熊 露，唐 敏，吳 琳，袁 楓，方 濤，郁永彬

(景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué) 古陶瓷研究中心，江西 景德鎮(zhèn) 333403)

0 引 言

鳳紋作為中國傳統(tǒng)陶瓷紋飾中富有強(qiáng)烈藝術(shù)美感和濃郁民族文化特征的代表之一，集中反映了前人的物質(zhì)文化和精神文化的共識。這種貫穿整個(gè)中國歷史的陶瓷裝飾圖案，在不同歷史時(shí)期呈現(xiàn)出風(fēng)格各異的的造型美，詮釋著濃郁的本土化民族特色。據(jù)漢代許慎所著的《說文解字》對鳳做出了解釋，曰：“鳳，神鳥也。天老曰：鳳之象也，鴻前麟后，蛇頸魚尾，鶴顆鴛思，龍文虎背，燕額雞嚎，五色備舉，出于東方君子之國，翱翔四海之外過昆侖，...”[1]，其大體特點(diǎn)是首如錦雞，冠似如意，頭如騰云，翅似仙鶴[2]，而不同時(shí)代有不同的生活條件和習(xí)慣，鑄就了“大體則有，定體則無”的藝術(shù)特色。如果說遠(yuǎn)古時(shí)期，這種有意識的夸張且變形藝術(shù)作為部落圖騰等裝飾于黑陶、彩陶之上，顯得淳樸而粗獷，那么唐宋時(shí)期或是清健、或是淡雅、或是華麗的風(fēng)格演變，造就了鳳紋逐步向修長秀麗方向發(fā)展，至于元明清時(shí)期，尤其是鳳紋的規(guī)范化時(shí)期明代，線條清新明快，圓潤傳神[3]。但這些語言上的描述無法準(zhǔn)確地給非專業(yè)科技工作者詳實(shí)造型上的演變特征，同時(shí)數(shù)以萬計(jì)的陶瓷鳳紋遺存，對考古工作者的數(shù)據(jù)采集帶來巨大的工作量，人為因素等導(dǎo)致的數(shù)據(jù)失真、數(shù)據(jù)遺失情況比較嚴(yán)重。而近年來國外學(xué)者不斷引入計(jì)算機(jī)技術(shù)對考古數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，如數(shù)據(jù)庫、人工智能的引入[4]等等，但作為初學(xué)者如何使用其他簡單有效的數(shù)字化技術(shù)，將傳統(tǒng)目測感官經(jīng)驗(yàn)方法[5]進(jìn)一步系統(tǒng)化、科學(xué)化和理論化，是紋飾研究乃至整個(gè)古陶瓷認(rèn)知領(lǐng)域亟待解決的問題之一。

有鑒于此，本文嘗試?yán)脭?shù)據(jù)提取[6]、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)[7]等，以明、清時(shí)期陶瓷鳳紋紋樣為研究對象，探索不同時(shí)期鳳紋紋樣的細(xì)微差異性并進(jìn)行分析和討論，即通過數(shù)據(jù)提取技術(shù)和多元統(tǒng)計(jì)方法，得到不同時(shí)期鳳紋紋樣在數(shù)字上的流變，同時(shí)建立不同時(shí)期的判別函數(shù)，進(jìn)而為科學(xué)準(zhǔn)確區(qū)分不同時(shí)期陶瓷鳳紋提供條件，也為古陶瓷認(rèn)知提供新的科學(xué)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 研究紋樣概況

根據(jù)文獻(xiàn)記載[8-10]，明清時(shí)期是陶瓷鳳紋造型擁有共性形態(tài)和規(guī)范化的時(shí)代。鳳紋在保持原有的大體特征外，這兩時(shí)期已趨于定式，但無論是哪個(gè)時(shí)期都有其獨(dú)特的內(nèi)在形式和藝術(shù)表現(xiàn)手法。由于本文旨在揭示微觀視角下的鳳紋數(shù)字流變，故選取明清時(shí)期具有代表性鳳紋紋飾作為研究樣本，同時(shí)保證樣本的真實(shí)可靠，選取為故宮博物院及上海博物館館藏等，其中編號M-01～M-11為明代陶瓷鳳紋樣品，Q-01～Q-02為清代樣品。部分典型紋飾見圖1。

1.2 研究方法

為使鳳紋主體更加突出和醒目，對明清時(shí)期陶瓷進(jìn)行紋飾采集過程中需要采用平視的拍攝手法，并將焦點(diǎn)集中在選定的紋飾圖案上，以確保后期提取的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確和可靠[11]。獲取原始圖案后，通過圖像精度增強(qiáng)、灰值轉(zhuǎn)換、降噪和濾波等一系列的圖像處理變換[12]，最終獲得可供后期研究的鳳紋邊緣輪廓，具體處理流程如圖2。

