工作環(huán)境色彩對(duì)人體心理、生理和作業(yè)績(jī)效的影響

王子瑩，巴劍波，王川

(海軍特色醫(yī)學(xué)中心，上海 200433)

1 引言

工作環(huán)境直接影響人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的整體效率和人員的身心健康，是人因工程的重要研究對(duì)象。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的影響，盡量排除工作環(huán)境對(duì)人員的不良影響，提高環(huán)境適居性，從而保障人員的安全、健康與高效，有利于提高系統(tǒng)的綜合效能。

色彩幾乎會(huì)出現(xiàn)在日常所能看見(jiàn)的任何物體上，是生產(chǎn)和生活中必不可少的環(huán)境因素[1]，色彩在人類(lèi)生活和生產(chǎn)的環(huán)境中起著重要的作用[2-3]。它是人類(lèi)對(duì)客觀物體的一種感知[4]，當(dāng)可見(jiàn)光波入射到人的視覺(jué)器官?gòu)亩a(chǎn)生特有的響應(yīng)，繼而投射到大腦枕葉紋狀區(qū)后即形成色彩感覺(jué)[5]。色彩會(huì)對(duì)人類(lèi)的心理功能、生理狀態(tài)和行為表現(xiàn)等產(chǎn)生影響，研究表明色彩會(huì)給人的心理造成一定的影響，例如通常暖色調(diào)或冷色調(diào)的環(huán)境會(huì)分別使人心理上出現(xiàn)興奮、積極或冷靜、壓抑的情緒[3]。工作環(huán)境的色彩會(huì)影響人的生理反應(yīng)如心率和人體的舒適度[6]，也會(huì)對(duì)作業(yè)績(jī)效產(chǎn)生作用[7]。通過(guò)合理的色彩搭配，可以改善工作環(huán)境，有助于作業(yè)人員保持情緒和心理平衡以及正常的知覺(jué)和意識(shí)，并協(xié)助操作者辨別控制器、危險(xiǎn)區(qū)和信號(hào)，從而避免差錯(cuò)、提高工作效率[1]。另外，色彩對(duì)人的影響因人的年齡、性別、民族、習(xí)慣、性格和所處的環(huán)境等不同而異，個(gè)人對(duì)色彩的偏好也與其對(duì)環(huán)境的情緒反應(yīng)以及在環(huán)境中的行為有關(guān)[3]。因此，色彩對(duì)人心理、生理和行為的影響一直是研究的熱點(diǎn)，了解色彩對(duì)人所產(chǎn)生的效應(yīng)對(duì)于創(chuàng)造一個(gè)高效、舒適的工作環(huán)境具有重要作用。

基于此，本論文旨在總結(jié)工作環(huán)境中色彩對(duì)人員的心理、生理和行為的影響，以期對(duì)色彩的研究和應(yīng)用提供一定的參考。本綜述的參考文獻(xiàn)主要按照如下方式進(jìn)行選擇：1)首先選擇文獻(xiàn)的范圍主要包括心理學(xué)、色彩科學(xué)、社會(huì)學(xué)、建筑學(xué)等；2)搜索主要在web of science和CNKI的數(shù)據(jù)庫(kù)中展開(kāi)，限制在中英文論文中，包括相關(guān)的研究類(lèi)文章和綜述；3)重點(diǎn)關(guān)注具有色彩刺激，對(duì)人體心理、生理、績(jī)效等有科學(xué)的評(píng)價(jià)方法，為了優(yōu)化工作環(huán)境中色彩的文章。討論和總結(jié)研究進(jìn)展，并對(duì)該領(lǐng)域未來(lái)的工作提出建議。

2 色彩的基本概念

色彩是光的物理屬性和人的視覺(jué)屬性共同作用的結(jié)果[8]。光是產(chǎn)生色彩的前提，人的視覺(jué)生理作用是形成色彩感覺(jué)的必需[5]。光是一種電磁波，其中波長(zhǎng)為380 nm-760 nm的光為可見(jiàn)光，能引起人的視覺(jué)及色彩感覺(jué)，每種顏色都對(duì)應(yīng)一定波長(zhǎng)的光[9]。視網(wǎng)膜含有三種椎狀的和一種桿狀的感光細(xì)胞，三種視錐細(xì)胞分別對(duì)紅、藍(lán)、綠光最敏感[10]。當(dāng)可見(jiàn)光入射到視網(wǎng)膜上，上述感光細(xì)胞會(huì)受到不同程度的刺激，從而引起視神經(jīng)的興奮，接收到的視覺(jué)信息經(jīng)由視神經(jīng)傳遞到大腦，引起光和色彩的感覺(jué)。

