DOI: https://doi.org/10.1038/s40494-026-02314-z
تاريخ النشر: 2026-01-31
المؤلف: Yi Wang وآخرون
الموضوع الرئيسي: الإدراك الجمالي والتحليل
نظرة عامة
تقدم ورقة البحث نظام تحليلات بصرية تفاعلية مبتكرة تهدف إلى تعزيز دراسة ألوان السيراميك، التي اعتمدت تقليديًا على التقييمات النوعية. هذه القيود تعيق معالجة مجموعات البيانات الثقافية الكبيرة واستخراج المعرفة التصميمية القابلة للتكرار. يدمج النظام المقترح مبادئ التصميم مع التقنيات الحاسوبية، مستخدمًا رؤية الكمبيوتر وعلوم الشبكات لتحويل بيانات الصور غير المنظمة إلى شبكات ألوان منظمة.
تشمل المنهجيات الرئيسية المستخدمة في هذا النظام تقليل الألوان لاستخراج اللون وتطوير “شبكات ثنائية اللون السيراميكي” التي نمذجة أنماط التواجد المشترك للألوان. كما يتم استخدام تحليل المركزية لتحديد التسلسلات الهرمية الأساسية للألوان. يمكّن هذا الإطار الباحثين من التحقيق بصريًا في العلاقات بين اللون والسمات الثقافية، مثل السلالات وأنواع الأوعية، عبر مجموعات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، يوفر للمصممين الأدوات لاشتقاق مخططات الألوان التاريخية بدقة للتطبيقات الحديثة، مما يرسخ نهجًا قائمًا على البيانات يدمج تحليلات العلوم الإنسانية الرقمية مع ممارسات التصميم المعاصرة.
طرق
في قسم الطرق، يتم توضيح سير العمل للدراسة في ثلاث مراحل رئيسية: معالجة البيانات، بناء النظام، وممارسة التصميم، كما هو موضح في الشكل 1. يركز هذا القسم بشكل خاص على المرحلة الثانية، “بناء النظام”، موضحًا تصميم وتنفيذ كل وحدة ممثلة في الرسم التوضيحي المرافق (الشكل 23). النهج المنهجي المتبع في هذه المرحلة حاسم لفهم الإطار العام ووظائف النظام المطور.
نتائج
في هذا القسم، تقدم البحث نهجًا منهجيًا لترجمة نموذج اللون الكلاسيكي لبورسلين المينا من سلالة تشينغ إلى نظام تصميم حديث لمنتجات العلاج بالروائح. تبدأ الدراسة بالتركيز على فئة الحرف “المينا” من سلالة تشينغ، مستخدمة نظام استرجاع بيانات متعدد الأبعاد لإنشاء إطار تحليل مستهدف. يسهل هذا الإطار كل من رؤى الاتجاهات الكبرى وتحسينات الألوان الدقيقة، مع التركيز بشكل خاص على أنماط الألوان لمينا سلالة تشينغ.
تكشف التحليلات الكبرى أن فترة يونغ تشينغ تتميز بأوسع توزيع للألوان، مما يشير إلى ذروة غنى وتنوع ألوان المينا، تليها فترات تشيان لونغ وكانغ شي. توضح الفحص التفصيلي باستخدام “شبكة ثنائية العمل بالألوان” الروابط بين 178 عمل مينا وارتباطاتها اللونية، مؤكدة على تشبع وغنى الألوان في القطع الفردية. تحدد التحليلات الألوان الفاتحة كـ “الألوان الأساسية” ذات أعلى مركزية، بينما تظهر ألوان زاهية معينة كـ “الألوان الأساسية” التي تحدد أسلوب المينا النابض بالحياة. من خلال استخدام شبكة تواجد الألوان، تقوم الدراسة بتقطيع 1127 عقدة لونية مستقلة إلى سبع مجموعات لونية مهيمنة، تمثل التركيبات اللونية الأساسية لمينا سلالة تشينغ. يتم تصنيف هذه الألوان إلى أدوار رئيسية وثانوية وملحقات بناءً على مركزيتها، مما يوفر لوحة منظمة لتطبيقات التصميم الحديثة.
نقاش
في قسم النقاش من ورقة البحث، يوضح المؤلفون إطار معالجة البيانات والتحليل المستخدم لدراسة أنماط الألوان للأعمال السيراميكية من سلالتي مينغ وتشينغ. تم تجميع مجموعة البيانات، المستمدة من المتحف الوطني، بعناية لتشمل 1,441 قطعة سيراميكية، مع استبعاد العينات ذات الأشكال المعقدة، أو الأضرار الكبيرة، أو النقوش المتطفلة التي قد تشوه تحليل الألوان. تم تنظيم البيانات الوصفية لكل قطعة في قاعدة بيانات MySQL، مما يسهل الاسترجاع والتحليل المنهجي. استخدم المؤلفون مكتبة rembg بلغة بايثون لإزالة الخلفية تلقائيًا، مما يعزز دقة استخراج الألوان، وطبقوا تجميع K-means لتقليل آلاف قيم RGB إلى لوحة قابلة للإدارة مع تصفية الألوان التي لا تلاحظ بصريًا بناءً على عتبة محددة.
