第一章 緒論
第二節 視覺平衡相關研究
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圖 2：Arnheim 提出位置影響平衡的例子。（取自 Arnheim，1974）
第二節 視覺平衡相關研究 一、黑白畫面的視覺平衡相關研究
雖然 Arnheim (1974)對於視覺平衡的影響提出了許多理論，但是他並沒有做 任何實證性研究。因此，有學者不僅設法研究視覺平衡的現象，也試著驗證 Arnheim 提出的理論。例如：Arnheim (1974)提出畫面中心點會影響視覺平衡的 理論，他認為畫面中的元素要平均分布在畫面中心點周圍才會平衡，於是 Wilson 與 Chatterjee (2005)想藉由量化研究方式設法研究視覺平衡，並驗證 Arnheim (1974)畫面中心點對視覺平衡影響的理論。
Wilson 與 Chatterjee (2005)將一些大小不等的抽象幾何圖形（圓形、方形、
六邊形）隨機編排在畫面中，並藉由計算這些圖形在畫面中的像素點的數量分布，
發展出計算畫面視覺平衡程度的指標 (the Assessment of Preference of Balance, or APB) 。其平衡程度的指標算法，要先將畫面對稱地分為「區域一」以及「區 域二」，再來計算各個區域內的像素點數量，並根據以下公式算出一個指標分數：
兩個區域的像素點數量相減後取絕對值，此絕對值再除以兩個區域像素點的相加 總合（見表 1）。因此，以水平切分來說，如果水平線上有 200 個像素點，水平
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線下也有 200 個像素點，此切分方法算出來的指標分數為(|200-200|)/(200+200) = 0，則意味著兩邊的像素點一樣多。
表 1：Wilson 與 Chatterjee (2005)的平衡指標公式 平衡程度指標公式
�區域一的像素點數量 − 區域二的像素點數量�
區域一的像素點數量+ 區域二的像素點數量
而畫面的對稱切分的方法如圖 3 所示，除了水平、垂直、兩條對角線的切分 方法之外，還有將畫面分割成內、外兩區域的切分方法，因此總共八種切分方法。
這八種切分方法根據前面所述的公式各會算出一個指標，這八個指標分數相加後 乘上百分比，再除以八，即為整體畫面視覺平衡程度的指標。因此，如果算出來 的平衡程度指標愈接近 0%，代表愈平衡；如果愈接近 100%，則意味著像素點 分布的愈不均勻，代表愈不平衡。從 Wilson 與 Chatterjee (2005)製作的圖像中，
可發現當平衡分數大於 50%時，畫面已是相當不平衡（見圖 4），這驗證了 Arnheim (1974)畫面中心點對視覺平衡的影響。他們也做實驗證實這些由幾何圖型所編排 的抽象畫面，其計算出來的平衡指標與人們的喜好分數有很大的正相關(Wilson
& Chatterjee, 2005)。
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圖 3：八種指標分數的區域切分方法。黑色為一區域，白色為另一區域。
圖 4：平衡指標的分布範圍。（取自：Wilson 與 Chatterjee,，2005）
Wilson 與 Chatterjee (2005)的研究材料是白底配上黑色的幾何圖案，其研究 結果僅限於二值化的黑白畫面。於是林幸蓉(2014) 延伸 Wilson 與 Chatterjee (2005) 的研究方法，將這些幾何圖形改成不同灰階，並參考 I. McManus et al. (2011)的 研究去設法找到每個灰階其視覺重量的權重值，最後再將這些灰階權重值納入 Wilson 與 Chatterjee (2005)的平衡程度指標去做視覺平衡的計算。林幸蓉(2014) 尋找灰階權重的方法為，在畫面中呈現兩個不同灰階的圓形，並請參與者直接點 出重心的位置，並藉由計算出重心分別與兩圓之間的距離，推算出不同灰階的權 重。可惜的是，林幸蓉(2014)估算出來的權重值納入 Wilson 與 Chatterjee (2005) 的平衡程度指標後，並沒有像 Wilson 與 Chatterjee (2005)一樣，再請參與者對實 驗材料進行喜好評分，驗證算出來的平衡指標分數真的可以確實預測人們對畫面
