Учёные ПНИПУ запатентовали новый способ для подбора цвета фасадов

Результаты спектрального системно-когнитивного анализа цифровых изображений фасадов зданий. Фото: А. О. Алексеев, пресс-служба ПНИПУ

Цвета вокруг нас напрямую влияют на настроение и самочувствие. Последние исследования это подтверждают: гармоничное цветовое оформление улиц снижает усталость и помогает мозгу расслабиться. Холодные оттенки (синий, зелёный) эффективно снимают стресс, тёплые и яркие цвета — жёлтый, оранжевый, красный — повышают энергию, но при избытке могут усиливать тревожность и напряжение.

На улицах наших городов гармонии зачастую нет: разнородные, случайные цвета и неухоженные фасады создают визуальный шум. Такая среда ведёт к сенсорной перегрузке, снижению психологического комфорта, вызывает усталость и стресс. Только за 2025 год в Санкт-Петербурге нейросеть «Городовой» зафиксировала на фасадах нежилых зданий более 2,4 тысячи нарушений. Это и граффити, и незаконные кондиционеры, и повреждённая штукатурка с окраской. Всё это — элементы визуального хаоса.

С частью этих проблем уже борются: во многих городах вводят дизайн-коды, унифицируют вывески, прячут кондиционеры, приводят в порядок таблички. Но один из главных источников визуального шума — случайный, нескоординированный цвет самих фасадов — требует более сложного подхода.

Чтобы упорядочить внешний облик фасадов зданий и стилевое единство среды, во многих городах муниципальные власти утверждают требования к архитектурно-градостроительному облику объектов капитального строительства, которые регламентируют внешний вид, фасадные решения, стиль, материалы отделки, цветовую гамму и освещение зданий. Например, в Москве официально утверждена «Московская цветовая палитра» — 416 цветов. В Санкт‑Петербурге действует система: историческая палитра из 40 оттенков (утверждена в 1966 году), а в 2020 году её расширили до 114 цветов. В Перми — более 300 разрешённых оттенков.

Такие правила действуют во многих регионах, но далеко не везде, пока ещё есть города, где цвет фасада никак не регламентируется. А даже там, где палитра утверждена, она лишь ограничивает выбор, но не помогает его сделать. Из сотен разрешённых цветов можно составить миллионы сочетаний (только трёхцветных из 300 оттенков — более 4,5 миллиона), а разница между многими из них неуловима для глаза. Инструмента, который позволил бы объективно подобрать гармоничную композицию с учётом климата, стиля здания и даже эмоций людей, до сих пор не существовало.

Получается, что у архитектора есть правила и списки разрешённых цветов, но нет удобного инструмента, который помог бы выбрать из них гармоничную композицию с учётом реальных красок и пожеланий людей.

Учёные Пермского Политеха запатентовали способ, который позволяет доказательно и объективно подбирать цвет под конкретный запрос — с учётом климата, стиля здания, эмоций людей — и сразу в кодах реальных красок RAL.

На практике это работает так. Архитектор вводит запрос: тип здания, архитектурный стиль, климатические условия, желаемую эмоциональную реакцию. Например, «жилой дом в историческом центре, пасмурный климат, вызывать позитивные эмоции». Или — «фасад в норманнском стиле для прибрежного района Калининграда, пробуждать чувство спокойствия» — система проанализирует базу данных, включающую образцы этого стиля и колористику Балтийского региона. Можно также указать «нейтральные, спокойные эмоции» — для детских садов, больниц, школ, где важно не перегружать психику.

Система обращается к базе данных, собранной за несколько лет. В неё вошли тысячи фотографий реальных фасадов. Каждое изображение размечено: тип здания, стиль, регион, а также эмоциональные оценки, полученные в ходе опросов жителей. Например, для детских садов опрашивали воспитателей и родителей. База данных не статична — она актуализируется и пополняется. Учёные могут добавлять новые изображения и обновлять разметку под конкретный запрос: например, собрать выборку фасадов в скандинавском стиле или подобрать цветовую гамму для конкретного города.

Программа анализирует, какие RAL-цвета всего встречаются на фасадах с заданными параметрами. Для этого используются методы системно-когнитивного анализа, которые позволяет компьютеру находить скрытые закономерности в данных. В разработке используется сразу 10 подходов. Три из них — статистические: они определяют частоту и вероятность использования цвета на фасаде здания с заданными параметрами (тип здания, стиль, климат). Ещё семь — информационные: они определяют сходство цвета с запрашиваемым классом зданий или иными условиями. Комбинация разных подходов даёт более надёжный результат.

На выходе система из более 2500 цветов в коллекции RAL Digital выбирает не более 6 самых подходящих под запрос архитектора цветов. Для каждого из этих цветов формируются колеровочные композиции на основе цветовые гармоний, хорошо известных в общей теории цвета Иттена. В результате из нескольких миллионов сочетаний цветов и оттенков формируется не более 50 цветовых композиций на выбор архитектора. Каждая композиция — это набор конкретных RAL-кодов: для основных стен, декоративных элементов, цоколя, оконных рам. Все варианты представлены в порядке убывания по мере соответствия запросу. Заказчик получает точные, готовые к использованию цвета с доказательным обоснованием, почему именно эти решения являются наилучшими для заданного климата, стиля и эмоционального запроса.

— Ключевое преимущество нашего способа — универсальность. Известные решения подбирают цвета по названиям и гармониям. А мы можем формировать композиции на основе установленных соотношений между цветами и определёнными условиями: климат, стиль здания, тип постройки, даже эмоции людей. Например, если мы знаем, какие цвета вызывают у людей положительные эмоции, а какие лучше подходят для пасмурной погоды, система подберёт такое оформление фасада, которое будет максимально нравиться прохожим и гармонировать с окружающей средой, — отмечает Александр Алексеев, доктор технических наук, кандидат экономических наук, доцент, начальник управления организации научных исследований ПНИПУ.

В ближайших планах учёных — разработать дизайн-код для Соликамска и Березников. Это два крупных промышленных города на севере Пермского края, которые готовятся к юбилеям: один к 600-летию (2030), другой к 100-летию (2032). Решения учтут суровый климат и местные традиции. В дальнейшем технологию можно масштабировать на другие города России.

Разработка запатентована.