（纺织材料与纺织品设计专业论文）基于纬向空间混色原理的提花织物设计方法[纺织材料与纺织品设计专业优秀论文].pdf

浙江理工大学硕士学位论文 摘要 本文以产品开发应用为目的，基于数码提花仿真技术和色彩中性混合( n e u t r a lm i x t u r e ) 原理，采用纬向空间混色方法进行提花织物设计方法的研究。围绕这一主题，本文在对相 关文献与研究成果进行考查与分析的基础上，重点通过讨论纬向空间混色提花织物色彩模 型和组织模型的规范化设计方法，建立混色结果与色纬组合比例之间的数学模型，对纬向 空间混色提花织物的空间混色规律进行系统的探索。 首先，根据h s i 彩色模型，建立色调和亮度变化较明显的色彩模型，以及色纬组合比 例关系。为实现模型的色纬组合比例关系，本文通过设计色条色带意匠系列图，对应各意 匠色带的显色纬线组数，使显色纬线在单位纬向循环内以一定的比例组合混色；并结合织 造实践，提出将长色条色带分解为短色条色带，或将短色条色带均匀分配于长色条色带之 间的优化设计方法，以丰富色彩层次，实现更加理想的混色效果。 其次，对图像色彩与组织结构的对应方法进行探讨，包括两个环节，一是图像色彩和 色条色带意匠系列图的对应；二是纹样意匠色和显色、背衬基础组织的对应。在进行图像 色彩与色条色带意匠系列图的对应时，本文突破传统黑白组织的概念，提出建立色条色带 意匠系列图的“彩色组织库 ，将单元色条色带意匠图作为一个整体与图像色彩进行计算 机对应，达到了提高纹织设计效率，减少意匠处理工作量的目的。然后，根据各意匠色带 对应的显色纬线组数，将纹样的各意匠色号下的每一纬对应显色或背衬基础组织，建立色 条色带意匠系列图的意匠色号与基础组织的对应关系。 最后，本文分别采用粘胶人造丝和桑蚕丝两种纬线原料织造具有4 1 8 个色彩层次的织 物色谱模型，运用“计算机平均颜色计算 方法和s p s s 统计软件对织物色谱模型编制的 合理性进行分析，建立起了实际混色结果与色纬组合比例间关系的数学模型，为预测最终 混色效果提供依据。同时，本文将上述两种色谱模型应用于设计实践，通过对目标图像进 行分色处理，使纹样获得较好的晕染效果，并配合工艺，织造出了色彩晕染效果较好、造 型生动，且具浮雕效果的像景织物产品，从而证明，通过建立纬向空间混色提花织物的色 谱模型，将其应用于织物混色结果的预测，为提高设计效率，实现提花装饰织物的设计开 发探索了一条有效的途径。 关键词：纬向空间混色；组合比例；色彩模型；提花织物：设计 浙江理t 大学硕十学位论文 j a c q u a r df a b r i cd e s i g n b a s e do nt h ep r i n c i p l eo fw e f ts p a c i a l - - c o l o r - m i x t u r e a b s t r a c t f o rd e v e l o p i n gn e wj a c q u a r dp r o d u c t s ，t h i sa r t i c l er e s e a r c h e san e wm e t h o do fw e a v i n g j a c q u a r df a b r i c ，w h i c hi s t h ew e f ts p a c i a l c o l o r - m i x t u r em e t h o d , b a s e do nt e x t i l ec o l o u r r e p r o d u c t i o nt e c h n o l o g y a f t e ra n a l y z i n gr e l a t e dd o c u m e n t sa n dr e s e a r c h e s ，t h i sr e s e a r c h e x p l o r e st h er u l eo fw e f ts p a c i a l c o l o r - m i x t u r e ，d i s c u s s e si t sd e s i g nm e t h o d , a n ds e t su pt h e m a t h e m a t i c a lm o d e lb e t w e e nt e x t i l e sa c t u a lc o l o r sa n dw e f tc o m p o u n d p r o p o r t i o n s f i r s t , e s t a b l i s hac o l o r f u lm o d ea n dt h ew e f tc o m p o u n dp r o p o r t i o n sa c c o r d i n gt ot h eh s i c o l o rm o d e l i no r d e rt of u l f i l lt h ew e f tc o m p o u n dp r o p o r t i o n so ft h ec o l o r f u lm o d e ，t h i sa r t i c l e d e s i g n sas e