近三十年室内设计色彩研究进展综述

杨子媛 宋立民

（清华大学美术学院，北京 100084）

1 研究设计与研究现状

1.1 研究意义与研究问题

色彩在不同室内场所区域的运用能体现空间风格、区分空间功能、提高空间认知度，通过色彩的合理运用可以让使用者有不同的体验感。然而，由于使用者具有不同背景、年龄、性别等因素，室内空间色彩带给个体的作用也具有差异性。自19世纪初以来，在艺术设计和建筑等领域，已有许多艺术家和理论家试图利用公式和理论预测色彩和个体反应之间的关系，其中就有谢弗勒尔(1839)、孟塞尔(1921)以及近现代学者Du[1]、Shen[2]和Lee[3]等。如今对于色彩的运用已经从探讨色彩的装饰性和应用潜力扩展到更深层次的意义。通过试验分析的方法，论证合理的色彩运用是否可影响使用者情绪、帮助设计师生成色彩搭配模型、帮助提高人们的生产效率等。这些成果有助于设计师面对实际项目时，对和谐色彩组合搭配以及特定空间色彩合理搭配所产生的情感需求做出正确的判断。因此，对于室内设计的色彩研究具有重要的现实意义。

文章通过系统性文献综述法对室内空间中的色彩研究发展进行综述，力求使文献综述做到客观性、标准性和创新性，借助互联网、多个数据库和多种检索与分析，全面而准确地掌握专题研究进展，并得出和检验研究结论的标准化文献研究方法[4]。对1993年以来依托色彩科学理论在室内设计色彩研究的研究方法和研究内容进行归纳总结。

1.2 研究样本搜集及筛选

研究的重点以室内设计中的色彩作为研究对象，结合色彩领域常用的研究方法，针对以英文为写作语言的学术期刊对室内设计色彩定量实验及发展情况进行综述。因此，为了客观准确地描述“室内设计色彩研究”的进展情况，以“interior color”“interior color design ”“interior space color”“space color”“design color”“interior architecture color”等作为关键词，对Wiley、Springer Link和Web of Science等国外数据库中的相关文献进行检索，检索时间范围限定为1993—2023年的学术期刊、会议论文和学位论文，共得到文献263篇。借助系统性文献综述法，制定了文献排除和纳入选择的5项标准，通过检索、筛选、合格和纳入4个步骤对室内空间色彩研究的英文文献进行检索和筛选（表1）。其中1—4条限制了文献样本的可及性、可读性和有效性，从而提升样本的精确程度；5—6条限制了文献样本的研究对象、研究内容和研究过程，使筛选结果更加切合研究的主题。

表1 文献纳入和排除标准

根据具体研究的问题对这些文献进一步的筛选，文章筛选标准通过Prisma筛选流程，共获得263篇文献，其中Wiley数据库获得136篇，Springer Link获得75篇，Web of Science和Google Scholar补充获得52篇。首先排除多数据库之间下载的重复文献共65篇；对文章的不可及性和不可读性文章进行排除，其中包括未能获得全文或文章以非英文语言发表共30篇；通过文献摘要对研究对象和研究问题进行筛选，对非室内空间、非色彩研究的文献进行排除共86篇；筛选室内设计色彩定量研究，将没有涉及确切实验研究方法或定性研究的文献排除共42篇；最终共有40篇文献纳入文献综述中。

从文献的时间跨度所呈现的趋势来看，40篇文章发表于1993—2023年，其中45%（18篇）的文章发表在2020—2023年，发表文献的数量也呈上升趋势。由此可以推断，随着社会经济水平的不断提高，人们日渐注意到色彩变化对日常生活的重要影响，室内色彩研究的形迹与日俱增。从文献发表的期刊分布来看，发表于色彩专题类期刊、会议的文章共20篇，设计类期刊共7篇，理工类共7篇，心理类及教育类共5篇。其中发表数量最多的期刊是《COLOR Research and Application》共19篇，这些文章均通过定量实验、参照实验等方法对研究问题进行论证。其次为《Journal of Interior Design》共4篇，其收录的文章包括室内色彩的定量研究和定性研究，同时也包括对于色彩教育的实践总结。从作者发表单位的分布特征来看，共有来自14个国家地区的科研机构和院校，其中中国共12篇，研究成果多发表在理工类、计算机方面的学术会议中；美国、英国共14篇，其中7篇发表在色彩专题类期刊中；韩国、土耳其等各5篇，来自其他国家地区共4篇。

