手机渐变色工艺的设计和制作难度大吗?

通常来说,我们判断一项工艺难不难,主要是看两个维度:

一、原理层面上的实现难度;

二、工艺制程的良率可控程度。

首先,可以明确的是,这类工艺都已经是有理论基础的成熟工艺,也就是在原理层面上已经解决了实现问题。所以难点并不在于工艺本身的可实现性,而落在了制程中对最终效果以及良率的把控上

可以实现这类渐变、光晕效果的工艺,目前主流的有 PVD镀膜(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积)、各种转印(热转印、水转印等)、喷涂、IML(In Molding Label,模内注塑)、磁性油墨等等。前面举例这些是相对成熟可控的,应用得比较多。所谓成熟可控,是指工艺流程中的各个环节可量化、可数控的比例相对较大,可以通过一些方法和经验得到与设计尽可能接近的可量产成品。

这恰恰就是难点所在。

以最简单的喷涂[1]为例(为方便外行的朋友理解,以下描述均作简化处理),如果要在一块较平坦的外壳上实现渐变色,需要用喷枪先在壳料的一侧以某个倾斜角度对素材(未处理的壳料)喷射事先调制好的油漆,待这一层油漆干透后,再从另一侧以某一角度喷涂,中间重叠过渡的部分就会形成一个渐变的效果。但是实际的工序不会这么简单,比如素材在上色前可能需要做一些预处理(视不同工艺),上漆之前需要上一道底漆(底漆使用什么配方视工艺而定),两种颜色的漆可能需要加入其它成分(比如珠光粉、金属粉末等),两次喷涂之间可能需要一道遮挡物以控制喷涂范围,全部漆上完之后还需要UV固化,甚至二次喷涂等后工序。

即便以上描述已经做了简化处理,但仍然可以感受到,这个过程当中实际上是存在一个不可控的空间的,也就是两道颜色叠加过渡的部分不是精准数控的。这个非精确控制的空间存在于以上所说的包括 PVD、转印、喷涂、IML、磁性油墨等各项工艺当中,区别在于,不同工艺在精准程度的控制能力上。比如通过入射角度、喷射速度、粘稠度、膜的厚度等各项参数来控制,但这些参数本身也具有一定的非可控性和随机性。

再比如 PVD 镀膜,可以通过镀层的厚度变化来实现不同视角下不同光泽的变化,那么哪个位置厚哪个位置薄?如何控制不同位置的镀层厚度?这些都不是像 CNC 那样,可以依靠机械手段严格按照 3D 图纸来精细化加工的。

所以,这类工艺在制程上的上下限也比一般的工艺要宽,因为定窄了可能没法儿出货。

这里顺带简单介绍一下什么叫上下限。由于制造工艺会受到制程、材料特性、生产管控水平等因素存在公差,那么我们在制程上就需要针对这个公差制定一个标准和可接受的范围。比如一个外壳的标注尺寸是 30±0.05mm,那意思就是说,只要这个供应商生产出来的壳料尺寸控制在 29.95~30.05mm 这个范围之内,那就是允许的,可以入库的,超出这个范围(按照一定百分比,例如 1%的不良率)的物料,就需要根据商务条款进行处理(可能直接报废,可能退回修改,也可能基于某些特殊情况而允许入库)。

了解了公差这个概念后,大家就可以理解,为什么有一些手机明明是同一个造型,但不同颜色的价格居然会不一样,这就是因为不同颜色的良率是不一样的。有时候,厂商会为了保证产品的一致性,不放宽上下限,以牺牲良率的方式来确保品质,但良率低了,价格自然要高。

比如曾经某些手机采用陶瓷作为机身材料,下一代就没再用了,就是因为陶瓷本身的不良率居高不下(非常非常高),导致成本太高,无法形成良性循环。再比如一些常被吐槽的问题,手机边框夹头发、屏幕松动、按键异响等,都属于公差和良率管控的问题。有些时候,为了保证良率,保证可出货,也会视情况故意放大上下限。