r i e so fc o l o rr i b b o n s ，a n dc o r r e s p o n d st h ew e f tn u m b e r st ot h ec o l o rr i b b o n s t h r o u g hw e a v i n gp r a c t i c e ，a no p t i m i z e dm e t h o do fd e s i g n i n gc o l o rr i b b o n si sa d v a n c e d t h i s o p t i m i z e dm e t h o db r e a k st h el o n gc o l o rr i b b o n si n t os h o r tc o l o rr i b b o n s ，a n dd i s t r i b u t e ss h o r t c o l o rr i b b o n sb e t w e e nl o n gc o l o rr i b b o n se q u a b l y e m p l o y i n gt h i sm e t h o d ，w ec a l lg e tb e t t e r m i x t u r ec o l o ra n dm o r ec o l o rg r a d a t i o n s s e c o n d ，d e s i g n i n gj a c q u a r df a b r i c s 谢mt h em e t h o do fw e f ts p a c i a l - c o l o r - m i x t u r e ，t h ec o l o r s o fap i c t u r es h o u l db ec o r r e s p o n d e d 、析t hw e a v es t r u c t u r e s i th a st w os t e p s ：p i c t u r e sc o l o r s c o r r e s p o n d i n g 谢t hc o l o rr i b b o n s ，a n dd r a f tc o l o r sc o r r e s p o n d i n g 、i t l lb a s i cw e a v es t r u c t u r e s o nc o r r e s p o n d i n gc o l o rr i b b o n s ，t h i sp a p e rp r o p o s e saw a yo fc r e a t i n g “d a t a b a s eo fc o l o r w e a v e s t r u c t u r e s ”o fc o l o rr i b b o n s ，t h e nf i l l i n gau n i to fc o l o rr i b b o n si no n ep i c t u r e sc o l o ra sas i n g l e u n i ts t r u c t u r e w i t ht h i sw a y ，w ec a l lf i n i s ht h ec o r r e s p o n d e n c eb yc o m p u t e re f f e c t i v e l y ，i t r e d u c ep r o o f m gt i m ea n dc o s t a f t e rc o r r e s p o n d i n gc o l o rr i b b o n s ，t h ep i c t u r ei sc h a n g e d 嘶t ha s e r i e so fc o l o rr i b b o n s c o l l o c a t e i n ge v e r y d r a f t i n gc o l o r sb a s i cw e a v es t r u c t u r e s ，w ec a nm a k e u pt h er e l a t i o n n s h i pb e t w e e nc o l o rr i b b o n sa n db a s i cw e a v es t r u t u r e s l a s t ，w i n lt w ok i n d so fw e f t - m a t e r i a l s ( v i s c o s er a y o na n dm u l b e r r ys i l k ) ，t w oc o l o r f u lm o d e s a r ew e a v e d e v e r ym o d e lh a s4 18c o l o rg r a d a t i o n s t h i sa r t i c l em a k e sa n a l y s i so nt h et e x t i l e c o l o r f u lm o d e s 丽m “c a l c u l a t ea