记忆色漫谈

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惊！100个调色师必须知道的小技巧

还在苦恼不知道用哪款滤镜？Flickr大V都在偷偷看

图1. 电影<布达佩斯大饭店>中一幕

I.记忆色简介

正如电影<布达佩斯大饭店>中采用粉色作为主色调表达危难之中的情侣的爱恋，文学中亦常用颜色来视觉化某种记忆或情感，从而使得特定的事物变得具象。例如，读到『两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天』时，我们可能很容易再现其用色彩勾勒出的美好画面。通常，用语义表达描述色彩（即color naming）并不准确且完备，如天空蓝、香蕉黄、肉色，但在颜色科学中，这一类与常见事物相关的颜色却常被重点关注，也就是本文所要讨论的记忆色（memory color）。严格来说，记忆色属于一种色貌现象，最早由赫林（Hering, 颜色视觉对抗色学说的提出者）提出并用来讨论其与颜色恒常性（color constancy）的关系，Mark Fairchild在<色貌模型>(Color Appearance Model)一书中给出了一个相对简练的定义：

Def. 1: Memory color refers to the phenomenon that recognizable objects often havea prototypical color that is associatedwith them. For example, most people have a memory for the typical colorof green grass and can producea stimulus of this color if requested to do so inan experiment.

即，依赖于对熟悉事物的视觉经验，人们可以凭借长期记忆（long-term memory）还原出印象中物体的颜色，如天空的蓝、草地/树叶的绿、以及各种肤色。有趣的是，记忆色一般与物体的实际颜色并不一致，而是表现出更为饱和的颜色，此外，某些记忆色的其他颜色维度即色调（hue）与亮度（lightness）也有一定变化。

图2. Windows XP壁纸

为了进一步说明记忆色现象，下图为一种名为两色投影（two-color projections）的示意图，(b)中是原图(a)的RGB三通道投影片（transparencies），当红色通道再次以红色而绿色通道以白色光源照明时则得到(c)中的结果。不同于预期的粉色图像，该结果显示出相对丰富的色调。而其中一项原因便是记忆色对其的增强效果。

图3. 两色投影示例:(a)原始全彩图；(b) RGB三通道投影片；(c) 两色复现效果图

基于上述定义，记忆色的重要性主要体现在两方面。一是由于记忆色是基于熟悉事物的色貌现象，这些在实际场景中遇到的颜色将同等频繁地在不同媒体间得以传递，因此成像、显示及打印等设备的校准/特征化以及评价过程中需对这些色彩样本给予更多关注，如肤色、天空蓝、草绿。例如，在色域/色彩深度有限的条件下，设备的色域应尽可能多地覆盖/有效表达这些颜色。另一方面，根据记忆色与实际物体色的差异，在颜色复现中对图像予以适当地调整，可以使得图像质量得到提升、更令人愉悦。类似地，在照明光源设计时，合适的光谱功率曲线（SPD）可以使被照射物体有更接近记忆色的呈现，从而达到更佳的“显色性”（color rendition）。可以看出，记忆色作为一种内在标准存在于观察者印象之中，当观察者再次得到相关物体的视觉线索时，记忆色便会被唤起进而用作评价图像自然感（naturalness）的参照物。

Def. 2: Naturalness is typicallydefined as the degree of correspondence between the visual representation ofthe image and theknowledge of reality as stored in memory.

II.记忆色的量化研究

为了更好地在上述两方面运用记忆色，需要在如CIELUV等标准色空间中确定记忆色的分布。而记忆色既然与观察者的经验相关，在个体之间必然存在着对相同物体的记忆色差异。因此，生理心理学实验常被引入用来研究不同观察者对不同物体记忆色的反应情况。实验中，被试者需要根据提示（cognitive/perceptual cues）将其记忆色以特定方式复现出来。通过梳理在实验设计中通常需要考虑的因素或环节，记忆色的近期研究动向将在下文给出。

1. 记忆色样本

根据记忆色被唤起场景的不同，提示可以以文本形式（text based）或图像形式(image context based)给出，即被试者根据文字或缺失颜色信息的特定形状将印象中的记忆色恰当地复现。由于一般性，后者被更广泛地采用。而样本介质可基于应用导向采用印制图片或电子图像。关于记忆色的选择，大多数研究关注于肤色、天空、草地、树叶、成熟蔬果等，近年来，亦有现代记忆色(modern memory color)的概念被提出，即将传统记忆色的概念以符号学视角推广到商业标识、国旗等同样为人熟识的事物上。

