光的視知覺特性與建筑設(shè)計(jì)

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摘 要：人眼對光的視知覺特性有三個(gè)主要特征：視知覺感光是綜合過程，可以產(chǎn)生視覺質(zhì)感；對色光的感知越來越敏感；明度視覺感知扮演重要角色。在這些特征的基礎(chǔ)上，提出利用人眼的視知覺特性進(jìn)對光行設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。并且進(jìn)一步解釋如何綜合運(yùn)用這些要點(diǎn)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。

　　關(guān)鍵詞：視覺質(zhì)感；色彩；明度；綜合運(yùn)用

　　一、視知覺感光的特性

　　感知光是許多生命體必不可少的生存手段，一些植物需要光線進(jìn)行光合作用，動物利用光的陰影避開危險(xiǎn)和尋找食物。通過眼對光的視覺作用，人類獲得80%的賴以生存的信息。建筑的形象與空間表達(dá)同樣離不開光，離不開人對光的視覺感受。我們的視覺無法與光分離?？梢哉f，光是人視覺的自然屬性。

　　視覺感光是人腦對光進(jìn)行再處理、綜合的過程，是指人在感受光時(shí)，光線由視神經(jīng)傳入腦，經(jīng)由人腦加入心理因素和感情因素后得到結(jié)果。視覺是一個(gè)處理信息的過程，視覺環(huán)境不僅是光學(xué)的有效表面組合，人也不僅僅限于被動接受周圍的環(huán)境，而是接受過程中的一個(gè)主動因素。這個(gè)綜合的過程帶有視覺的主觀性。無論畫家或設(shè)計(jì)師都可以利用人們的心理和感情來用光，以達(dá)到特別的效果。

　　這個(gè)綜合的過程中還可以產(chǎn)生視覺和觸覺的互換。比如，有時(shí)我們會覺得五顏六色的光色帶來甜蜜的感覺，看到凹凸的石質(zhì)表面會讓人想到觸摸石頭的粗糙感，甚至，一個(gè)沒有見過色彩世界的盲人可以通過觸覺感受到那燙皮膚的熱就是紅色，一抹就融化的冰冷的雪就是白色。本?？巳R門茨將通過視覺渠道感受到的觸覺特性稱作“視覺質(zhì)感”，并指出：“在視覺可辨范圍內(nèi)的任何明暗變化都能產(chǎn)生出一種視覺質(zhì)感，強(qiáng)光、層次、反射光和陰影，所有這一切都是和質(zhì)感有關(guān)的因素。”[1]

　　人眼機(jī)能決定了人們可以以彩色的方式感知光。人眼視網(wǎng)膜里有兩種感光的神經(jīng)末梢。一種用來對付強(qiáng)烈的光和色彩，另一種用于對付暗光。最初生物的眼只能反應(yīng)光和光的變化，直到出現(xiàn)了能夠成像的較復(fù)雜的眼睛以及能夠精細(xì)地解釋來自網(wǎng)膜上的視覺映像的大腦，才產(chǎn)生了形狀與顏色知覺[2].對光豐富的色彩知覺是人眼對光敏感的表現(xiàn)。對人而言，光中潛藏著色，光與色是共存的，善于分離或者強(qiáng)化光中隱含的色彩。

　　明度在視覺感知中也起著重要作用，它最適合表現(xiàn)物體的立體感和空間感。明度是光照射視網(wǎng)膜的結(jié)果，反映了多光物體表面的光線反射系數(shù)。明度依賴于客觀物體或光斑反差的各種條件，也依賴于眼睛的適應(yīng)狀態(tài)。明暗之間的突然變化會引起強(qiáng)烈的視覺感受。在照到物體表面的光線的強(qiáng)度相等時(shí)，表面的反射系數(shù)越大，這個(gè)表面的亮度也就越大，它的明暗也就越顯著。例如，一個(gè)平面反射系數(shù)達(dá)到85％以上便可產(chǎn)生白色。黑色的產(chǎn)生是由于物體表面把光線幾乎全部吸收，就是說光的反射系數(shù)極小，光線幾乎一點(diǎn)也沒有反射到眼內(nèi)。當(dāng)外界的刺激完全沒法達(dá)到我們眼睛時(shí)就產(chǎn)生85％以上便可產(chǎn)生白色。黑色的產(chǎn)生是由于物體表面把光線幾乎全部吸收，就是說光的反射系數(shù)極小，光線幾乎一點(diǎn)也沒有反射到眼內(nèi)。當(dāng)外界的刺激完全沒法達(dá)到我們眼睛時(shí)就產(chǎn)生了黑，換句話說，假使黑不能取得周圍的物體的陪襯，那么黑色本身也全無它存在的意義。由于知覺過程中的對比增強(qiáng)作用與邊界作用緊密聯(lián)系，當(dāng)某一區(qū)域的周圍是黑暗的，那么這個(gè)區(qū)域一般看上去比較亮。光與影、明與暗都是出現(xiàn)在人眼中典型的明度變化對比。