v e r a g ec o l o rb yc o m p u t e r a n ds t a t i s t i cs o f t w a r eo fs p s s t h r o u g ht h ea n a l y s i s ，c o l o r f u lm o d e s p h y s i c a ll i g h t n e s sa n dc h r o m av a l u e sc a nb ef o r e c a s t e d w h a ti sm o r e ，t h et w ot e x t i l ec o l o r f u lm o d e sa b o v ea r eu s e dt op r o d u c ef a b r i c s b yc o o p e r a t i n g 浙江理工大学硕+ 学位论文 诵mw e a v i n gc r a f lt h i sm e t h o dc a l lm a k ec o l o u r f u l ，v i v i d , a n a g l y p t i cw o v e np h o t o g r a p h s 。a f t e r t h er e s e a r c h , t h i sa r t i c l em a n i f e s t st h a tt h em e t h o do fw e f ts p a c i a l - c o l o r - m i x t u r ei sa d a p t i v et o m a k ej a c q u a r df a b r i c s ，a n dt h ec o l o r f u lm o d ec a nb eu s e dt of o r e c a s t et e x t i l e sa c t u a ls p a c i a l c o l o r i ti sa na c t i v ew a yt oi m p r o v ee f f i c i e n c y ，a n di ti sa l s oan e wd e s i g nm e t h o dt op r o d u c e i n n o v a t i v ej a c q u a r df a b r i c s k e y w o r d ：w e f ts p a e i a l c o l o r - m i x t u r e ，c o m p o u n dp r o p o r t i o n , c o l o r f u lm o d e ，j a c q u a r df a b r i c ， d e s i g n 浙江理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师 的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰 写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：王燕旱 日期：卅年多月l 芦日 浙江理工大学学位论文舨权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阙。本人授权溉江理工 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密1 3，在 不保密裔。 学位论文作者签名：王燕子 日期：叫年岁月t 2 - 日 年解密后使用本版权书。 嗍7 年 浙江理工大学硕士学位论文 1 1 引言 第1 章绪论 随着计算机技术的发展，纹织c a d c a m 技术迅速在国内取代了传统的人工意匠和轧花； 此外，随着高速电子提花龙头和高速无梭织机等现代织造技术的发展，提花织造的机电一 体化程度也进入崭新时代。由此带来了色织提花织物的设计理念和设计手段的根本性变革 【i - 3 0 依托于各种纺织品设计c a d 软件和图象处理软件的运用，2 0 世纪末发展起来的数码织 造技术突破了传统意义上的色彩与组织必须完全对应的原则，利用有限的色丝色相( 如三 原色加黑、白色) 经交织时产生的空间混合效果，获得丰富的视觉色彩，极大地提高了丝 织色彩的表现能力h 1 。该技术采用分色成像原理，在所选用色丝不超过6 种的情况下，使织 物交织色彩( 理论值) 达到数千种以上，从而织造出色彩仿真效果较好，色彩层次较细腻 的提花织物，为现代提花织物产品的设计和开发提供了广阔的发展空间。 现今数码提花织造技术将色彩中性混合中的空问混合原理应用到提花织物显色上来， 大致按以下方向发展，一是采用经向空间混色方法进行提花织物的设计，二是采用纬向空 间混色方法进行提花织物的设计。经向空问混色提花织物运用各组纬线的长短浮长，色彩 相问来显示织物的色彩层次，表现织物色彩细腻均匀，层次丰富踊1 。纬向空问混色提花织 物是由单位纬向循环内共口混合的显色彩纬及黑色或白色纬线的不同组合比例来实现织 物的色彩层次变化，采用这种方法达到的混色效果与各种色阶组织产生的混色效果是截然 不同，进一步丰富了提花织物的艺术表现力1 。