2 室内设计色彩定量研究方法

色彩的定量研究在英、美国家起步较早，常用心理物理学试验方法，其中包括问卷调查法、开放式访谈、对照试验法、实地调研分析、自我报告测量法等方式对研究问题进行定量分析。在检索到的文献中，Kwallek等[5]通过对照组试验关注室内色彩对于员工工作效率和情绪的影响，并进行定量评价。实验者通过试验结果生成回归模型，以办公室配色方案作为自变量，情绪状态和工作效率作为因变量，针对色彩搭配方案对受试者影响的关联度进行分析。Xiao等[6]提出房间色貌的研究模型，评价了房间大小颜色外观的心理物理学研究方法，被试者将每个房间的颜色与其对应的大小尺寸色卡联系起来，同时将光源预测、颜色外观模型（CIECAM02）和尺寸效应修正相结合，推导出预测房间颜色外观的方法。Günes等[7]使用自我报告测量法，调查受试者对客厅里红色、绿色、蓝色和灰色的情绪反应。Yildirim等[8]使用单向方差分析（ANOVA），检验室内设计特征的差异对参与者在客厅环境中感知的影响，使用多变量方差分析（MANOVA）技术检验自变量对参与者感知的影响，以比较方差分析中方差的显著性均值。室内空间的色彩搭配更偏向于主观感受和个人偏好，通过心理学试验和数据定量分析可以更加针对性地对特定问题进行解释，使论证更有说服力。

早期试验由于受科技发展水平限制，调研和试验方法常借助人力，通过线下实地调研、设置真实可控的试验空间场景等方式获得研究问题的试验数据。而这种方式在近年的学术研究中逐渐被数字视觉、模拟或虚拟环境等方式所代替，实地调研等传统低效获取数据方式也被认为是科学研究中很少被采用的方法。基于计算机的调查大多将二维平面图像作为视觉评估环境的通用技术。如今随着科技的进步，利用2D数字图像来评估室内的颜色也产生局限性。2014年前后，得益于智能手机和科学技术的高速发展，VR技术被快速普及和应用在各个领域中，结合虚拟现实场景的实验案例也逐渐在学界广泛应用。当360°VR室内空间与传统照片进行比较时，VR室内空间可以更好地为参与者提供沉浸式的视觉体验，可以有效帮助参与者做出判断，通过沉浸式虚拟环境(IVEs)，大多数被试者都认为有身临其境的感觉[9]。因此，作者认为IVEs在室内色彩研究方面具有潜力，可以辅助克服传统色彩研究工具的局限性。不过VR技术应用的优势并不是在所有试验中都显著，例如对色彩偏好的实验结果，VR室内空间与传统照片为媒介的试验结果差异性不大。

从近5年的研究成果中可以看出，学者利用深度学习、大数据、人工智能等手段，使试验样本的数量呈现量级变化。Weiss等[10]利用机器深度学习对互联网抓取的67.2万张室内图片及3D模型中室内家具风格（图1）的相似性进行学习并形成数据库。Park等[11]通过机器学习技术和网络分析，提取了来自互联网约1.4万份室内空间图像数据，并对其物体色彩特征和色彩使用关系进行分析。Mathew等[12]借助人工智能手段，通过全球自动化系统探讨照明对室内色彩的影响。