所以,一项工艺的制程当中数控化程度越高,就意味着良率越高,可量产性越高。

然而以上提到的实现渐变色效果的这些工艺当中,除了IML 以外,均存在比较大(与 IML 相比而言)的随机空间,这就导致公差的范围和良率都会是很头疼的问题。尽管 IML可以做到非常好的形变控制,但对素材本身的造型也有相对应的要求,这就对了设计有了一些限制,比如手机外壳的深度太大的话就难以实现了。

但是为了量产,各厂商和供应商们也是想尽了一切办法来提高可控性。

比如上面提到的喷射角度,这就需要相对应的治具、夹具(用于固定壳料的辅助零件)来配合喷枪,又或者是油漆本身的流动性、添加物来改善或掩盖某些容易出现的瑕疵。

然而,这些方法,都是需要试和找的。

尽管供应商在渐变色工艺上会有一系列标准的做法,但是在面对不同的客户时,都需要进行一些具体的、定制化的制程改造,甚至是和客户一起研发(例如 Jony Ive 曾在 SARS 期间常驻珠三角长达三个月,为了改良 iPhone 的氧化制程)。

这个过程,就是从设计到量产中最大的难点所在。因为这个过程需要设计师和供应商不断地互相磨合、互相试探底线、共同探讨改良的机会,只有通过不断地、大量的、不厌其烦地试错,才能找到一个合适的度,既满足设计的实现,又有合适的良率,既对得起用户,又照顾到品牌的脸面,还能让品牌和供应商都有钱赚。

然而实际上,这些手机所用到的渐变工艺,往往不仅仅是单一的一种工艺,而是多种工艺的搭配组合,这其中的研发、生产成本可就相当大了。

但为什么有些低价型号也陆续出现这些渐变色工艺了呢?

因为制造工艺的边际成本是越来越低的,只要越来越多的产品在使用同一类工艺,那么这项工艺的价格就会越来越低,产品也会越来越便宜。但是,价格的降低是因为数量和总利润的增长,并不意味真实制造成本的必然下降或良率的必然上升,只是供应商调低了自己的利润率而已,因为数量可以吸收掉那些不良品带来的损失。这也是新工艺总是先出现在高端产品中,待出货量达到一定规模后再下放到低端产品线的主要原因之一。

曾经的 氧化铝工艺也是这样[2] 的过程。

 

※ 本文首发于知乎:手机渐变色工艺的设计和制作难度大吗?

参考资料

  1. [专利] 渐变喷涂的处理方法 patents.google.com
  2. 设计潮流是随机的吗? zhihu.com

从美的这一边走到美的那一边

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说到美,一旦讨论起来往往很容易变成一个“我觉得”与另一个“我觉得”的无限死循环。当一个问题被界定为“纯属个人审美不同”时,往往也就意味着沟通的结束。如果审美是一件不可被讨论的事儿,那我们如何讨论设计和创造?

当哥白尼提出日心说的时候,人们并不知道太阳系只是银河系里的一角;当牛顿提出万有引力定律的时候,人们并不知道相对论和量子力学的存在;如果没有爱因斯坦发现的质能方程,我们就无法了解更远处的宇宙;如果没有特斯拉对无线电的研究,今天或许就不会有微信摇一摇。人类社会的每一次进步,都意味着对世界多一份认知,这种对根源的探索,是我们望向更远处的基石。

关于美,除了“我觉得…”以外,作为设计师还需要更多不同角度的探索。这是一个非常严肃但超级有趣的课题,我不是学院里潜心做研究的学者,或许说得不对,说得不好,但也想和大家分享一下自己的一些浅见,在互相讨论的基础上对“美”多一些理解和创造性。

  • 好瓜好果大肥羊

美者,从羊,从大,意思是羊群中最强壮的那一只是最美的。这是汉字里造字的故事,但也指出了一个最朴素的美学观念:优质个体即为美。

我们可以回忆一下自己的生活经验,当我们挑选瓜果蔬菜的时候,是怎么挑的。瘦的、瘪的没人要,干的、蔫的丢一旁,菜要翠绿水嫩,果要饱满亮泽,瓜得皮脆藤壮,看看色彩饱和度够不够高。买菜买的是什么?分明是在看植株的健康状况啊。这么一个看脸的过程里,我们从皮相上来判断果实的美味程度,从形态上来了解水分肉质的情况,说是在挑吃的,实际上是在审美呀。