本文即在现有研究成果的基础上，基于数 码织造技术，对纬向空问混色提花织物的设计方法进行初步探讨，重点对通过调整混合色 纬的组合比例来把握纬向空间混色的变化规律进行研究，并通过设计实践来揭示纬向空间 混色提花织物的具体特征及应用效果。 1 2 研究回顾 1 2 1 研究背景 科技的发展和纺织品贸易国际化的推动，以及设计工作者创新理念和设计水平的提 高，不仅促进了纺织企业生产效率的提高，同时也丰富了纺织产品的品种开发手段。面对 更加激烈的市场竞争，近年来我国的纺织企业也投入了更多的精力在新产品设计与开发 浙江理工大学硕十学位论文 上。数码织造技术将计算机技术以及色彩的空问混色原理应用于纺织品设计中，使色织提 花织物的产品档次、技术含量和产品附加值都得到了较大程度的提高。 目前，数码织造提花产品的创新设计方向较多，产品层出不穷。例如，在色彩与图案 的创新设计，以及图像色彩与图案的仿真设计等方面口一，数码织造技术均展示出了强大 的生命力。在我国，数码织造技术主要是围绕各类艺术作品的仿真设计、制作，集中在装 饰物、礼品等高端提花产品的方向上进行开发。但是，由于提花织物生产流程复杂，针对 各种织造对象如传统国画、照片、手绘纹样、油画等艺术作品，其色彩混合原理也各有不 同，所以，运用织造方法对各类艺术作品进行仿真，难度很大，效果不尽如意嘲。因此， 色织提花织物通过组织结构的多种表现手法来呈现艺术作品特殊的肌理效果，使作品在 “真与不真 、“像与不像”之间达到视觉欣赏与审美的平衡，追求艺术和纺织技术的完 美结合，将成为运用数码织造技术，提高提花织物艺术表现力，提升提花织物创新开发能 力的新设计理念。 1 2 2 国内外研究现状 纬显色结构是目前色织提花织物较多采用的一种显色方法，其主要代表为东方的丝绸 织锦( c h i n e s et a p e s t r y ) ，如丝织彩色像景【1 仉1 ，由高密低旦的桑丝制织而成，一色丝作 经，多色选纬。我国传统的纬显色提花织物利用纬线固有的色彩在织物表面显色，同时采 用换道、抛道、挖花盘织等工艺，以丰富织物的色彩，其色彩的丰富程度受色纬组数的限 制1 2 1 。现代织机一般只配备6 个储纬器，若用传统的设计方法，在同一段上的用色无法超 过6 色，不能实现特殊的“逐花异色 效果，更不能满足现今数码图片成千上万的色彩需 求。因此，为在现代电子提花剑杆织机上采用有限的几组色纬来表现纹样复杂的色彩层次， 必须把色彩中性混合中的空间混合原理应用于色织提花织物的设计。 目前，国内外对色彩空间混色原理在提花织造上的应用已有较多研究，根据产生混色 效应的组织表现手法不同，纬显色提花织物又可分为经向空间混色提花织物和纬向空间混 色提花织物。 ( 1 ) 经向空间混色提花织物 经向空间混色方法是目前数码织造技术所运用的显色方法，即用一系列的色阶组织来 表现不同的颜色层次。可通过横向变化组织循环内显色纬线彩色纬组织点的多寡和纬浮长 的长短，或纵向增加( 减少) 黑纬和白纬的分量来实现色彩或明度层次的变化【1 3 】。目前， 在数码技术环境下经向空间混色提花织物的研究已获得较大进展，并在借助计算机对色和 2 浙江理： 人学硕+ 学位论文 复色分层等技术方面有较大的创新： 台湾本盟纺织股份有限公司黄熠嘉1 9 9 8 年提出一种具彩色影像提花布的织造方法， 将图片的原有基本色分离成为数个灰阶的图案，分别依阴影缎纹铺入形成数张组织图，再 按纬纱投入顺序复合成一张完整组织图。织造时根据需要，增减色系n 4 1 。 李加林等人2 0 0 1 年( 已获国家技术发明二等奖，2 0 0 3 ) 提出应用于彩色丝织像景的 原色组合为“红、黄、兰、黑、白 ，但可利用现代印刷术的原理，根据情况选择某种倾 向性的专用色丝用于显色。并提出采用复色分层技术，将目标图像的色彩归分成红、黄、 蓝、黑、白5 种颜色的分色稿，每一分色稿由某一色丝与经线交织的3 2 个深浅均匀过渡 的纹板来表示，最后通过组合来完成彩色丝织像景的混色设计【1 5 。1 6 】。 周赳( 2 0 0 1 ) 提出，用于彩色像景提花织物的原色设计可以有“红、黄、蓝、黑、白” 和“红、黄、蓝、绿、黑、白 两种，通过混色可以得至t 1 6 色相、4 纯度和8 明度共5 1 2 个 固定色的色彩模型用于彩色像景织物的色彩设计【1 7 1 ；2 0 0 2 年提出“真彩 提花织物设计可 以借鉴四色印刷的原理，选择“青、品红、黄、黑、白”为基本色，将真彩色图像根据c m y k 分色原理分成四个计算机灰度图像，每个灰度图像可以采用色光影阶组织对其进行组织设 计，最后通过组织图合并完成电子纹版设计的构想f l s 】；2 0 0 6 年在中国专利c n l 7 7 2 9 8 9 “数 码图像设计仿真织物的方法”中提出二次c m y k 分色，通过调节灰度替换数值来补偿灰度， 然后设计满足全显色要求的色阶基础组织和配合组织，与数码图像的灰度替换，组合形成 具有全显色效果的仿真织物结构刚1 9 】。