國客運機車以紅、藍、銀灰三色為主，其他配以特殊顏色，鋁合金車體占據了列車材質的很大部分，所以銀灰色成為客運機車中出現概率較大的顏色。除此以外使用最多的是紅、藍兩色，紅色是中西部兩家鐵路公司UP 和BNSF 使用的主要色彩，而藍色是東部最大的鐵路公司CSX 使用最多的色彩。兩種色彩在色相上互成對比色，成為美國東西部鐵路貨運的象征色。此外紅、藍也是美國國家旗幟的主要色彩，鐵路貨車使用這兩種顏色使得企業(yè)品牌和國家形象無形地統一起來，對提升國民對鐵路企業(yè)的認知和信賴度十分有益。紅藍兩色已經在美國鐵路領域中使民眾中形成了特定的感性認同。美國的客運機車涂裝除了具有企業(yè)文化特色以外，部分涂裝會更具獨特性，比如遇見重大節(jié)日、賽事和紀念日，相應地區(qū)鐵路沿線上的涂裝將會變得更具特色。日本的“皇家快車號”定位為豪華周游旅行列車，因此選取了高貴的深藍色與金色字樣標語作為涂裝，突出列車的高端定位。在德國的鐵路線上，大多高純度和高明度的紅色涂裝鐵路機車都由DB 及它的子公司生產制造。以紅色為車身主體，白色線條為輔助是DB 公司涂裝最大的特點。

3 基于自然色彩系統的地域文化列車色彩涂裝設計流程

NCS 自然色彩系統可作為工具提取典型的地域文化色彩，通過此方法可以快速準確地獲取色彩的多種屬性，包括明度、飽和度、色相等參數。對目標進行采集、分析、統計與應用，如圖1 所示，首先對環(huán)境色彩進行收集，從沿線地域文化中提取色彩，從而可以獲得具有代表性的色彩原型樣本。地域文化的來源是多樣性的，色彩可從物質層入手，譬如植物、動物、自然風景、歷史遺存、手工藝品等。再參照NCS 測色儀、NCS 色卡、Photoshop專業(yè)軟件等進行識取，從得到的色彩編號中生成NCS 色彩環(huán)和NCS 色三角分布圖，因此可以得到色彩的色相、明度、飽和度特征，NCS 色彩環(huán)可識別色相分布范圍，NCS 色三角可識別明度和飽和度特征。最后將占比較多的色彩進行分析應用與設計。

3.1 典型地域文化色彩樣本收集

地域文化特征色彩樣本采集主要以物質層為載體，代表性的地域色彩是重要的地域文化視覺元素之一。針對川藏鐵路沿線的地域文化色彩樣本采集以圖片為主，其中包括動植物、自然風景民族工藝和建筑色彩等，通過多種途徑完成對圖片樣本的整合。

地域文化特征色彩采集方法，色彩樣本采集方法主要分為兩類：（1）實地拍攝調研。采用專業(yè)攝影設備進行拍攝采樣，該方法適用于大面積區(qū)域的色彩收集，數據采集客觀準確且全面，但操作相對時間較長，不能快速獲得所需要的色彩；（2）收集文獻資料。該方法適用于采集實景消失場景的顏色，操作簡單快捷但采集數據客觀不全面，易造成局限性的色彩識別。

3.2 NCS 色彩數據樣本分析與統計

大體的NCS 色彩分析法有三大類：（1）采用專業(yè)軟件進行讀取，適合數字化照片的色彩信息，但不是特別精確。（2）采用NCS 測色儀讀取，適用于實物表演的色彩讀取，精準性高，操作難度大。（3）使用NCS 讀色卡進行識別局限性較小，精確度相比較弱。

色彩分析的流程大致流程如下：首先把地域色彩樣本導入Photoshop 等專業(yè)NCS 系統分析軟件，再用滴管工具獲取顏色，通過NCS 色卡對應讀取所有樣本的編號，最后利用讀取后的顏色編號制作色彩圓環(huán)和色三角。

4基于自然色彩系統的川藏鐵路列車色彩涂裝設計實踐

通過上述理論與方法流程的研究，以川藏鐵路機車涂裝為例具體闡述NCS 色彩提取的具體過程，最終得出設計方案。四川省與西藏自治區(qū)最為凸顯的特征就是“地域性”，它是范圍區(qū)域內的文化傳承，更重要的是它表現在不同地區(qū)的獨特性和差異性，川藏鐵路作為地域文化傳承的重要載體，多層次的文化需要融合在不同維度體現，這有助于從地域文化里提取出典型的元素應用于鐵路機車涂裝設計，從而促進地域文化的傳承，以期為我國今后的列車涂裝設計提供參考。