在整个动植物的世界里,强壮的狮王拥有历代皇家追捧的霸气鬃毛,凶猛的金雕覆有令人羡慕的空气动力学线条,汗血宝马在草原上带起的沙尘让人心潮澎湃,海豚跃出洋面的水帘无不令人赞叹。我们对于美最早的认知,恰恰是来自对大自然中强壮的生物的崇拜。我们把兔眼、鹿角、牛嘴、驼头、蜃腹、虎掌、鹰爪、鱼鳞、蛇身拼凑在一起,勾勒出的龙的形象,正好满足了远古人们对于最强生物的幻想。这种图腾式的崇拜,在文化的传承中演化成为了对英雄的热爱,以及英雄身上所呈现出的美感。

这种美感,是基于个体的强大的。

所以我们的漫画里要有大长腿,要有大眼睛,要有屌丝的逆袭,要有火焰里的重生;所以我们欣赏德军那显示雄壮之美的军服,歌唱大卫雕像中呈现王者体格的健硕;在文艺复兴的画中,我们看到了线条优美的女体,而那也暗示着对生育力量的崇拜;在王朝华丽宫殿的气派之下,最高权力也在用这令人震撼建筑彰显着其至高无上的地位,正如狮王的鬃毛一般。

我们对于美的感受,最早是源于这些难以抗拒的英雄气息的。

  • 慢的优雅

对于设计师而言,大概是最怕听到“高端大气上档次”这样的描述了。然而为什么这样的描述会流行,我有另一种看法。

对于身处高位的人来说,他不会追求所谓的“高大上”;提出这样要求的人,必然是在仰望高于自己所在的阶层。这种仰望同时也意味着,对自我身份不确定的疑惑和自卑,这样的心情会在追求的过程里感到紧张,所以他们需要一种能够伪装成上层阶级的语言来帮助自己建立自信。这种语言,就是他们对上层阶级的想象。

英雄式审美是基于大量普通个体对个别强势个体的膜拜,而这种审美也直接影响到了普通个体在追求自我实现时的选择。换句话说,“高大上”是一般人眼中所理解的上层阶级的表象。

然而,真正的贵族是优雅的。

对于站在英雄之位的人而言,他有足够强大的力量来面对凡人们的困扰。拥有最好的生育资源,拥有最好的教育条件,拥有最好的资金运作,拥有最完善的后勤供给,这种天生骄傲的高度自信给他们带来的不是争夺资源的紧张,而是为人处世的淡然。

为什么一个可以自由定制的系统界面我们只会说好看却给不出更多赞美,而一把克制内敛的曲木椅却能让我们心心念念几十年?恰恰是因为前者在想方设法取悦谄媚,而后者能够在吵杂的时光里无视喧嚣。

优雅,不是一种刚猛爆裂的意象;慢,也没有令人眩晕的万丈光芒。但只有真正驾驭得了刚猛爆裂和眩晕的那些英雄,才有资格摆出这样的姿态。所以我们会在处处留白的水墨山水前倒吸一口气,会在安乐的日子里抚茶而歌,因为只有在这样的时刻,才能感受到不必追逐的那份祥和平静。

颠覆世界的人,从来不说颠覆世界。

  • 基因的选择

我和夫人在闲着的时候,会坐在闹市的喷水池前观察来往的人。对一个个过往的男男女女评头论足或许略有不雅,但我们却在其中讨论出了一些有趣的奥妙来。

好看的人和不好看的人,差别在哪?