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雖然 Wilson 與 Chatterjee (2005)的實驗發現，他們發展出的視覺平衡算法，
可以準確預測人們對他們的實驗材料的喜好，但卻無法類推到現實生活中的視覺 藝術，縱使是黑白畫面的視覺藝術。Gershoni 與 Hochstein (2011)給參與者欣賞 一些書法字，並請參與者客觀評分這些書法字的平衡程度。這些參與者皆沒受過 藝術訓練，也不熟悉書法藝術。結果發現，參與者的主觀平衡分數，與 Wilson 與 Chatterjee (2005)的視覺平衡指標分數，兩者相關程度甚低。甚至，他們後續 實驗，進一步把這些書法字進行旋轉，旋轉過後其 Wilson 與 Chatterjee (2005)的 視覺平衡指標分數依然不變，但是參與者的主觀平衡程度評分卻有大幅的變化。
顯示 Wilson 與 Chatterjee (2005)的視覺平衡算法可能難以類推到真實生活中黑白 畫面的視覺藝術。
二、色彩畫面的視覺平衡相關研究
另一方面，無論是 Wilson 與 Chatterjee (2005)的原始視覺平衡算法，或是林 幸蓉(2014)納入灰階權重後的視覺平衡算法，都無法類推到現實生活中的彩色視 覺藝術。例如 Piet Mondrian 著名的抽象畫作《Composition II in Red, Blue, and Yellow》（見圖 5）。此作品畫面中有一塊大面積的紅色，以及兩塊小面積的藍色 與黃色。如果用 Wilson 與 Chatterjee (2005)或林幸蓉(2014)的視覺平衡指標算法，
其視覺平衡分數皆會非常不良，但是 Piet Mondrian 卻可以藉由這三原色在畫面 中的編排，達到一個視覺平衡。
研究也證實，如果把 Piet Mondrian 的三原色抽象畫作中區塊的顏色互換，
例如原本紅色的區塊變成藍色、藍色的區塊變成黃色、黃色的區塊變成紅色，並 把改編版與原版同時呈現給沒看過 Mondrian 的畫的人觀賞，人們都會比較喜歡 原作(I. C. McManus, Cheema, & Stoker, 1993)。甚至如果請人們直接指出
Mondrian 的抽象畫作的平衡點在哪，無論是有經過美術訓練的專業人士，或是 沒有經過美術訓練的一般人，改編版所指出的平衡點相較於原版，都有很明顯地
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位移(P. Locher, Overbeeke, & Stappers, 2005)。因此，Piet Mondrian 的三原色抽象 畫作的確有達到視覺平衡的美感，只是基於 Wilson 與 Chatterjee (2005)所發展的 視覺平衡計算指標，無法準確測量出顏色對視覺平衡的影響。
圖 5：Piet Mondrian《Composition II in Red, Blue, and Yellow》
顏色如何對視覺平衡產生影響？顏色在空間中的平衡研究，最早是 Bullough 在 1907 年請參與者去用油漆粉刷牆面，他發現大部分的人都會用紅色粉刷下半 部的牆面，上半部的牆面則用粉紅色粉刷。這顯示人們覺得紅色看起來比較重，
因而放在下半部畫面比較平衡。Monroe (1925)利用支點平衡的概念去研究視覺平 衡，他在一塊板子的左、右兩邊各放一個圓形的色紙，並讓參與者從兩個圓形的 色紙之中，找到一個看起來平衡的「支點」（見圖 6）。藉由計算兩個色紙到支點 的距離，推算出各個顏色的視覺重量，Monroe (1925)的研究結果與 Arnheim (1974) 的色彩視覺平衡理論不相符。Arnheim (1974)認為亮度愈高，視覺重量就愈重，
並且在色相當中紅色的視覺重量大於藍色。然而 Monroe (1925)發現「亮度」與
「色彩的視覺重量」呈反比關係，且藍色的視覺重量比紅色重。