4.1 設計思路

西藏自治區(qū)有著顯著的自然風景及民族特色產物，為達到獲取西藏自治區(qū)典型地域色彩的高度準確性，首先對典型的環(huán)境色彩特征和裝飾性色彩進行調研，獲取能夠反映地域文化的典型色彩，其中主要的物質層因子有藏馬雞、藏羚羊、蟲草、邦達草原、納木錯、布達拉宮等。制度層在該區(qū)域主要有藏族服裝首飾、藏文、藏歷年、自治區(qū)制度等。地域色彩提取研究一般從物質層著手，然后以西藏自治區(qū)的特色風景、建筑、動物、工藝品及服飾為樣本，提取出NCS 的色彩分布特征。第一步通過網絡及文獻圖片資料獲得西藏自治區(qū)的各元素圖片。第二步采用NCS 拾取軟件獲得NCS 色彩編號，最后通過獲取的 NCS 色彩樣本及編號，參照 NCS 編號方式，形成NCS 色彩環(huán)和NCS 色三角的分布圖。由于地域元素繁雜且多樣，選取了部分具有代表性的圖片進行提取后，再選取占比較大的色相進行分析。通過色彩環(huán)和色三角匹配，地域文化色彩主要分布在R、Y20R-80R、G30Y-60Y 色相區(qū)間，此外還有S 0570-Y20R、S 3560-R80B 等明度較高的顏色。擁有豐富多彩的色系，明度與飽和度跨越較大，G30Y 在明度與飽和度上有所區(qū)別外，出現頻次最高。R、Y60R、Y70R 出現的次數緊隨其后。NCS 系統顯示除了磚紅和灰綠外，還有金、暗黃、灰白等其他輔助色，這些顏色主要在服飾、工藝品上有所體現。通過NCS 色彩分析可知，高明度與低明度橫跨較大是地域文化色彩的特點，在配色選擇上應當盡量使色彩明度搭配均勻協調。

4.2 設計呈現

綜合上述，從地域文化樣本和NCS 自然色彩系統分析可知，明度和飽和度較高的黃色、明度較高飽和度較低的紅色、明度較高和飽和度較低的藏藍色出現次數相對較高。其中代表著地域文化的典型動物藏馬雞包含了以紅色和黃色為主的特征色，此外還有通過孔雀石提取的原料，經過加工后呈現出的藏藍色也是典型的地域文化色彩。

根據自然色彩系統色彩環(huán)和色三角顯示的暖色占比大于冷色占比的結果得出，地域色彩以暖色為主，冷色為輔。可將藏馬雞的暖色系和藏藍色的冷色系相互結合，形成典型地域文化特征的色彩設計，得到以下設計方案，如圖2 所示。此涂裝設計以川藏鐵路現階段開通段采用的CR200J 型號動車組為例，采用藏馬雞形態(tài)，紅色為主色，黃色和藏藍色為輔，具有典型的地域文化特征，彰顯了獨特的川藏鐵路地域文化。同時車頭外形參照仿生設計，從鳥頭的鳥喙翹起的羽毛的形象中提取出“Z”字造型的元素，使車頭側面具有一定的視覺特征。此方案通過地域文化色彩提取設計進行設計，使列車奔馳在川藏鐵路上時不僅與周圍環(huán)境色有所區(qū)別，降低潛在的安全風險，還具有地域文化特征的色彩涂裝，與環(huán)境渾然一體。

5結語

文章以川藏鐵路列車為例，基于自然色彩系統理論進行列車涂裝設計方法的研究，采用NCS 系統對四川省與西藏自治區(qū)的色彩物質層元素圖片進行調研分析，利用專業(yè)取色軟件對該區(qū)域典型地域文化色彩進行提取，形成了相應的色彩環(huán)和色三角?，F今，對于列車的設計開始轉向于心理層面，注重感性美學與文化認同，同時需要滿足乘客的審美認知。運用自然色彩系統這一體系能夠快速準確地捕捉地域文化特征的色彩，從色彩環(huán)和色三角中獲取色彩的色相、飽和度、明度的布局，批量化定性定量研究各地域中不同的色彩在文化媒介中運用的比例，從而對如何獲取典型地域文化色彩進行研究。捕捉后的地域文化色彩與具體對象相結合后，進一步考慮同種色彩在不同地域中所傳達的涵義，使這些典型地域文化色彩有機結合，為我國地域文化列車色彩涂裝設計提供更加科學的依據。