لتحليل العلاقات بين الألوان، قام المؤلفون بإنشاء شبكة ثنائية اللون السيراميكي، التي ترسم الارتباط بين الأعمال السيراميكية وألوانها المكونة. ثم تم إسقاط هذه الشبكة في شبكة تواجد الألوان لكشف أنماط تركيبات الألوان. استخدمت الدراسة تشابه كوساين لقياس قوة علاقات التواجد المشترك، مما يسمح بتحديد الأزواج اللونية السائدة في القطع الأثرية. تمكّن مكونات التصور والتحليل في النظام المستخدمين من استكشاف هذه العلاقات بشكل تفاعلي، مما يكشف عن رؤى حول تفضيلات الألوان التاريخية وتطور الحرف اليدوية. يوضح دمج مخطط سانكي تدفق خصائص الألوان عبر سلالات وأنواع الأوعية المختلفة، مما يوفر رؤية شاملة للتطورات الجمالية في السيراميك الصيني.
DOI: https://doi.org/10.1038/s40494-026-02314-z
Publication Date: 2026-01-31
Author(s): Yi Wang et al.
Primary Topic: Aesthetic Perception and Analysis
Overview
The research paper presents an innovative interactive visual analytics system aimed at enhancing the study of ceramic colors, which has traditionally relied on qualitative assessments. This limitation hampers the processing of extensive cultural heritage datasets and the extraction of reproducible design knowledge. The proposed system integrates design principles with computational techniques, utilizing computer vision and network science to convert unstructured image data into structured color networks.
Key methodologies employed in this system include color quantization for hue extraction and the development of “ceramic-color” bipartite networks that model co-occurrence patterns of colors. Centrality analysis is also utilized to identify core color hierarchies. This framework enables researchers to visually investigate the relationships between color and cultural attributes, such as dynasties and vessel types, across large collections. Additionally, it provides designers with the tools to accurately derive historical color schemes for modern applications, thereby establishing a data-driven approach that merges digital humanities analytics with contemporary design practices.
Methods
In the Methods section, the study’s workflow is delineated into three primary phases: data preprocessing, system construction, and design practice, as illustrated in Figure 1. This section specifically emphasizes the second phase, “system construction,” detailing the design and implementation of each module represented in the accompanying illustration (Figure 23). The systematic approach taken in this phase is critical for understanding the overall framework and functionality of the developed system.
Results
In this section, the research presents a systematic approach to translating the classical color paradigm of Qing Dynasty enameled porcelain into a modern design system for aromatherapy products. The study begins by focusing on the craft category of “enamel” from the Qing Dynasty, utilizing a multi-dimensional data retrieval system to establish a targeted analysis framework. This framework facilitates both macro-trend insights and micro-color refinements, with a particular emphasis on the color patterns of Qing Dynasty enamel.
The macro-analysis reveals that the Yongzheng period is characterized by the widest color distribution, indicating a peak in the richness and diversity of enamel colors, followed by the Qianlong and Kangxi periods. A detailed examination using a “color-work dichotomous network” illustrates the connections between 178 enamel works and their color affiliations, confirming the saturation and richness of hues in individual pieces. The analysis identifies light colors as the “base colors” with the highest centrality, while specific bright colors emerge as “core colors” that define the vibrant style of the enamel. By employing a color co-occurrence network, the study distills 1127 independent color nodes into seven dominant chromatic clusters, which represent the core color combinations of Qing Dynasty enamels. These colors are categorized into main, secondary, and accent roles based on their centrality, providing a structured palette for modern design applications.
Discussion
In the discussion section of the research paper, the authors detail the data preprocessing and analytical framework employed to study the color patterns of ceramic works from the Ming and Qing dynasties. The dataset, sourced from the National Palace Museum, was meticulously curated to include 1,441 ceramic artifacts, eliminating samples with complex shapes, significant damage, or intrusive inscriptions that could skew color analysis. The metadata for each piece was organized in a MySQL database, facilitating systematic retrieval and analysis. The authors utilized the rembg Python library for automated background removal, enhancing the accuracy of color extraction, and applied K-means clustering for color quantization, reducing thousands of RGB values to a manageable palette while filtering out visually negligible colors based on a set threshold.
To analyze the relationships between colors, the authors constructed a Ceramic-Color Bipartite Network, which maps the affiliation between ceramic works and their constituent colors. This network was then projected into a color co-occurrence network to uncover patterns of color combinations. The study employed Cosine Similarity to quantify the strength of co-occurrence relationships, allowing for the identification of prevalent color pairings in the artifacts. The visualization and analysis components of the system enable users to interactively explore these relationships, revealing insights into historical color preferences and craftsmanship evolution. The integration of a Sankey diagram further illustrates the flow of color characteristics across different dynasties and vessel types, providing a comprehensive view of the aesthetic developments in Chinese ceramics.