图1 使用深度神经网络学习3D家具模型风格[10] 。

2005—2020年，中国学者在国外期刊上发表的会议期刊论文也多以定性研究为主，例如Kuang等[13]对室内色彩设计适应原则进行了详细阐述；Bai[14]对室内设计中色彩元素的人性化设计应用问题展开讨论。但由于色彩在室内设计中的复杂性和多样性，文章虽罗列出室内色彩理论分析，但并没有更加深入研究和探讨。同时这些文章的问题意识及批判性略有欠缺，使文章的引导价值略有不足。自2020年起，中国定量研究的成果在国外期刊中发表数量呈上升之势，在检索范围内的文章中，1993—2020年有5篇定量研究文章，而2020年后仅3年时间就有7篇定量研究成果来自中国。其中有学者利用计算机虚拟技术及先进的VR设备，建立更真实的虚拟现实空间；利用互联网资源，对社交网络元数据进行爬取，获得以万为数量级的海量数据；通过计算机算法构建深度神经网络，经过训练神经网络提取并计算室内色彩的风格。由此可以看出，中国跨学科研究态势日渐兴起，其研究内容也在逐渐渗入色彩科学和艺术设计的研究中。

3 室内设计色彩定量研究重点

合理的室内色彩搭配方案对人们的心理变化有重要的作用，可以调节人们对空间的视觉感受、调节空间的视觉温度和视觉尺度。通过文献内容分析发现，对于室内设计色彩定量研究的重点总结为以下4个方面：① 室内空间色彩和谐对人们偏好选择的影响；② 室内空间色彩对人们行为表现的影响；③ 室内空间色彩对特定人群的影响；④ 环境光色彩对人们生理心理的影响。

3.1 室内空间色彩和谐对人们偏好选择的影响

筛选后的40篇文献中，其中15篇（37.5%）讨论了室内空间中色彩和谐与色彩偏好的问题。色彩和谐是室内设计过程中重要的考虑因素，活力的配色方案可以有效地提高空间质量和使用率，工作场所和办公室中有吸引力的色彩对人们有积极正向的作用，各种研究证明和谐的色彩组合是有客观规律的。相比之下，色彩偏好具有个体差异性且更具动态性，对于色彩偏好的选择是由每个人的性别、年龄、文化等因素所塑造的。

Yildirim等[8]评估了房间内部的不同颜色是否真的能唤起不同的情绪。人们通常认为，冷色和无色系的颜色能唤起平静、平和的情绪，而研究结果表明，想象空间本身的空间特征只会影响参与者在“快乐”和“生动”方面的反应。Odabaşioğlu等[15]提出在室内空间的色彩组合中，普遍的色彩和谐模式取决于颜色面积的比例，从12色相轮上的等边三角形（红－蓝－黄、绿－紫－橙）得到和谐三色组合，无论面积大小，都是和谐的；在改良的三合色中，将这些颜色应用于室内空间时应考虑面积差异。Günes等[7]在模拟室内空间的实验中则支持色彩面积对色彩和谐的影响。Shen等[2]基于语言图像尺度对室内设计色彩和谐进行定量评价，该研究与传统的操作性和思辨性研究不同，提出色彩和谐的定义从“对应CLD（颜色语言分布）的相似度”出发，而不是原来的“满足人的反应”； Shen等的另一项成果[16]在EXCITING-CALM的图像尺度上，通过CLD相关函数与RHD（即参考和谐分布）的相似度来衡量颜色和谐程度，这一系统有助于提高整体室内色彩和谐水平。

色彩偏好的研究常与色彩和谐相提并论，而“偏好”更加强调个体的主观感受，每个人的偏好也会因年龄、经历的变化而有所改变，曾经喜爱的颜色也会与现在有差异，因此对于色彩偏好的实验并没有明确的定论和规律，而是对不同研究问题设定的情况下做出的针对性结论。Jiang等[17]在关于中国年轻人（22—27岁）对小型公寓色彩偏好的研究中发现，色彩空间中浅红色、红色、黄色和灰色区域有较高的偏好，对色彩空间中的绿色、灰色和棕色区域等较深的颜色偏好最低；在心率变异性唤醒方面的研究中发现，颜色空间中红色、紫色和黄色区域的颜色对心率变异性唤醒的影响最大，而灰色和棕色对唤醒水平的影响最小。Serra等[18]利用312组色彩组合探索自然色彩系统（NCS）中色调、明度和色度对比色、相似色的喜爱程度，结果表明，最受欢迎的色彩组合是色轮中色调较近的色彩组合，观察者更喜欢明度低于10%的色彩组合，同时这些背景色和色彩组合之间要有一定的明度对比。Park等[19]开发了“综合调色板”作为视觉研究工具，帮助受试者只关注颜色在室内环境中的意义，而不受家具或文物的文化因素的干扰，从而测试色彩对受试者的偏好和意义，这一角度的持续研究可以帮助设计师确定，在特定文化环境中使用不同色调、色值、色度和对比度数阈。Baniani等[20]调查了影响个体住宅室内色彩偏好的因素，包括地区、教育和个人背景等。