图4. 商标设计中的色彩与情感

2. 参与者样本

记忆色和所有色彩一样无法脱离“人”来讨论，并且更加依赖于观察者的熟悉程度与相关经验。所以在实验中需要考虑记忆色样本与参与者样本的协调，即备选的记忆色应该对观察者是熟悉的。不同实验针对于参与者的不同经验及文化背景对其记忆色差异及运用进行了调查。例如，对于印刷品色彩，专业从业者和一般观察者（expert vs. naïve observer）虽然都会以记忆色作为产品质量的评价标准，一般观察者则单纯以记忆色评价，而专业人士会优先考虑其他印刷方面的瑕疵。类似地，在图像后期处理中，有经验的修图师会优先分隔记忆色区域（比如肤色）从而进行色彩调整，而一般观察者在评价图像时也会优先关注记忆色。

此外，记忆色的跨文化研究也得到了关注，但结果表明地域间的平均差异几乎相当甚至小于个体间水平（一个例子：莫奈和他的邻居对那个著名池塘的记忆色），意味着地域对记忆色的影响的重要性相对较低。下图为不同地区观察者对青苹果记忆色的平均水平（可视化及u’v’图分布结果），有趣的是，即使是文化背景相近的中国大陆与台湾却表现出最显著的差异，当然一种解释是地域间青苹果种类的差异。值得一提的是，目前几乎所有相关实验都是基于色觉正常群体开展的。

图5. 不同地区对青苹果的记忆色平均水平（sRGB渲染效果与u’v’色品图分布）

3. 其他实验设置

严谨的实验观察条件会采用如暗室、标准灯箱、校准好的显示器等，而观察者复现记忆色的方式也会被有意设计，如采用较灵活的混色法（color mixing）、从多个候选样本选择最匹配的等方式。此外，近年来兴起的众包（crowd-sourcing）模式也被引入用于研究记忆色，即观察者可通过类似于电子问卷调查的方式在各自的显示设备上进行实验，由于众包广泛地对参与者及其文化背景、采用的显示器、观察条件等有效采样（笔者持存疑态度），得到了类似于传统实验的记忆色分布结果。对于记忆色分布结果，一般采用如下图中左图所示的二维置信椭圆，即涵盖一定比例，如95%，观察者的记忆色结果。若考虑记忆色与实际物体色的亮度差异，则需要在三维色空间行采用椭球或如下图中右图所示的凸包（convex hull）展示。

图6. 左图：三种物体在两种光源下的记忆色椭圆[Boustet al., 2004]；右图：草地、天空与肤色在CIELAB色空间中的记忆色凸包[Zeng & Luo, 2010]

III.结语

在得到记忆色的分布后，调色师们可以将色彩调整三维的灵活度降低至朝向记忆色区域的一维，从而增强图片的自然感。然而，记忆色复现在广义上也属于喜好色复现。对于观者“因人而异”的喜好，记忆色只提供了一种视角。其他方面，如色偏（colorcast）有意营造的艺术效果（一个例子：黑白摄影）和环境光源对记忆物体的影响同样值得考虑。例如，有研究通过对社交平台Instagram数据分析发现，低色温、高曝光、高对比度的图片更易被点赞和评论。正如亨特（Hunt）所述，“the conceptsof spectral, colorimetric, exact, equivalent, and correspondingcolorreproductionprovide a framework which is a necessary preliminary to anydiscussion ofdeliberate distortions of color reproduction”，在传统颜色复现的基础上，记忆色的研究同样也会为颜色复现提供一种参考与更多选择。

读完本文，也许你还是无法快速准确地选出Instagram里最令人满意的滤镜，但试着回忆下你最爱的人的形象，TA的肤色、发色、衣服的颜色……，你脑海里的TA还是真实的TA么？

作者简介

谢昊

美国罗彻斯特大学电气工程专业在读硕士

浙江大学光电工程专业学士

研究兴趣：多基元显示，多光谱成像，计算摄影学