秋色叶树木树冠色彩特性对其观赏效应的影响

【目的】以秋色叶树木树冠为研究对象,基于HSV色彩空间,构建、筛选影响色彩观赏效应的关键指标,揭示色彩指标与观赏效应值(SBE)之间的量化关系,为深化林木色彩研究、完善色彩观赏效应评价指标体系提供参考。【方法】以38种北方常见秋色叶树木单株、5个变色期共190张照片为研究对象,采用Photoshop、ColorImpact软件进行照片色彩分类(主色、辅助色、点缀色),按类提取HSV色彩三要素(色相、彩度、明度)值及其面积占比,合成主辅色指标和全色指标,并计算色彩三要素指标、色差指标(内色差、外色差)、离差指标和基本数量指标。借助心理物理学方法获取照片的SBE,利用SPSS、DPS软件统计分析色彩指标与SBE之间的相关关系,建立多元回归模型,筛选影响SBE的关键指标。【结果】Pearson相关分析结果显示,影响SBE的5个特效指标(|r|>0.500,P<0.01)为辅色彩度(r=0.539,P<0.01)、全色彩度(r=0.533,P<0.01)、主辅色偏移指数(r=-0.515,P<0.01)、主色相对面积(r=-0.521,P<0.01)和全色相对面积(r=-0.519,P<0.01);其次为明度、色相差、欧氏内色差、欧氏外色差、离差和计数6组指标,6组指标中有12个指标与SBE极显著相关(|r|>0.300,P<0.01)。相关性较高的指标主要出现在同一指标组内。色彩三要素指标中的彩度、明度指标与SBE均呈良好的线性正相关关系,色相与SBE无线性关系;色差指标中,色相差与SBE呈显著负线性关系,欧氏外色差和偏移指数外色差与SBE呈极显著负线性关系,欧式内色差与SBE则呈线性正相关关系或先平后升的二次曲线关系;离差指标、色彩基本数量指标中,色相离差、明度离差、色彩相对面积和最大色彩分类数与SBE的关系均以二次曲线为优。色彩观赏效应二次多项式模型(R2=0.807)显示,林木挂叶率较高、色相接近黄绿区域、全色色彩纯粹鲜艳、明度层次分明,且全色彩度和主辅色明度2个因素中主辅色明度对比强烈而全色彩度调和的色彩景观观赏效应好。【结论】将样本色彩划分为不同类别,再按类合成,可实现色彩指标的量化计算。色差、离差指标物理意义明确,是实现色彩指标降维量化、提升评价效能的有效指标。SBE评价模型包含主辅色色相差、全色彩度、主辅色偏移指数、主辅色欧氏外色差、全色明度离差和全色相对面积6个关键指标,可形成色彩观赏效应综合评价指标体系。