3.2 室内空间色彩对人们行为表现的影响

色彩也经常被用来描述不同的情绪，在筛选后的文献中，有8篇文章（占20%）涉及任务表现、完成效率和任务完成效果等问题。Al-ayash等[21]在一个模拟学习空间的测试室中用8组形容词（例如冷/暖、兴奋/无聊、放松/紧张等）评估了24名大学生的情绪，研究结果表明蓝色比红色和黄色更能激发积极的情绪——愉悦、放松和平静。由此可以看出，对情绪和颜色的研究是具有复杂性和挑战性的。Yildirim等[22]调查了咖啡厅和餐厅中黄色和紫色室内墙体颜色对25名被试顾客的情绪影响，其中发现，黄色的墙体给人的感觉更宽敞和舒适。人们普遍认为颜色会影响人的行为和任务表现，颜色可以根据用户的个人体验唤起情感和身体反应。一些研究借助心理学试验方法测试不同颜色对人们学习效率、任务完成度和生产力等方面的影响，这表明色彩研究可以根据其目的和可行性进行性能导向或非性能导向的实验。Kwallek关注色彩对生产力的影响并进行研究实验，时间跨度从1990年至2007年：Kwallek等[23]在1990年的试验通过设置3种不同颜色墙面（红色、绿色和白色）的办公室环境，使用问卷调查的方式来评估员工情绪，实验表明受试者在红色办公室里表现得更紧张，他提出红色具有最大的唤醒效应，虽然它也被认为在一定程度上会分散注意力，但在特殊任务的执行中红色环境会降低任务出错率。1997年，他[5]提出了新的结论，认为对比色方案（亮红色vs浅蓝绿色）并没有对生产效率有较高影响，表明色彩搭配方案和生理刺激筛选这两个变量对人的影响是独立的。2007年Kwallek等[24]又测量了不同室内环境色下，90名办公室员工的文本校对表现，发现不同颜色的办公室（白色、红色、蓝绿色）没有显著差异。在Stone[25]的研究中，大学生在较为刺激的暗红色室内环境中阅读表现明显低于在较少刺激的浅蓝色或白色的室内环境下的阅读表现。Cha等[26]的试验表明，红色被认为更沉重、温暖、令人兴奋、紧张和不愉快。在完成任务表现练习时，在白色场景中完成任务所出现的错误明显少于绿色场景；同时相较于暖色调，在蓝色、白色和绿色冷色调的场景中进行任务心率明显偏低。对于配色方案与任务表现之间的关系，由于受试者所接触色彩的色调和色值不同、执行任务的类型以及受试者自身的差异都会导致研究结果的不一致性。虽然上述文献并没有给出具体哪些配色方案规律会提高任务表现水平，但有研究表明，如果配色方案会引起人们过度兴奋，会分散其注意力，从而阻碍他们的任务表现。因此未来的研究可以进一步研究任务表现和颜色之间的关系。

3.3 室内空间色彩对特定人群的影响

以高校学生作为研究对象的文献（14篇）通常关注两种空间形式：宿舍和教室。以宿舍为研究场景，色彩环境对学生的学习活动和幸福感有显著影响。通过试验表明，合理的颜色有助于延长学习的专注时间、提高表现水平并对情绪有积极的影响。忽视色彩对学生的重要性可能会对他们的学习产生负面影响，如阅读能力下降、在完成任务时错误率更高、感到困倦以及注意力不集中等问题，影响学生的整体表现；由于学习本身需要学习者的动机、情绪和行动，因此学习环境应该考虑视觉刺激的影响因素[27]。虽然很多的研究已经将表现测量作为考量因素之一，但对于学习环境的进一步研究需要更多集中在测量彩色环境中高校学生们的警觉状态和对学习的注意力等。作者认为在未来调查步骤中应该注意以下几个重要因素：① 利用实际场景设置而非虚拟场景，以保证实验的准确性；② 通过情绪状态概况(POMS)、视觉环境评估和感知多方面对情绪状态进行评估；③ 增加受试者对色彩偏好和刺激筛选能力的测试频次；④ 使用科学测量物理反应并增加实验时长进行定量评价。