同样前凸后翘的身材,含胸驼背的那个肯定是什么衣服都救不了的,而昂首挺胸的小贫乳或许更有魅力;油头粉面金丝框的西服男或许不是每个人的菜,但你一定不愿意看松垮T恤的杀马特王子;气质好的人往往面相干净、肌肉紧实、动作利落、谈吐清晰;穿什么都不好看的倒霉家伙,很可能皮肤暗沉、头发毛躁、四肢浮肉、两眼无神。

我们对美的判断,怎么离得开对健康、活力的向往呢?你以为林黛玉病怏怏的那种阴柔之美与此无关么?西施的痛经皱眉被追捧就是对健康和活力的反讽么?拜托,如果真是这样的话,人们为什么要嘲笑东施啊?还不是因为东施的脸没人家西施的好看呗!林黛玉和西施这类佳话是建立在一张美死人的脸蛋上的,没有这副代表优质基因的皮相皮囊,根本不会有人多看她们一眼。

这些呈现出美态的基因,之所以能够穿越千山万水、夏商汉唐,并不是因为它们美,而是因为携带这些基因的人们拥有足够强大的生存能力。幸存者们出于对先烈的崇拜与维护,以他们的形象作为创作的来源,一代代形成了我们今时今日的审美观。为什么全球各地的人们对美的看法不一致?很关键的一环,就是大家的基因所经历的风雨各不相同。

在海岛、沙漠这类自然环境恶劣、资源稀缺的地区,生育崇拜会作为文化中的核心部分被传承下来,在审美上会强化对力量、权级的刻画;而资源丰饶的地区,各种类型的基因都有更多的存活几率,所以人们往往更容易包容异己,形成更为多元、丰富的文化形态,审美上也会有更多的余地和讨论空间。

所谓的Low,所谓的丑,其实并没有做错什么,倒霉就倒霉在这些Low和丑的东西的形象恰好和我们当中的弱者、病患的某些显著特征重叠了。

比如我们说一个Logo丑,我们会说它比例有问题、元素间距离太近或太远、又或者视觉特征不统一诸如此类,然而这些问题所呈现出来的不正好就是一种紧张、自卑和不知所措的状态么?什么样的个体会紧张、自卑和不知所措呢,那自然是群体中相对较弱的那一些。

我们在设计中常常看到一类情况,就是非得在已经成型的造型上刻意增加一些所谓的形态、特点,以彰显某种理念和象征意义。这时候设计师会站出来说:“这很丑。”可是双方无法对美丑达成一致,最后的成品很可能啼笑皆非。我们换个角度来看,什么样的情况下,需要刻意附加外化的特点来辅助表述呢?显然,是表述者担心受众听不见、看不到的时候,所以他需要大声喊出来。可是,这就是弱者心态啊。对自己的产品没有信心,对自己的设计没有信心,对设计的逻辑完整性没有信心,所以才会需要符号化的标语来告诉世人“我的理念在这里,快过来看呀”。然而,这就是弱者所呈现出的姿态啊。

所以我们其实并没有主动地去评判美或丑,只是在千万年的进化过程里,我们的基因识别出了强者的自信与弱者的自卑罢了。

  • 技术推动美

全金属一体成型的手机,是大家目前认为的高端手机应有的基本形象,但放在十年前,没人会那么想的。我们正经历着人类有史以来最高速的科技发展,而审美的变化也随着这种发展在快速地变化着。

在最遥远的年代,一块玉石能被雕刻成玉猪龙那样简洁的形象就已经是顶级的艺术品了;但当人们学会了冶炼技术,像司母戊鼎、四羊方尊这样极为精巧复杂的形态就成为了皇家的地位象征。在工业革命以前,民间对美的追求是以皇家那种繁复、精美的审美为目标的,但经过近百年来多次的技术革新和艺术运动的同步推进之后,我们越来越懂得欣赏简洁的形态之美、富有质感的材料之美和抽象留白的意境之美了。

如果美真的是永恒的,那为什么我们从古至今的审美标准一直在变化呢?