2 0 0 7 年，在数码设计技术的基础上，进一步提出以 全息组织设计替代单一组织设计的设计构思，以经纬交织平衡为技术前提，建立数码全息 组织库，应用于分层组合设计模式下无彩数码提花织物和有彩数码提花织物等的创新设计 c z o 沈干等人2 0 0 2 年在中国专利c n 2 5 3 8 8 1 7 y “纬二重像景织物 中提出一组经线和两组 纬线交织，表层组织采用2 4 枚纬向经浮点逐渐递增渐变的缎纹组织，并通过两组纬线交 替互成表里，使织物表面形成多层次的两个颜色【2 1 1 。 颜钢锋、樊臻、韩容等人( 2 0 0 3 ) 在其丝织像景专利说明中也提出，彩色丝织像景的 局部表层组织可以由经向和纬向共同分割而成，表层组织采用纬浮点递增。组合后可以产 生数千至数十万的颜色表现层次，比现有颜色表现层次提高两个数量级 2 2 。2 3 1 。 同本国家基督学院k e i j io s a k i 2 0 0 3 年运用黑、白、银、黄、绿、蓝、普蓝和品红八组 纬线织造出超出千种色彩的织物 2 4 1 。 鲁佳亮2 0 0 6 年在“实用型桑丝色谱组织模型的研究和应用 中选用红、黄、蓝、黑 3 浙江理t 人学硕+ 学位论文 四组纬线和米白色经线，完成了从一组纬到四组纬与一组经线交织的组织模型设计，用以 织造色彩与组织相对应的实用型桑丝色谱，将色相丰富，彩度和明度层次过渡清晰的色谱 实物应用于生产实践嘲。 ( 2 ) 纬向空间混色提花织物 与经向空间混色方法相对应，本文所研究的纬向空问混色方法是指采用显色纬线的并 置混合来显色，通过调整单位纬向循环内显色纬线的组数和组合比例，在现代电子提花剑 杆织机上实现有限色纬的多种混色效果。 我国传统的重纬提花织物一般多采用纬浮显色，即利用某一色彩的纬线浮于织物表面 显色，以纬线的固有颜色来表现纹样的色彩。这种方法直接采用纬浮长，只用接结经组织 切断浮长，织物表面质地较细腻，手感较丰满，立体感较强。但是其表现织物颜色的丰富 程度受色纬组数的限制，无法适应现代高速运转的织机环境。 杭州都锦生织锦在其意匠绘画中大大发展了半丝( 即两种色丝共口混织) 的组织方法 乜7 1 ，把色织技术提高到极致，使织锦的表现力可与任何手工的刺绣和缂丝相媲美。其具体 的手法是用细致、均匀的横向线条由密集到稀松的排列来刻画物象的明暗、起伏等体积和 面积的关系。运笔时，线条的排列和转折根据物象的形态和生长规律来变化，疏密过渡要 均匀，线条方向不能纵横交叉，转折不能太突然，在同一花形中，可用一种或数种颜色进 行撇丝，一种颜色代表一种显色色纬，在织物表面形成深浅过渡的色彩效果瞄1 。 张可桢2 0 0 7 年“数码辅助综框的应用研究中对纬向空间方法进行初步的理论概述， 采用数码辅助综框技术，以红、黄、蓝、白和黑五种原色为纬线颜色组合，通过设计一系 列的色条色带意匠图来实现单位纬向循环内共口的显色纬线及黑色和白色纬线的排列比 例变化，一共可产生1 4 7 个色彩层次。采用这种方式织造的织物表面混色效果与各种色阶 组织产生的混色效果是截然不同的，进一步丰富了提花织物的艺术表现力嘲。2 0 0 8 年，沈 干、张可桢等人就纬向空间混色技术申请了国家专利汹蝴1 。 除此之外，在g o o g l e 、维普数据库、中国期刊网等数据资源中未搜索到关于纬向空间 混色提花技术的报道，在其他国家的研究报道中也未搜索到相关内容。 由此可见，目前国内外的数码织造技术研究主要集中在经向空间混色的提花织造方 面，而关于纬向空间混色提花织造技术的研究报道较少，现有的文献和研究成果也仅仅是 初步提出了这样一种技术的方向与大致轮廓。而关于如何实施该技术开发产品，以及在实 施该技术过程中有哪些工艺技术规律需要把握，以达到产品的满意效果，尤其对于如何设 计纬向空间混色提花织物的色彩模型，如何合理的设计变化各种色纬组合方式( 即色条色 4 浙江理工人学硕+ 学位论文 带意匠系列图) ，以及如何快速实现图像色彩与色条色带意匠图和基础组织的对应等方面 的问题，尚需作深入细致的探讨，提出比较完整的技术实施方案。 1 3 研究内容、方法和意义 1 3 1 研究内容 就新近提出的纬向空间混色提花织造方法，本论文尝试采用该方法建立较完整的织物 色谱模型，通过分析混色结果与色纬组合比例间的数学模型对纬向空问混色方法进行系统 的研究，其主要内容包括以下几个方面： ( 1 ) 分析纬向空间混色提花织物的显色原理，提出色彩模型的系统设计原理和方法； 具体是：先确定经纬线的原色组合，在原色的基础上通过对纬向循环内显色纬线的组数和 组合比例进行设计和编排，建立空问混色提花织物的色彩模型，依据该色彩模型完成多组 色纬的混色设计。 ( 2 ) 分析纬向空间混色提花织物的结构特点，通过绘制一系列色条色带意匠图来实现 纬向循环内显色纬线的组合比例关系，并针对两种色调对比较大的纬线以5 ：1 、4 ：1 等较 大的比例组合时混色效果不理想的情况，提出将长色条色带分解为短色条色带的色条色带 意匠图优化设计方法，实现织物表面较均匀的混色效果。 ( 3 ) 对图像色彩与组织结构的对应方法进行分析探讨，将纬向空间混色提花织物的组 织对应过程分为图像色彩与色条色带意匠系列图的对应，及意匠色号与基础组织的对应两 个步骤。并在传统黑白组织模式的基础上，提出建立色条色带意匠系列图的“彩色组织库 ， 实现图像色彩与色条色带意匠系列图的计算机对应。 ( 4 ) 对织物色彩模型进行分析，采用s p s s 统计软件对色彩模型进行曲线拟合实验，建 立混色结果与色纬组合比例之间的回归方程，以此检验色彩模型的合理性，实现对织物实 际混色效果的预测，并将色彩模型应用于织造实践和产品开发，对纬向空间混色方法的应 用前景进行探讨。 