圖1 部分典型紋飾Fig.1 Part of characteristic patterns

而在處理過程中，最為關(guān)鍵的步驟在于對鳳紋輪廓的提取。在科學(xué)運(yùn)算和自動(dòng)控制與科學(xué)繪圖領(lǐng)域，Matlab提供了幾種常用的邊緣檢測算子[13-14]，以紋飾樣品M-02為例，運(yùn)用Sobel算子、Robert算子、Prewitt算子以及Laplacian算子對其進(jìn)行紋飾邊緣的提取識別，四種算子提取結(jié)果見圖3。結(jié)果表明，針對于本文所選取的研究紋飾，Laplacian算子提取效果明顯優(yōu)于其他三種算子,在噪聲和目標(biāo)邊緣間取得了較好的平衡，邊緣連續(xù)性較好，同時(shí)紋飾的細(xì)節(jié)部分沒有被消除，有效邊緣得以保存完好，故本文采用Laplacian算子對紋飾進(jìn)行處理，有效準(zhǔn)確地提取出鳳紋的邊緣輪廓。

圖2 處理流程圖Fig.2 Processing fl ow chart

2 分析與討論

2.1 鳳紋頭部數(shù)字流變

頭部特征是研究動(dòng)物學(xué)的重要部分[15]，頭部指數(shù)可以反映頭部各部分的比例關(guān)系，同時(shí)通過頭部特征可以反映不同地域、不同時(shí)代等的指標(biāo)類型。而陶瓷鳳紋頭部作為整體紋飾中微觀的主要部分之一，其長寬指數(shù) = (頭最大寬/頭最大長)即頭最大寬與頭最大長的比例，可以按照鳳紋頭長寬指數(shù)的大小反映長短的情況，其值越大表示鳳頭越偏短圓。鳳紋樣本頭部數(shù)據(jù)指標(biāo)見表1，其中k0為頭部最大寬，k1為頭部最大長，k2為長寬比例。為了對比明清時(shí)期鳳紋頭部的異同，利用多元統(tǒng)計(jì)軟件對樣本紋飾數(shù)據(jù)做了箱式圖，如圖4所示。從表1和圖4中各指標(biāo)參數(shù)可以看出，不同器型由于整體的比例大小導(dǎo)致鳳紋頭部長寬各異，但頭部比例保持當(dāng)代的風(fēng)格，明代時(shí)期鳳紋頭部比例均值在0.4386左右，而到了清代比例有所上升，均值達(dá)到了0.7142左右。兩個(gè)朝代頭部比例均值差異性比較大，鳳紋頭部由明朝的狹長逐步向清朝的短圓發(fā)展。而從箱式圖中幾個(gè)誤差點(diǎn)的顯示可以看出，M-07樣本紋飾與明時(shí)期均值相差較大，應(yīng)屬于明早期的紋飾樣本，M-08樣本紋飾均值比較靠近清早期指標(biāo)，應(yīng)屬于明晚期接近清早期時(shí)代紋飾樣本，Q-01指標(biāo)為0.5105接近于明朝指標(biāo)，可能屬于清早期紋飾樣本。

圖3 四種算子提取Fig.3 Extraction results by four operators

圖4 頭部比例箱式圖Fig.4 Box fi gure for head proportions

對于明清兩朝鳳紋頭部比例的流變，導(dǎo)致其演變的主要原因可能有兩個(gè)因素，一是時(shí)代精神，二是風(fēng)俗情況。中國歷史上明代是一個(gè)封建專制比較嚴(yán)重、同時(shí)高度發(fā)展的中央集權(quán)制度也是那個(gè)時(shí)代的明顯特征，作為貧賤出生的開國皇帝恢復(fù)漢族正統(tǒng)之后，對前朝民族實(shí)施高壓政策，制定嚴(yán)格的等級制度，這就直接導(dǎo)致專供皇家使用的陶瓷器裝飾藝術(shù)上突出這一風(fēng)俗的形式出現(xiàn)，狹長的頭部極富東方情調(diào)，又不失神氣逼人。而清代愛新覺羅氏屬于滿族人群，采用聯(lián)姻等懷柔政策聯(lián)合蒙古族抵御外敵，一直持續(xù)到清朝結(jié)束，所以滿族和蒙古族在時(shí)代精神和風(fēng)俗情況上具有一定的共通性，也就是清代的藝術(shù)形式和元代的有共同點(diǎn)，從鳳紋頭部比例指數(shù)來看，清代頭部比例均值比較大，導(dǎo)致給人以短圓的視覺感受，比較接近元代時(shí)期的溫柔雅致，又不失善戰(zhàn)尚武的時(shí)代精神。因而，不同時(shí)代不同風(fēng)俗的因素可以導(dǎo)致鳳紋紋飾頭部比例的數(shù)字變化，同時(shí)數(shù)字流變也同樣可以反映各個(gè)時(shí)期的時(shí)代精神和風(fēng)俗情況。