所以我认为,社会主流的审美标准是基于技术普及范围的。最高端的技术应用能赋予更多的审美创造空间,成为人们心目中那个被仰望的英雄画面,但对于最普遍的技术实现能力而言,只能模仿着达到一个相似的模样。这跟我们提出“高大上”的要求是类似的。一种形态、色泽、质感所呈现出来的整体形象在大众之间得到广泛传播后,它,就成为了那个时代、那个地区所认可的美。

可以设想一下,如果我们身在古希腊,那盖房子必须得在多立克、爱奥尼克或多林斯之间选一种做柱子啊,间架结构也得体现出主人的身份地位啊;但今天我们盖房子还会这么想吗,好多建筑师想方设法地让柱子消失,让建筑形态与周边环境互动。如果没有数控机床的普及性应用,全金属机身也不会成为高端手机的审美标配;再看看iphone6之后的手机行业,还剩几家的玻璃不是2.5D式审美的呢?

我们对美从来就没有永恒不变的标准,真正从没改变过的是对先进的追逐、对英雄角色的仰望和模仿。

为什么在过去的年代里人们不会像今天这样强调个体审美?因为那时候的技术发展进程缓慢,人们的审美标准在长时间内是比较统一的,就像有一个规范模板放在那,所以我们可以在考古发现中看到一个时代会有属于那个时代的美学特色。然而今天很难,因为我们在两三代人的时间里就经历了全球范围内的大规模技术升级,再加上互联网对讯息流速的提升,使得我们的社会没法像那些久远的年代那样对一种类型的审美持有那么稳定的态度。当越来越多的人能够通过自己的方式获得与别人不同的资讯时,个体审美也就从集体审美当中剥离了出来,呈现出千姿百态的盛况。

但即使是最独特的个体,其审美的基础也依然是在他所认可的最先进技术、最优质个体和最向往的生活状态的引领之下的。正因为如此,我才会说审美不是个体的产物。

  • 大脑视觉

技术环境我们可以称之为外因,而从个体层面来说,作为生物的人,在情绪、观念和审美上都是受制于我们的身体的。我们的喜怒、判断都是在各种激素变化下产生的,而我们之所以可以看见东西,是因为我们有进化出色的眼睛。但如果我们没有这样一双眼睛,或者进化出了另外一种眼睛,是不是也意味着我们对世界的认知也会彻底被颠覆?

当我们谈论视觉的时候,其实并不只是简单地说眼球这个器官,还包括了眼球与大脑之间的神经信号传递与大脑的数据处理。换句话说,我们所看见的世界,是基于眼球的数据采集后经过神经网络传输到大脑后对数据进行解读的产物。正因为这样的认知,我们产生了“缸中之脑”这样的假设和《黑客帝国》这样的电影。这些假想、幻想的事实依据恰恰是我们作为生物的信息获取方式,那就很难在讨论美的话题里避免一种假设:

大脑的处理方式决定了对美的定义。

眼睛作为我们的视觉器官,其工作原理是经过晶状体汇拢光线到视网膜的视锥细胞和视杆细胞上。我们的视锥细胞主要负责对色彩和强光的数据采集,每只眼球上有约700万个;而视杆细胞则是我们夜视能力的核心,只需一个光子就能触发,拥有比视锥细胞高出100倍的感光能力,单眼数量高达1亿2500万个。

可想而知,就在此时此刻,当我们看见眼前这一切的时候,这一瞬间就产生了上亿的数据信息,而这些数据一起涌入大脑,是多么壮观的景象。但我们的大脑傻吗?这么恐怖的数据量长时间地冲击,服务器是要崩溃的!所以我们的视觉体系中是有逐层压缩的机制的。正如我们在电脑上打包压缩一堆文件,在一套解码规则的基础下,大量的数据会在视觉网络传递的过程里被一层一层打包成一个个集合的文件,而大脑所接收到的就是已经处理好的几组文件罢了。我们所“看见”的事物,就是大脑所接收到的那份“最终文件”。

想想看,我们对英雄、优雅、先进的好感从何而来?恰恰是安全感所带来的舒适啊。那么对大脑而言,最舒适的状态是什么?自然是相对较小的数据量,或者既定的识别模板。

对不熟悉的东西,如果画面很干净,没有多余的干扰信息,我们往往比较容易给出正面的评价。例如洁净的桌面上,一支鲜花插在质朴的陶罐里;蒙德里安的红黄蓝格子画;或者iOS8里那些黑白底的花朵桌面。我们所说的抽象审美,其中一个很关键的要素就是画面内要素的少,或者说克制。经过这样克制处理的画面或形态,给我们大脑所带来的数据冲击相对较小,也正是一个比较舒适的状态,那我们就会下意识地认为,这是美的。