1 3 2 研究方法 本文通过深入分析纬向空问混色提花织物的色彩表现原理和组织结构特点，为实现色 彩模型的色纬组合比例关系，进行色条色带意匠系列图的系统设计，并通过建立色条色带 意匠系列图的“彩色组织库 ，以及设计显色、背衬基础组织，完成纬向空间混色提花织 5 浙江理上人学硕+ 学位论文 物色彩模型的组织设计。其具体的研究流程示意图如图1 1 所示。 1 3 3 研究目的与意义 图1 1 研究流程示意图 本文研究的目的与意义在于： 一一对纬向空间混色提花织物的色彩原理和结构原理进行了系统的分析，建立起组 织管理体系，并通过构建混色结果与色纬组合比例问的数学模型，对实际混色结果进行预 测，较好地提高了纬向空间混色提花织物的设计效率，构建一种“小批量、多品种、快设 计、快生产 的数码织造技术生产模式。 一一通过产品设计实践，揭示纬向空间混色提花织物的具体特征及应用效果，选择 合适的纬线原料，结合织造工艺，纬向空问混色方法较好地表现了织物的浮雕效果和图像 的色彩晕染效果，进一步提升了提花织物的艺术表现力。 一通过本课题的研究，可以充分发挥数码织造设计技术的优势，实现纬向空间混 色提花产品高效率的开发创新，结合经向空间混色方法等其他提花织物表现手法的应用， 可表现织物更加丰富的风格特征，是提升提花产品附加值的有效途径之一。 6 浙江理工人学硕十学位论文 第2 章纬向空问混色提花织物的设计原理 与由经纬交织组织点色彩产生空间混色的经向空间混色方法不同，纬向空间混色方法 是通过显色纬线的彩色细线并置排列以产生空间混合色彩，其采用的组织结构与经向空间 混色方法所采用的具有较大差异。因此，系统的掌握纬向空间混色规律，以便生产应用， 非常重要，需要对织物色彩设计原理和织物组织结构原理进行深入分析，构建起一套合理 的色彩组织管理体系。 2 1 纬向空问混色提花织物的应用色彩原理 色彩是一门科学，是色织物表现艺术作品的重要手段啪1 。如果在实际应用中深入了解 色彩在织物设计中的理论指导作用，总结色彩在织物设计中的规律和应用方法，那么在表 现织物色彩时将能实现较好的预测，提高设计效率。因此，本文在设计色彩模型之前，对 纬向空间混色提花织物的色彩混合原理、经纬线基本色的选择原理等方面进行分析和探 讨，以把握其在织物设计中的应用规律。 2 1 1 织物的色彩混合原理 2 1 - 1 1 色彩的混合方式 色彩的混合包括色光混合( 加法混色a d d i t i v em i x t u r e ) 、色料混合( 减法混色 s u b t r a c t i v em i x t u r e ) 和中性混合( n e u t r a lm i x t u r e ) 三种方式。色光混合是指各种不 同波长的光波交叉照射形成新的色觉，是一种加法混色，适用于发光体的色彩表现h 羽。 色料混合是指将各种不同颜色的染料或颜料进行混合后产生新颜色，是一种减法混色，适 用于反射介质的色彩混合，如绘画调色、纺织品染色和叠色印刷等b h 鄹。色彩的中性混合 是基于人的视觉生理特征所产生的视觉色彩混合，并不变化色光或颜色材料本身，混色效 果的亮度既不增加也不降低，而是相混颜色亮度的平均值。色彩的中性混合又具有两种视 觉混合方式：一种是颜色旋转混合，将两种或多种颜色并置于一个圆盘上，通过动力令其 快速旋转，这时就会看到新的颜色；另一种是将不同的颜色并置在一起，并列的色彩点、 线等在一定的视觉空间之外，能在人眼中造成混合的效果，这种色彩混合受空间距离的影 响，故又称为色彩空间混合。 织物由经纬线按一定的浮沉规律进行交织而成，其表面通过彩色经纬线的交织细点或 细线紧密排列，在一定的视觉空间外，能产生混合形成新的颜色，属于色彩中性混合中的 7 浙江理下大学硕十学位论文 空间混合方式一1 。因此，在织物的色彩空间混合过程中，纱线颜色本身并没有真j 下的混 合，它们不是发光体，而只是反射光的混合。 2 1 1 2 色彩并置产生空问混色的条件 色彩空间混合的混色结果与观测距离、色彩面积比、色彩配对数及观测者个体差异等 因素都有密切联系口1 1 。因此，色彩并置产生空间混合需具备以下的条件：其一，混合的颜 色应该是细点、细线，同时要求成密集状。点、线愈细愈密，混合的效果愈明显；其二， 色彩的位置关系为并置、穿插、交叉等；其三，色彩并置产生空间混合效果与视觉距离有 关，必须在一定的视觉距离之外，才能产生混合。距离愈远，混合效果愈明显嘲。 纺织品设计中，色织产品通过经、纬向色纱并列配置及织纹变化产生点、线、面综合 构成的混色效应，在一定距离之外，色纱交织后只能看到一种混合的色彩，这是织物布面 色纱反射光在人的视觉上的空间混合。 2 1 1 3 色彩空问混合的规律 色彩的空间混合与色光混合和色料混合一样，都具有用少套色而获得多套色的特点， 但其混合的规律各有不同，因此在构建色彩模型前应对色彩空间混色的规律作一些分析： ( 1 ) 互为补色关系的色彩按一定比例进行空间混合，可得到无彩色系的灰和有彩色系的灰。 如：红与青绿并置混合可产生灰、红灰、绿灰色感。 ( 2 ) 凡非互补色关系的色彩在空间混合时，产生二色的中间色。