　　二、運(yùn)用光特性的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　1、利用視覺感光的過程性

　　既然視覺信息是通過大腦處理后才會產(chǎn)生感知的結(jié)果，那么在設(shè)計(jì)之初就要考慮到接受者的情況，比如他們的文化心理傾向，他們對于事物的通常理解。只有同接收者建立起評價(jià)和衡量的共同語境，這些信息才能被有效、準(zhǔn)確地傳達(dá)，才可能被理解[3].安藤忠雄的“光的教堂”就是把握住了人們的心理，將光根據(jù)人的意念從原生的自然中抽象出來，使其趨向了神性。哥特教堂中，陽光照耀在彩色玻璃上，順著筆直聳立的線條從高窗流淌下來，絲絲縷縷好似來自天國的神的召喚。這些最終的感受都是經(jīng)過大腦處理之后的視覺感知與個(gè)人體驗(yàn)和文化心理緊密結(jié)合的產(chǎn)物。

　　2、利用對光的視覺和其他感覺的互換

　　人們的感覺器官會產(chǎn)生通感，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮視覺印象帶來的其他感覺，以及人的心理變化●[4].看到暗淡的藍(lán)光造成月夜氣氛，人們會有寒冷的感覺；相反，看到濃烈的紅光表現(xiàn)喜慶，人們就會感到熱和暖。在重視建筑表皮的設(shè)計(jì)師赫爾佐格和德默隆設(shè)計(jì)的體育中心（Pfaffenholz Sportzenter）中就有視覺與觸覺的互相轉(zhuǎn)換。建筑懸挑屋檐的內(nèi)面和建筑前的場地是由一種預(yù)制混凝土板覆蓋著。

　　3、利用人眼對光的色彩感知

　　一方面是對色彩的直接表達(dá)運(yùn)用，最常見的就是在幼兒園和兒童醫(yī)院設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者常常會強(qiáng)化色彩以達(dá)到對兒童色彩認(rèn)知和敏感的訓(xùn)練。另一方面要關(guān)注色彩的變化，隨著自然光線的變化，大自然和城市的色彩也發(fā)生著奇妙的變化，同一顏色在不同環(huán)境下差別變化很大。路易?？嫡f：“我家的墻上不施色彩，不愿使自然光的效果受到干擾，光線在一日之間、一年四季中的改變，賜色彩予我們。地面、家具以及種種材料上的反光，形成了光線的空間，也就是我的空間。光線是一種基調(diào)，紅光產(chǎn)生綠影，綠光產(chǎn)生紅影……當(dāng)我明白了這一切，我不再涂色，而以光線為依憑。由此獲得的色彩，令人嘆為觀止，但無從駕馭。”第三點(diǎn)要重視的就是，光是許多色彩的復(fù)合。西方教堂的彩色玻璃窗設(shè)計(jì)就是對光中隱含著的色彩的典型運(yùn)用。

　　4、利用明與暗的對比

　　光明與黑暗是共生的。黑格爾說：“絕對的光明等于黑暗。”必須有黑暗的存在，光才成其為光。正是由于強(qiáng)烈的明暗對比，在教堂中，光成為了神的居所。安藤忠雄設(shè)計(jì)的“光的教堂”空間幾乎被堅(jiān)實(shí)的混凝土所包圍，為的就是通過明暗對比表現(xiàn)光這種自然元素的建筑化和抽象化。他說：“光并沒有因?yàn)榻ㄖ慕夥哦A，其活力反而散落了，丟失了?，F(xiàn)代建筑締造了一個(gè)全光明的世界，可以沒有黑暗，沒有變化。結(jié)果，像底片跑光一樣，黑暗消失以后，空間也死去了。從中世紀(jì)到現(xiàn)代社會以前，無論是日本建筑還是西方建筑對光的使用都是謹(jǐn)慎的，照顧到各方面的需求，其結(jié)果是建筑的使用者強(qiáng)烈地意識到人和自然臨近的那種關(guān)系。今天，當(dāng)技術(shù)的擴(kuò)張使建筑照明變得輕易，人們卻再也領(lǐng)悟不到場所的獨(dú)特性，大量使用人造光以后，人們甚至無法領(lǐng)略人和自然的關(guān)系了。”