对于不那么简洁的境况,在最终文件抵达大脑的时候,中央处理器是会调用过往经验来进行核对和匹配的。一个东西如果在某些方面能让人产生一些联想或熟悉的感觉,我们往往比较容易认为那是美的,因为这个数据匹配工作相对轻松;但如果第一眼看到之后无法立刻识别,需要刻意的了解、思考和猜测的话,那获得正面评价的概率就会打折扣。前者就是我们既定经验里认为美的定义,也是设计师需要多看漂亮东西积累审美经验的原因之一。

在工业化和大脑识别机制的共同影响下,极简审美能够流行就好理解了。但随着3D打印技术对造型空间的拓展,从民间的概念普及情况来看,很可能在接下来的五到十年内,像递归、分形这类形态会借由参数化设计走向大众的视野,成为主流审美的一部分。

  • 时光廊

脱离古典时代的语境后,繁复的外象被工业化生产剥落,简洁和抽象才有机会成为新时代里的审美趋势。然而我们还是会欣赏各种老旧物件的,近一点的有古着,远一点的有古董,再不济,我们还会制作各种仿古的东西来寄托对过往美好的向往。这似乎与前文提到的“追随先进”相悖,但所谓先进归根结底还是对强大的膜拜,而对古物的欣赏,也依然离不开这种仰望。

我们所看到的唐三彩,是一千多年前就做好并保存至今的唐三彩,而不是唐朝那时候的唐三彩。古物的美感是我们连同时间的力量一起接受后所产生的,其中包含着人类自身不可抗拒的自然之力,在旧时代里全新的精美器物所呈现出来的美就是那个时代的先进,与我们今天看到的古董是不同的气质。过去的精美器物是给那个时代的富贵人家使用的,工匠在其中倾注的思考和手艺体现为恰当的比例、质感和纹饰等,是基于那个时代的特点所产生的选择,但今天我们所看到某些假惺惺的“中国风”不过是在模仿这些外像,是“为赋新词强说愁”的刻意和矫情,是一种偷懒的途径,这就是一种弱者心态。

工匠之美所暗含的,正是在大时间尺度下,怀揣着对时间的敬畏之心来优雅地制造的那份心情。我们现在所看的古物之美,是在欣赏时间的不可力抗与伟大,是在感慨那些久远年代里匠人们的先进技艺。

经得住时间检验的,才是真美、真强大。

  • 图腾与星空

说到这里,可能美的形态变得更加模糊了,但是不要紧,我们仍然往深处更进了一步。

一直以来,我都用“发现”去描述科技的进步,因为科技并不“属于”人类,所以科技从来都处于失控的状态中。我们从没能彻底地控制过什么,而是一直在挖一个洞去补另一个洞。与其说“我创造了什么”,我更倾向于描述成“我发现了一种新的可能”。把物品按照一种生命形态的角度来看待,把人看作是一种催化酶,也许能更好地理解产品和制造业的发展进程。

人类在数理生化等自然学科上所探索的终极真理和美学所关注的终极目标,在我看来也许根本就是同一个东西。至于它是什么,可能即使最终找到了也仍然不可用一个简单的定义来划牢,但一定不是我们各自脑海里的那点小算盘。

我并不想说宿命论,只是希望大家在看待美这件事情上,能够跳出那个“我自己”来,跳出自己给自己划定的牢笼,跳出艺术流派所陈述的范畴,从相对科学、理性的角度上去展开认知,让“美”成为一个可以有讨论坐标的话题,而不是一道阻挡与外界交流的墙壁。我们一旦敲开这道壁垒,用研究自然学科的态度来认识美,就有机会像计算出冥王星运行轨道后根据计算结果观测发现到冥王星一样,更好地运用美、判断美。

从美的这一边走到美的那一边,是从图腾走向星空,是于惊雷中心听无声。

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注:本文已收录在知乎 | 盐系列丛书《设计之美》中。

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