如：红与蓝的混合，可得 到红紫、紫、蓝紫等。、 ( 3 ) 凡彩色系与非彩色系混合时，也产生二色的中间色。如：红与白的混合，可得到不同 明度的浅红；红与黑的混合，可得到不同纯度的红灰。 ( 4 ) 色彩空间混合时产生的新色，其明度相当于所混合色的中间明度。 2 1 1 4 提花织造中的空问混色特点 基于色彩空间混合的一些特性，织物通过色纱的空间混合产生的色彩效果具有色彩直 接混合( 色料混合) 远不能及的某些特点，与减色相比，增加了一定的光刺激值，其明度 等于参加混合色光的明度平均值，既不减也不加。由于它实际比减色法混合明度显然要高， 因此色彩效果显得丰富、响亮，有一种空间的颤动感，表现自然、物体的光感，更为闪耀。 通过少数颜色的纬线混合可产生较丰富的色彩层次，织物表面的色彩近看丰富，远看则色 调统一，在不同的视觉距离和不同的角度观察具有不同的混色效果。 同时，纬向空间混色提花织物并不是单纯的彩色细线成密集状并置组合，其混色效果 受织物纱线色彩、组织结构、织造工艺等因素的影响无法得到绝对鲜艳纯净的色彩。 8 浙 l ：理t 大学硕i 。学位论文 2 1 2 经纬线基奉色组合设计原理 2 1 2 1 原色原理 交织织物的色彩原理是基于非透明色的混合显色，该原理与透明印刷色彩原理和计算 机色彩原理有着本质的区别，但具有通过原色表现混合色彩的共同特点，且织物的混合色 彩与原色都有一定的数学模型关系”1 。因此，要实现织物色彩的合理设计需要对原色原理 深入分析。 原色即指用于织物色彩设计的纱线基本色。目前。对原色的解释主要有以下四种； ( 1 ) 色光三原色红、绿、蓝，即杨和赫姆霍尔兹于1 8 0 7 年提出的“三色学说”： ( 对生理四原色红、黄、蓝、绿，即德国生理学家赫林的“四色学说”，认为人眼视网膜 中有三对视素：白一黑、红一绿、黄一蓝，正是这三对视素的建立和破坏引起视神经的冲 动而产生人的色彩感觉； ( 3 ) 色料：! 原色l l ：、黄、蓝： ( 4 ) 印刷殴原色青、深红、黄、黑“州。 原色之间相互混合可产生二次色，其对应的补色进行合适的组台可产生灰色，如图2 1 为色光和颜料的原色及其二次色的示意图“。其中，印刷原色的青色、深红色和黄色是色 如幽2 1 色光和颜科的原色及其二敬色 光三原色的三次色，即印刷颜料的三原色。制。织物设计时，以不同比例将原色混合，也 可产生其他不l 坷色调、饱和度和亮度的新颜色，但其色彩混合原理与色光混合、色料混合 的原理都不同。由于织物结构的复杂性，其受观察条件、织物原料等因素的影响会产生不 同的混色结果，因此，目前关于织物的空间混色规律还投有系统的概述。 2 1 2 2 经纬线基本色的选择 色光三原色足用1 ：表现发光体的色彩，与织物的色彩表现原霸- 不同，其他三种原色对 浙江理t 大学硕+ 学位论文 色织提花织物的色彩设计都有很好的借鉴作用n7 1 。通过分析色彩的原色原理及织物空间混 色的研究成果，应用于彩色像景织物设计上的色彩原色主要有两种，一种是以红、黄、蓝、 黑、白5 种基本色构成的五原色( 经、纬线至少有5 组) ；另一种是由红、黄、蓝、绿、黑、 白6 种基本色构成的六原色( 经、纬线至少有6 组) 1 5 - 1 7 o 其中，红、黄、蓝、白、黑5 个颜 色是必不可少的五原色，绿色可以由黄色和蓝色混合而成。 本文设计实践选择中国工笔国画作为设计的目标图像，中国工笔国画在颜色的使用 上，充分运用了红、黄、蓝、白、黑五类主体色系，采用两种原色调和而成的问色，通过 渐变和渲染的笔法进行着色h 1 伽。因此，根据图像的色彩特点，本文选择红色、黄色、蓝 色和白色、黑色五种颜色作为经纬线的基本色。而在织物设计实践中，由黄蓝混合得到的 绿色在视觉上存在较大的缺陷，根据实际需要，蓝色可在蓝色到青色之间进行调整。 纬向空问混色的提花织物采用纬浮组织结构，织物表面的色彩由纬线本身的色彩或纬 线色彩的空间混合来表现，经线只起到接结纬浮长的作用，应尽量选择浅色纱线。因此， 本文设计经线组合为一组米色( 或白色) 经线：纬线组合为红色、黄色、蓝色和白色、黑 色五组原色纬线以l ：l 排列，蓝色纬线可在蓝色和青色之间进行调整。对于一些特殊的纹 样可采用换道、抛道等手法，以减少整幅纹样所需的纬线组数h 引。 2 2 纬向空问混色提花织物色彩模型的设计原理 随着计算机技术的发展，我国的色织提花织物的设计已经逐步摒弃了传统的“经验 配色”方法，进而开发能较好预测空间混色效果的实用配色工具。如实用型桑丝色谱组 织模型的研究与应用完成了从组纬线到四组纬线的桑丝重纬织物色谱，应用于生产实 践。纬向空间混色提花织物所选用的经纬原料、组织结构和显色原理不同，空问混色规律 也不同，因此应设计对应的色谱配色工具，以对提花织物的纬向空间混色规律进行有效管 理。 2 2 1 色彩基础 通常用以区别颜色的特性是亮度、色调和色饱和度，亮度包含无色的强度概念；色调 是光波混合中与主波长有关的属性，表示观察者接收的主要颜色；饱和度与所加白色数量 成反比，纯色是全饱和的。色调和饱和度一起称为彩色，因此颜色用亮度和彩色表征。 我们可以通过一个基于圆形彩色平面的h s i 彩色模型表示，如图2 2 所示。 