色彩編碼在視覺界面設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢簡析

李彤

摘要：視覺界面中元素如何呈現(xiàn)對(duì)信息的交換效率有極大的影響，色彩是視覺界面編碼的一種重要方式，相比于其他信息編碼方式，本文認(rèn)為其有三大優(yōu)勢：容量優(yōu)勢、傳遞效率優(yōu)勢和情感優(yōu)勢。文章將從這三方面展開分析，證實(shí)色彩編碼在界面設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢，為界面設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：色彩編碼;信息界面;色彩設(shè)計(jì)

中國分類號(hào)：J524文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）02-0159-02

現(xiàn)如今，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人和計(jì)算機(jī)交流的窗口——人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)越來越引起設(shè)計(jì)者和研究界的重視，而視覺信息界面作為信息界面的主流形式，得到了充分的研究，尤其是在視覺信息界面中的信息組織編碼方式。色彩作為其中一種重要方式受到了研究者的廣泛關(guān)注，其優(yōu)勢作用在研究中逐漸凸顯，下面就具體談一下色彩編碼在視覺界面設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢。

1 色彩編碼的容量優(yōu)勢

色光的本質(zhì)是波長大約在380nm-780nm之間的電磁波，其波長可在區(qū)間內(nèi)連續(xù)變化，原則上色彩的種類是無窮無盡的，但人眼對(duì)于色光的辨別閾值從2nm-50nm不等[1]，因此受人的感覺閾限制，人眼可區(qū)分的色彩種類達(dá)1000萬種，可辨別的色彩達(dá)1600種，而在信息界面設(shè)計(jì)應(yīng)用中，考慮到人的認(rèn)知容量限制，一般認(rèn)為同一系統(tǒng)中可采用9種色彩的信息編碼，若同時(shí)結(jié)合了色彩的色相、明度、純度作為色彩之下的二級(jí)編碼，則色彩數(shù)量選取可多達(dá)20種，而實(shí)驗(yàn)證明在同一信息系統(tǒng)中的形狀編碼超過8個(gè)時(shí)，會(huì)超出視覺信息認(rèn)知容量范圍[2]，亮度和閃爍頻率編碼受感覺閾約束，一般不超過3種，而位置編碼往往受空間限制較大，可見色彩編碼本身具有較大的選擇容量。

在空間占比上，可辨色彩對(duì)于空間的要求較小，即使是界面上很小的點(diǎn)，也可以感知到其色彩，進(jìn)而感知到色彩的表示信息，其占用空間的大小相對(duì)于字符和大小編碼來說，有很大的優(yōu)勢，而位置編碼占用的空間位置固定，在空間有限的界面中不宜大量采用。

多維復(fù)合編碼指兩種或兩種以上的編碼形式同時(shí)作用表示多維信息，多維復(fù)合信息編碼是提高信息的快速辨識(shí)和理解的有效途徑。表1中列舉了編碼系統(tǒng)的常見編碼維度，從顏色、字符、形狀、大小、亮度、位置、閃爍頻率、線長和視角，表示出了這些維度之間的潛在組合形式[3]，其中色彩編碼能夠與其他所有形式的編碼相結(jié)合，是潛在結(jié)合度最高的編碼形式，為信息的多維表現(xiàn)提供了更多的可能性。

從色彩編碼的容量上來講，色彩不僅為設(shè)計(jì)者提供了比其他編碼形式更加豐富的選擇，還具有更高的認(rèn)知容量和更小的空間要求，另外更容易與其它因素結(jié)合形成多維復(fù)合編碼，具有較大的優(yōu)勢。

2 色彩編碼的信息傳遞優(yōu)勢

色彩的信息傳遞優(yōu)勢體現(xiàn)在通過色彩傳遞的信息能夠有層次的捕捉到用戶的注意力，使用戶能夠做出更加準(zhǔn)確的反應(yīng)，對(duì)搜索、計(jì)數(shù)、判斷等作業(yè)績效有顯著的提高。李晶等人實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在1000ms以內(nèi)的時(shí)間壓力下，顏色編碼均比形狀編碼的認(rèn)知速度快[2]。葛列眾等人發(fā)現(xiàn)，在黑色背景下，紅、綠、黃三種顏色對(duì)于視覺搜索績效的提高尤為顯著[4]。Miran等人用四種編碼形式表示龍卷風(fēng)災(zāi)害預(yù)測信息，如圖1，從a到d依次為“色相”、“純度”、“輪廓”、“灰度”四種編碼模式，其中色相編碼模式對(duì)于信息的判斷理解時(shí)間最短[5]。