表1 數(shù)據(jù)指標(biāo)Tab.1 Data and indicators

2.2 判別函數(shù)建立

以往考古繪圖中，量取曲線的方式一直還停留在手工繪制的階段，需要對紋飾進(jìn)行手工拉取基線等等[16]，繪制速度慢和圖形精度低等因素直接影響后續(xù)工作和研究的深入。而本文恰恰有效解決了這一問題，利用MATLAB軟件對紋飾進(jìn)行提取和數(shù)據(jù)存儲，使紋飾圖案保存簡單高效和快捷。前期僅僅獲取鳳紋頭部比例數(shù)據(jù)，并不能很好的體現(xiàn)數(shù)字流變特征分析的優(yōu)勢，本文同時(shí)利用判別分析對數(shù)據(jù)流變特征進(jìn)行歸納。紋飾圖案是由一條條未知曲線構(gòu)成，而曲線長度是最為關(guān)鍵的因素之一，而計(jì)算頸脖長度就需要對頸脖的輪廓線進(jìn)行擬合，本文利用Matlab軟件[17]進(jìn)行輪廓線的三階函數(shù)擬合，得到的曲線擬合度已與樣本原始輪廓較接近，表2中S為明清時(shí)期鳳紋頸脖的擬合曲線表達(dá)式。提取曲線表達(dá)式后，利用數(shù)學(xué)上定義曲線長度的公式使用SPSS軟件對鳳紋的頸脖長以及頸脖最大寬進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，表2中L為鳳紋頸脖長度，k3為鳳紋頸脖最大寬度，k4為頸脖長與最大寬比例。

由表1、表2數(shù)據(jù)可以看出，不同時(shí)期的鳳紋數(shù)據(jù)確實(shí)存在不同的數(shù)據(jù)流變，以費(fèi)希爾方法為基礎(chǔ)，對鳳紋的數(shù)據(jù)特征進(jìn)行判別函數(shù)的建立。本文選取了明清時(shí)期的鳳紋為主要研究對象，故判別給出兩個(gè)非典型性判別函數(shù)，表3為明清時(shí)期鳳紋數(shù)據(jù)流變判別函數(shù)。

表2 頸脖數(shù)據(jù)Tab.2 Neck data

表3 判別函數(shù)Tab.3 Fisher's linear discriminant functions

為檢驗(yàn)兩組判別函數(shù)的準(zhǔn)確性，隨機(jī)選取樣本中的一個(gè)進(jìn)行回代檢驗(yàn)，如選取M-10樣本，將其各特征變量代入費(fèi)希爾判別函數(shù)，F(xiàn)(1) =15.2233，F(xiàn)(2) = 10.3634，其中F(1)函數(shù)值最大，可判斷M-10樣本可歸為第一組，即為明代鳳紋紋飾，與事實(shí)相符。同時(shí)，將具有典型時(shí)代特征的梅瓶結(jié)構(gòu)特征數(shù)據(jù)用ORIGIN判別分析繪制成紋飾分期區(qū)域散點(diǎn)圖，如圖5所示，利用樣品的數(shù)據(jù)流變特征較明顯的將兩個(gè)朝代的鳳紋區(qū)分開，圖5中數(shù)據(jù)位于左下部分的為明代鳳紋樣品，右邊大部分區(qū)域數(shù)據(jù)為清代樣品，鳳紋樣品分期情況還是比較明顯的。從此類數(shù)據(jù)流變同樣可以看出，明代鳳紋相較清代鳳紋略顯清秀，印證了明清的時(shí)代特點(diǎn)以及由此產(chǎn)生的藝術(shù)形式。而利用此類方法，能有效的對不同時(shí)期鳳紋紋飾進(jìn)行甄別。

3 結(jié) 論

以我國傳統(tǒng)紋飾中具有代表性的鳳紋為例，利用數(shù)據(jù)提取和數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，揭示鳳紋微觀部分的數(shù)據(jù)流變。結(jié)果表明：

(1)利用數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)研究陶瓷紋飾變化，不僅提高了工作效率而且提高了數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性和可靠性。不同時(shí)代的社會審美和民族風(fēng)俗能夠通過數(shù)據(jù)上的流變反映出來，同時(shí)數(shù)據(jù)上的流變也可以體現(xiàn)社會的變革和時(shí)代的發(fā)展；

(2)利用紋飾結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的流變特征建立判別函數(shù)，可以有效地對不同時(shí)期紋飾進(jìn)行甄別，特別是根據(jù)紋飾數(shù)據(jù)的流變特征進(jìn)行分析，能較準(zhǔn)確、可靠的對古陶瓷文物進(jìn)行認(rèn)知，有助于把古陶瓷類文物傳統(tǒng)鑒定模式中的感官信息和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行更為有效的定量化和系統(tǒng)化，為古陶瓷類文物數(shù)據(jù)的積累和傳承提供條件；

當(dāng)然，由于陶瓷紋飾大多是在曲面上進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，會存在一定的誤差，需要充分利用現(xiàn)代攝像技術(shù)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)對紋飾進(jìn)行數(shù)據(jù)還原擬合，同時(shí)還可使用3D掃描成像法提取紋飾曲線等等?？傊瑪?shù)字化方法運(yùn)用于陶瓷紋飾的認(rèn)知研究具有重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。