　　5、利用光與影的配合

　　在建筑中同樣是明度的比較，如果明與暗的對比是需要人工設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的話，那么光與影就是天生成對，無法分離地了。光與影同時(shí)表達(dá)這自身的空和形體的實(shí)。光與影的配合一方面可以構(gòu)筑虛空。如東方園林建筑中虛空間表達(dá)就借助了光影，園林中的亭、臺、樓、閣、榭因光影作用，明暗疏密相間、悠曲相和。傳統(tǒng)建筑的漏花窗、雕欄、花格、掛落都在地上或墻上留下生動的影子。“疏影橫斜水清淺，月移花影上欄桿”，中國古代景觀設(shè)計(jì)中，月影、花影、水影都曾作為演繹光的道具，使人浮想聯(lián)翩。另有些建筑借用影來強(qiáng)化實(shí)體。如孟加拉國議會大廈陰影濃重，體量感強(qiáng)，建筑本身就像一座雕塑?？虏嘉饕O(shè)計(jì)的哈佛大學(xué)卡朋特視覺藝術(shù)中心利用斜角墻面的光影變化使建筑產(chǎn)生輕快的節(jié)奏。

　　三、綜合利用要點(diǎn)的建筑設(shè)計(jì)

　　綜合利用上述手法對于有效表達(dá)建筑實(shí)體和空間有很大幫助。路易?？稻透前压庾鳛橐淮u一瓦來使用，他說：“設(shè)計(jì)空間就是設(shè)計(jì)光亮。”

　?。?）調(diào)整空間秩序。例如，舞臺燈光用一道強(qiáng)光來將觀眾的視線集中到某一特定的局部空間，在全黑的場景中用追光把觀眾的注意力匯聚到關(guān)鍵的演員的表演上；舞臺中間布光強(qiáng)，四周偏暗以突出主要的表演空間；用大起大落的光線明暗對比來表現(xiàn)空間場景的突然變化等；燈光閃爍的舞廳讓人體會的是各種活躍而運(yùn)動著的空間；光線勻布的閱覽室展現(xiàn)的是安靜平和。

　　（2）塑造空間場景。光甚至比實(shí)體的墻柱具有更多靈活性、可變性和給人帶來更大的震撼力和遐想。法國國家圖書館利用玻璃墻面的反射對建筑進(jìn)行消解以減少巨大體量帶來的壓抑感。在表演空間中，舞臺區(qū)燈光明亮，演員是這一區(qū)域的中心，燈光強(qiáng)調(diào)了這一中心效果；而相反，觀眾坐席則隱蔽在黑暗處，明與暗明確地界定了同一空間環(huán)境中表演區(qū)與觀眾區(qū)的空間界限，但又不妨礙雙方在視線和思想感情上的交流。在這里，光所創(chuàng)造的空間其實(shí)是一個(gè)心理領(lǐng)域，一個(gè)以光源為中心的空間。

　?。?）表現(xiàn)空間尺度。光的強(qiáng)弱不同，人對物體的比例與形狀的感覺也會有所不同。光強(qiáng)的部位視覺感受清晰，而弱的部位視覺感受模糊。這與距離遠(yuǎn)近的視感變化相似，故空間就有了深度感層次感。伊東本雄的“風(fēng)之塔”（Wind tower）的兩種外觀燈光設(shè)計(jì)就利用了這一點(diǎn)使同一建筑產(chǎn)生逈異效果。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]西里爾·貝雷特。光效應(yīng)藝術(shù)。朱國勤譯。上海：上海人民美術(shù)出版社，1997.

　　[2]卡洛琳。M.布魯墨。視覺原理。張功妗譯。北京：北京大學(xué)出版社，1987.

　　[3]R.L.格列高里。視覺心理學(xué)。彭冉齡 楊昊譯。北京：北京師范大學(xué)出版社，1986.

　　[4]中川作一。視覺藝術(shù)的社會心理。許平。賈曉梅，趙秀俠譯。上海：上海人民美術(shù)出版社，1996.