但 Monroe (1925)原先實驗材料的色紙，會有反光的問題，Pinkerton 與 Humphrey (1974) 擔心反光可能會影響實驗結果，所以 Pinkerton 與 Humphrey (1974)改善 Monroe (1925)的實驗方法，一樣是讓參與者從左右兩邊的色塊去「平 衡」找支點，但實驗材料改為不會反光的 Kodak 的濾光片(Kodak Wratten Filters) 。
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其研究結果就發現紅色的視覺重量大於藍色，符合 Arnheim (1974)的色相視覺平 衡理論。
圖 6：Monroe (1925)、Pinkerton 與 Humphrey (1974)的實驗示意圖。（取自：
Pinkerton 與 Humphrey ，1974）
Morriss 與 Dunlap (1987; 1988a, 1988b)也做了一系列的研究，測量色彩的色 相、彩度（chroma）與亮度對視覺重量的影響。他們呈現兩個顏色色塊給參與者，
這兩個色塊之間會有一個可移動的條狀物，如果向左移動此條狀物，右邊的色塊 就會變大，左邊的色塊就會變小；同理，如果向右移動，右邊的色塊就會變小，
左邊的色塊就變大（見圖 7）。他們分別操弄兩個色塊的彩度及亮度，並請參與 者調整兩個色塊的面積大小，直到調整到覺得兩個顏色的大小剛好可以達到視覺 平衡。研究結果發現 Arnheim (1974)的色彩視覺平衡理論不能完全獲得支持。色 相、彩度、亮度這三個因素中，彩度對視覺重量的影響最大，彩度與視覺重量的 關係成正比，而色相對視覺重量的影響最小。而最意外的是，亮度對視覺重量的 影響在這一系列的研究中卻發現結果非常不一致，有時發現亮度與視覺重量成正 比，有時卻發現亮度與視覺重量成反比(Morriss & Dunlap, 1987; Morriss & Dunlap, 1988a, 1988b)。綜合上述可以發現，雖然研究結果尚有不一致的地方，Arnheim (1974)的色彩視覺平衡理論正確與否也有待商榷，但不同的顏色對視覺平衡的確 都有著顯著的影響。
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圖 7：Morriss 與 Dunlap (1987; 1988a, 1988b)顏色平衡實驗示意圖。粗虛線代表 可以左右移動，藉由移動此虛線調整兩個顏色色塊的大小。
三、深度知覺與現實的審美行為
但是，上述的視覺平衡研究，無論是黑白畫面下的視覺平衡研究，或是色彩 的視覺平衡研究，都僅限於 2D 平面，現實中的藝術作品會有空間深度的立體感，
不同空間深度似乎也會對視覺平衡有所影響。因此上述平衡的研究，依然沒辦法 解釋現實生活中，人們如何欣賞視覺藝術。
空間深度是如何影響視覺平衡？目前尚未有學者對此議題進行研究，不過 Arnheim (1974)所整理出的視覺平衡理論，當中有提到深度知覺如何影響視覺平 衡。他認為距離會增加一個物體在畫面中的視覺重量，當一物體在畫面中的空間 愈遠時，其視覺重量會愈大。因此，畫面中遠方的小物體，可以跟近處的大物體 形成一個視覺平衡。Arnheim 以 Édouard Manet 的作品《Le Déjeuner sur l'herbe》
為例（見圖 8），畫面中遠方採花的「小」女孩，可以與近處的「大」人形成視 覺平衡，就是因為遠方的女孩雖然在畫面中所佔的比例較小，但因其在遠方視覺 重量較大，因此可以與近處畫面所佔比例較大的人物形成平衡。
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圖 8：Édouard Manet《Le Déjeuner sur l'herbe》
但是，Arnheim 的理論是唯一的嗎？有沒有可能遠方大的物體也可以與前方 小的物體達到視覺平衡？以圖 9 的攝影作品來說，該作品具有相當高的受歡迎度，
而畫中的兩個主體反而是遠大近小，並不符合 Arnheim 的深度平衡理論。但目前 尚未有實徵研究驗證 Arnheim (1974)的空間深度平衡理論，也沒有任何學者以實
而畫中的兩個主體反而是遠大近小，並不符合 Arnheim 的深度平衡理論。但目前 尚未有實徵研究驗證 Arnheim (1974)的空間深度平衡理論，也沒有任何學者以實