色彩之所以能夠有更快的信息傳遞效率，主要源于色彩的進(jìn)退感特性。色彩的進(jìn)退感指的是，同一平面內(nèi)的色彩再被觀察時(shí)，某些色彩好像距離較近，而有些色彩距離較遠(yuǎn)，相對(duì)于色彩存在的平面來說，分別給人造成了進(jìn)退的感覺[6]。色彩的進(jìn)退感，是心理生理同時(shí)作用的結(jié)果，一般來說，色彩產(chǎn)生進(jìn)退感的規(guī)律為，紅、橙、黃等暖色比青、藍(lán)等冷色看起來更近，因?yàn)榕ㄩL較長，給視神經(jīng)的刺激強(qiáng)于波長較短的冷色，所以看起來更加向前突出;明度高的色彩比明度低的色彩看起來更近，純度高的色彩比純度低的色彩看起來更近，因?yàn)槿粘Ｉ罱?jīng)驗(yàn)中，我們看遠(yuǎn)處的物體在大氣透射的作用下，純度明度都較低，所以當(dāng)我們看到明度和純度較低的色彩，會(huì)在心理上認(rèn)為離我們較遠(yuǎn)，故造成了后退感。色彩的進(jìn)退感使得我們?cè)谟^察同一平面上色彩時(shí)，具有天然的順序性和層次感，如果掌握這種順序性規(guī)律，使色彩的順序性與信息傳遞的順序性一致，使用戶按照設(shè)計(jì)者的意圖有次序的感知界面信息，達(dá)到提高信息的傳遞效率的目的。

另外，色彩容易在行業(yè)內(nèi)形成既定準(zhǔn)則，形成條件反射，大大降低了認(rèn)知時(shí)間成本，提高了認(rèn)知績效。如圖2，道路交通標(biāo)志中，黃色表示警告注意標(biāo)志，紅色表示禁令標(biāo)志，在獲取具體圖形信息前，對(duì)應(yīng)色彩首先捕獲駕駛員的注意力，引導(dǎo)對(duì)信息的進(jìn)一步關(guān)注。菲處方藥品OTC標(biāo)識(shí)中，綠色OTC表示安全性較高的非處方藥藥品，而紅色OTC表示安全性稍差的非處方藥品，如圖3，相關(guān)人員可以快速從標(biāo)識(shí)獲取相關(guān)信息，相比于在說明書中查詢可以大大提高信息檢索認(rèn)知效率。

3 色彩編碼的情感優(yōu)勢

色彩編碼相對(duì)于其他信息編碼形式，自身具有情感性。生理上來說，紅色波長較長，會(huì)引起人體器官機(jī)能的興奮和不穩(wěn)定，使血壓升高、呼吸加快，看到紅色會(huì)使人不自覺的陷入緊張警覺狀態(tài)，表達(dá)危險(xiǎn)信號(hào)或信息有天然的優(yōu)勢。而藍(lán)色和綠色會(huì)使人脈搏減緩、情緒穩(wěn)定，使人放松，適合表達(dá)正常及良好運(yùn)行的工作狀態(tài)信息。心理上來說，長期的生活實(shí)踐為我們積累了豐富的色彩聯(lián)想經(jīng)驗(yàn)，紅色讓人想到火光、血液，令人感到激情和活力;藍(lán)色讓人想到天空、大海，令人感到放松和舒適;綠色讓人想到森林和植物，令人感到平靜和清新;棕色讓人想到土地和樹干，令人感到穩(wěn)定和可靠;而對(duì)于自然界中少見的色彩，如紫色、金色、銀色，由于缺乏聯(lián)想對(duì)象，會(huì)讓人覺得高貴和神秘。色彩的生理反應(yīng)和心理聯(lián)想共同作用，遵守色彩特定的情感表達(dá)，可以使用戶更快的進(jìn)入特定狀態(tài)，如在界面信息表達(dá)中，紅色常用于表達(dá)兩種需要引起警覺的狀態(tài)，一種是異常或錯(cuò)誤提示，如圖4;另外一種則是新的動(dòng)態(tài)提示，如圖5。使用一種引以警覺狀態(tài)的色彩可以使用戶察覺此類可能是某種需要高度注意的信息。

4 結(jié)語

本文分析了色彩編碼形式在信息界面設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢性，得出其優(yōu)勢主要為容量優(yōu)勢、傳遞效率優(yōu)勢和情感優(yōu)勢，對(duì)其產(chǎn)生及應(yīng)用分別作出了分析。在實(shí)際的運(yùn)用中，色彩編碼發(fā)揮三種優(yōu)勢的作用并不是獨(dú)立的，而是綜合的，在運(yùn)用色彩編碼時(shí)，要充分了解其屬性及對(duì)人生理和心理的影響，才能更好地發(fā)揮其優(yōu)勢。希望通過對(duì)色彩編碼優(yōu)勢性的了解，幫助設(shè)計(jì)師在信息界面的設(shè)計(jì)中更合理的使用色彩編碼，提高視覺信息界面的可用性。

參考文獻(xiàn)

[1]李晶，林崇德.心理學(xué)大詞典（下卷）.上海教育出版社，2003.

[2]李晶，薛澄岐，王海燕.周蕾，牛亞峰.均衡時(shí)間壓力的人機(jī)界面信息編碼[J]，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)報(bào)，2013，25 （07）：1022-1028.

[3]Mark S Sanders，Ernest J McCormick.工程和設(shè)計(jì)中的人因?qū)W[M].清華大學(xué)出版社，2009.

[4]葛列眾.黃琳.雙重作業(yè)的顏色編碼方式對(duì)作業(yè)績效的影響[J].心理學(xué)報(bào)，2001，33 （3）：18-22.

[5]Miran S M， Ling C， James J J，et aI User perception and interpretation of tornadoprobabilistic hazard information： Comparison of four graphical designs.[J]AppliedErgonomics， 201 7：277-285

[6]李晶，薛澄岐，基于視覺感知分層的數(shù)字界面顏色編碼研究[J]，機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2016 （24）.