针对学龄前儿童的研究（4篇）主要基于儿童心理学理论，幼童（3—5岁）对环境的色彩偏好研究和儿童室内场所的色彩应用。Read等[28]的研究表明，幼童色彩感知发育水平已经在3-5岁之间形成，因此幼童可以在选择室内环境的颜色偏好方面具有独立选择能力。儿童更喜欢室内环境中的红色；女孩们喜欢紫色；冷色比暖色更受欢迎，儿童场所色彩设计影响着孩子们的行为和认知。不同室内空间分区功能呈差异性，色彩设计也有所不同。Shan等[29]提出儿童室内空间的基本元素应该是明快的配色，整体的色调应该是明快活泼的，体现积极开朗的精神，但这并不意味着要将大量的颜色融入到一个空间中。Olds[30]认为室内儿童护理环境色彩建议使用黄色、紫色和橙色等色调，背景色使用柔和的暖色。除了确定色调之外，还要考虑局部装饰物的颜色，一方面可以采用“红黄蓝”等高饱和度色调作为主色调突出空间划分，使整个空间有跳跃度；另一方面，颜色以浅色或木质为主并结合家具或装饰来增加空间感。

色彩在建筑环境中的应用效果已被证明与医疗保健设施中患者的健康有较强的关联性[31]。视力衰退导致老年人使用空间时造成不适应性，促发针对衰老视觉系统的特殊需求。关注老年人的研究大多更有针对性，关注到年龄的增长造成身体机能衰老对视觉敏感性障碍，以及对环境色彩感知的特殊性。研究场景多集中在老年看护中心及养老院等老龄人口较集中的医疗服务场所。在筛选后的40篇文献中，其中2篇关注到了老年人空间使用情况：Lomperski[32]的研究关注二维颜色对比和室内照明颜色对老年人室内标识可读性的影响；Wijk等[33]研究检验了室内颜色和形状作为图像识别对于阿尔茨海默症老人的支持效果。尽管如此，现有的文献和研究成果表明，关于医疗保健环境中彩色物理环境对老年人群体的影响研究仍不够充分，因此建立针对老年人的彩色空间具体定义，在如今人口老龄化趋势下具有重要含义[34]。

从文献检索过程中可以发现，大多数的实验被试者为大学生（35%），其次是儿童（10%）和老人（7.5%）。将大学生作为受访对象，一方面由于受访者资源的易得性，另一方面由于大多数研究问题并没有将实验对象的年龄纳入重要影响因素的考虑范围中。有场所和人群针对性的研究更倾向于寻找指定人群作为实验对象：针对儿童的室内空间色彩研究多关注空间定位和寻路能力的作用；针对老年人室内空间色彩多关注色彩的可读性。然而，将青少年（12—18岁）群体作为研究对象的相对较少，但处于这一年龄段的青少年心理发育和知识获取都处于人生中重要的阶段，同时对于青春期学生心理状态具有特殊性，加之在校学习和生活时间长，关注室内空间色彩对于青少年心理生理发育的影响十分重要，未来应对这一群体进行深入探究。