1 0 浙江理工大学硕士学位论文 图2 2 基于圆形彩色平面的i t s i 彩色模毽 在h s i 彩色模型中，连接黑白顶点的线是垂直的，表现亮度( 灰度级) 的分布，亮度 值( i ) 的确定可通过垂直于亮度轴的平面的交点来表示。另外，彩色的饱和度( 纯度) 在以亮度轴作为距离的函数增长，亮度轴上点的饱和度是零。一点的色调( h ) 由来自某 参考点的一个角度来决定，如图2 3 所示，通常以红色为参考，与红轴的o 度角指定为0 色调，从红轴开始逆时针增长。饱和度( s ) 为从色彩原点到纯色点的向量长度。 青 红 图2 3i i s i 彩色模型中的色调和色饱和度 2 2 2 纬向空问混色提花织物的色彩模型 色彩模型是一种以基本色的分量来表示色彩的方法，采用某些颜色为基本色调并按一 定的比例和形式编排后，组成一个含有一定数量的色块并有规律排列起来的色彩图样口引。 l l 浙江理工大学硕士学位论文 因此在设计色彩模型时，应实现色彩的规律变化，并作有序的编排。根据h s i 彩色立模型， 色彩模型需要设计色彩的色调和亮度层次。 ( 1 ) 色彩模型的色调变化 本文根据经纬线的基本色组合，将红色( r ) 、黄色( y ) 和蓝色( b ) 三种彩色分别两两 混合进行色彩模型的色调设计：进行等比组合时，可得到橙( o ) 、绿( g ) 和紫( p ) 三种 中间色调；进行不等比组合时，则可得到红橙( r o ) 、黄橙( y o ) 、黄绿( y g ) 、蓝绿( b g ) 、 蓝紫( b p ) 和红紫( r p ) 六种混合色调，命名时将混合比例较大的色彩名称放在主色调的 前面，如红橙( r o ) 表示红色与黄色混合时红色的比例较大，黄橙( y o ) 则表示红色与黄 色混合时黄色的比例较大。 ( 2 ) 色彩模型的亮度变化 织物色彩的亮度变化是通过调整白色( w ) 和黑色( k ) 纬线显色比例来实现，这里黑色 用k 表示，以区别蓝色( b ) 。亮度是人眼对物体的明亮感觉，受照明条件的影响，是一 个相对概念，本文根据区分织物色彩亮度变化层次的需要，设计了混合色相的全白、半白、 无黑白、半黑和全黑5 个亮度层次，如橙色全白、橙色半白、橙色、橙色半黑、橙色全黑 的5 个亮度层次。同时也设计了红色、黄色和蓝色三种原色纬线与白色或黑色纬线混合的 亮度变化层次，以及黑色和白色纬线混合的灰度变化层次。 ( 3 ) 色彩模型的饱和度变化 在不考虑接结经组织点对混合色彩影响的情况，混合色彩的饱和度( 又称纯度) 由混 合显色纬线的色彩饱和度来决定。理论上，将两种颜色的纬线组合混色，得到的混合色彩 的饱和度为这两种颜色饱和度的平均值。而任何颜色的纬线与白色纬线混合后，其总体饱 和度降低，明度增加，任何颜色的纬线与黑色纬线混合后，其总体饱和度和明度均降低。 同时，由于纱线材料及织物组织结构的限制，织物无法像自然界、计算机那样表现丰 富和细腻的色彩变化，能表现的色调和亮度层次是有限的。为使模型直观化，本文将整个 色彩模型分为三个大的矩形块面，由中间的黑线隔开，色彩模型示意图如图2 4 所示。第 一个块面包括纵向红黄混合、黄蓝混合和蓝红混合的三个混合色调变化，以及横向调整白 色和黑色纬线显色的混合色调的五个亮度变化，有1 5 套色彩模型；第二个块面包括红色、 黄色和蓝色三个原色纬线分别与白色和黑色纬线混合的原色亮度变化，有6 套色彩模型； 第三个块面包括白色和黑色纬线混合的灰度变化，有1 套色彩模型。 1 2 浙江理工大学硕士学位论文 r _ 1 ? l 叩一霪影弼矿穗黟蟹嚣一1 寥黟翟 键静 j 幽继凼幽邕 ；红自 鍪红黑i 貔施一魏纽矗 圈圈圈图匮 辫燃鬻絮翟 秽臻嘲 i 骛 黄白鬟爹黄黑：灰i i i 锄丞翳鬟蕤酞矗磊麓泷蹴级滋 黟移例灞骖p 嬲秀餮髟舅；两缨黪笏缵臻镬黟凝帮嬲黟黟翻强嘲 醴幽凼凼隧 ；蓝自l 罄蘸黑、 波。鬟琵缸缢磊；磊主 图2 4 色彩模型示意图 根据织物色彩设计的需要，本文通过调整模型中单位纬向循环内的显色纬线组数和组 合比例，对每套模型编制了横向5 列纵向5 行的2 5 个色彩层次。通过调整纬向循环内 显色纬线的组数和组合比例，色谱模型中的每一套模型可产生2 5 个色调或亮度变化层次。 以红色和黄色纬线混合的色彩模型为例，模型中2 5 个色彩层次对应的色纬组合比例关系 如表2 1 所示，表中横向表示红色纬线的显色比例变化，纵向表示黄色纬线的显色比例变 化。 表2 1 橙色色彩模型的显色纬线组合比例关系 淤 r 1r 2r 3r 4r 5 纬的比例 y 11 ：12 ：i3 ：14 ：i5 ：i y 2i ：2 2 ：23 ：24 ：25 ：2 y 3i ：32 ：33 ：34 ：35 ：3 y 4i ：42 ：43 ：44 ：45 ：4 y 5i ：52 ：53 ：54 ：55 ：5 混合色调的全白、半白、无黑白、半黑、全黑5 个明度层次，是通过调整纬向循环内 白色或黑色纬线的显色比例来表现。本文中全白( 或全黑) 是指单位纬向循环内白色( 或 黑色) 纬线在每一梭口中都浮于织物表面显色，半白( 或半黑) 是指单位纬向循环内白色 ( 或黑色) 纬线在一半的梭口中浮于织物表面显色，无黑白是指单位纬向循环内白色( 或 黑色) 纬线在每一梭口中都沉于织物背面不显色。 整个模型包括2 2 套色彩模型，每套模型具有2 5 个色彩