3.4 环境光色彩对人们生理心理的影响

理解空间中的光和照明至关重要，光线的冷暖效果在空间中可以创造不同的氛围，照明设计在室内设计中具有重要地位，不同的设计意图和空间功能对光的质量和照明技术都有不同要求，通过照明的亮度和颜色变化，设计师可为使用者营造不同的感受。从所检索到的文献来看，大多数文献关注室内空间物体色的研究，有7篇文献关注到光源色对室内空间的影响，相比之下近年来对于室内空间中光源色的研究相对较少。对于物体色和光源色的研究大致分为以下4种方式作为研究样本：① 根据已知室内空间平面图像进行三维建模并利用虚拟现实技术进行实验研究；② 通过真实场景或实地调研进行实验研究；③ 对现实场景平面图像照片通过电脑技术手段再处理并进行评价；④ 针对室内空间出现的色彩进行抽象化处理利用色块进行实验研究等。Mathew等[12]通过Domotics家庭自动化系统探讨照明和配色方案如何提高整体设计，讨论照明和颜色在室内空间中创造积极氛围的重要性和有效性。Odabaşioğlu等[15]通过试验探讨了彩色照明对室内空间感知的影响，以及彩色灯光和白光在空间感知上的差异性。试验测量了97名大学生对照明颜色（白色、红色或绿色）的感受，结果显示灯光颜色对房间的感知有所不同，但在感知结果上并没有性别差异。室内空间在白色、绿色和红色照明下同样令人愉快，白色照明下，空间被认为是实用的、宽敞的和明亮的。在室内空间中，绿色照明也会产生同样的效果，绿色和白色的照明被认为同样舒适。Müezzinoğlu等[35]根据“空间质量”、“社会适应”和“个人生产力”量表确定了低色温和日光照明的空间比高色温照明的空间对学生的感知评价有更积极的影响。室内环境的整体氛围不仅依靠形式和空间色彩，室内的光线强度及光源色也对人们所使用的空间具有深刻的影响。同时，在这个日益全球化的世界里，新型照明技术正在改变人们对颜色和光的感知，进而改变人们彼此之间与室内空间的关系，这改变了人们作为设计师在选择颜色和光线时的选择。传统的光和色彩理论正受到复杂、新型照明方法的挑战，这些方法正在改变人们在空间内的即时体验。目前新型照明技术改变了人与人、人与形态的感知关系，因为光与光谱颜色以及其影响的形式更加具有互动性和实时调制性。

4 研究总结与启示

通过检索整理40篇近30年英文期刊中有关室内设计色彩定量研究的论文得知，对于这一主题的研究均结合心理学、工程学、统计学等定量实验方法。这些实验方法有机地结合并利用到设计学中，用以评估室内设计色彩对个体的影响。研究成果可以印证，以上多种定量试验方法的利用为室内设计色彩对使用者的影响提供了有力依据。通过系统性文献综述法，归纳总结室内设计色彩定量研究的方法论和研究重点。在研究方法方面，检索得到的文献结合对照试验、问卷调查、大数据收集等途径对定量数据进行分析。在研究的重点方面，被检索的文献可被分为4个方面：室内空间色彩和谐的客观规律与色彩偏好的动态变化之间的关系；室内空间不同色彩对人情感和身体反应唤起程度的研究；室内空间色彩对儿童、老人等不同人群类型的差异效果以及空间环境中光源色温对身处室内环境的人们的生理心理感知所起到的不同作用。

近30年室内色彩设计研究进展为科学与社会提供了理论基础，有助于完善设计师室内设计的专业实践，对人们更好地感知环境带来了深远的影响。同时，中国色彩心理研究相对滞后，整理总结国外前沿室内色彩相关研究，有助于中国在此领域取得更多成果[36]。通过对英文期刊中室内设计色彩定量研究的综述，总结以下4个方面启示，希望为今后中国进一步开展室内设计色彩研究提供借鉴。

（1） 以研究问题为切入点，室内设计色彩研究多关注使用者偏好、情绪及效率等心理物理学领域研究问题，应重视理性分析和科学理论对感性艺术设计的支持作用。

（2） 以研究对象为切入点，根据人群特征缩小研究范围，有针对性地关注不同年龄、不同职业或不同文化背景等人群对于室内色彩需求的差异性，从而深挖室内设计色彩对不同特征人群的影响。

（3） 以研究方法为切入点，在如今信息时代，室内设计色彩研究应借力多模态大数据及机器学习技术，扩展色彩研究评价方式；对室内色彩数据进行批量化处理，通过增加实验样本量提高空间色彩实验的客观性和可信程度。

（4） 室内设计色彩理论与实践研究应具有跨学科和多专业融合意识，针对室内设计色彩定量研究借鉴国外高水平定量研究成果和方法论，将设计问题研究与计算机建模、大数据抓取、深度学习工具、心理学定量研究等方法相结合，为研究提供有力依据。