發(fā)光體自身輻射的光譜會(huì)引起人的色彩感覺(jué)。而不發(fā)光的物體會(huì)有選擇地吸收和反射不同波長(zhǎng)的光線(xiàn)，被反射的波段對(duì)應(yīng)的顏色即為該物體所呈現(xiàn)出的色彩。色彩可分為無(wú)彩色系列(白色、黑色和灰色)和有彩色系列(除去無(wú)彩色之外的各種色彩，如紅、橙、黃、綠等)[5]。有彩色都有色相(色調(diào))、明度和飽和度(純度)三個(gè)屬性，而無(wú)彩色只有明度的區(qū)別。

為了表示和標(biāo)定不同顏色，各國(guó)都將色彩的基本要素(色相、明度和飽和度)用數(shù)字或字母的形式表示，形成色彩的空間立體模型，即為色彩標(biāo)定體系。目前國(guó)際上已有多個(gè)色彩體系，如，美國(guó)的孟塞爾色彩體系和潘通色彩體系、國(guó)際發(fā)光照明委員會(huì)(CIE)表色系統(tǒng)、德國(guó)的奧斯特瓦爾德色彩體系、日本色研(PCCS)色彩體系等。

3 色彩的人體效應(yīng)

雖然有研究稱(chēng)，人們不一定能意識(shí)到周?chē)锢憝h(huán)境的特點(diǎn)，可能不會(huì)注意到環(huán)境中使用的色彩；所以在主觀評(píng)價(jià)時(shí)，相比于其他環(huán)境因素(如溫度)色彩可能不受重視[11]。但是這不能說(shuō)明色彩不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響。研究表明色彩會(huì)使人體產(chǎn)生心理和生理上的變化，從而給人的認(rèn)知和作業(yè)績(jī)效帶來(lái)影響，這一直是學(xué)者們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。相關(guān)工作主要圍繞著色彩的三個(gè)屬性展開(kāi)：色相、明度和飽和度[3,12]。

3.1 色彩的偏好

人類(lèi)對(duì)色彩的偏好在一定程度上取決于色彩在自然界中的呈現(xiàn)[13]。藍(lán)色通常為人們最喜歡的顏色，其次是紅色[14-17]，這可能與人類(lèi)祖先在進(jìn)化過(guò)程中對(duì)健康的需求有關(guān)[18]。但是人類(lèi)對(duì)具有特定色彩的物體的喜好會(huì)轉(zhuǎn)化為他們對(duì)某一色彩的偏好，此外個(gè)體對(duì)色彩的偏好也會(huì)根據(jù)他們生活經(jīng)歷的差異而發(fā)生改變。因此人們對(duì)色彩的偏好通常不是一致的[19]，會(huì)隨著年齡、性別、文化背景和經(jīng)歷等發(fā)生改變[20-23]；基于此，關(guān)于色彩偏好的文獻(xiàn)也多為跨地域、跨文化、跨性別的研究[19,21,24]。色彩偏好的相關(guān)研究結(jié)果如表1所示。

表1 色彩偏好的相關(guān)研究結(jié)果

隨著對(duì)色彩研究的逐步深入，學(xué)者們開(kāi)始關(guān)注色彩的三要素對(duì)人員偏好的影響：在土耳其研究123名研究生的色彩偏好時(shí)，飽和度和明度最大的色彩最受歡迎，藍(lán)色是這些被試最喜歡的色相[25]。

此外，人們對(duì)色彩的偏好與目標(biāo)空間想要營(yíng)造的氛圍和用途有直接的關(guān)系[26]。因此針對(duì)用途不同的空間，人們?cè)谶x擇心儀的色彩時(shí)會(huì)有不同的考慮[27-28]。Van der Voordt等人研究了被試對(duì)兩類(lèi)工作環(huán)境(辦公室和會(huì)議室)以及兩類(lèi)休息環(huán)境(起居室和臥室)的色彩使用偏好，發(fā)現(xiàn)在17種顏色中，不論性別，白色最常被作為首選的顏色[27]。除白色外，在辦公室中，男性?xún)A向于選擇灰色而女性?xún)A向于選擇藍(lán)色或黃色；針對(duì)會(huì)議室，男性?xún)A向于選擇淺藍(lán)色而女性?xún)A向于選擇淺綠色；就起居室來(lái)說(shuō)，棕色的偏好度較高；對(duì)于臥室的顏色選擇，男性更傾向于選擇黃色而女性?xún)A向于選擇紅色[27]。

3.2 色彩對(duì)心理的影響

對(duì)色彩應(yīng)激的研究近年來(lái)主要集中在心理學(xué)領(lǐng)域，重點(diǎn)關(guān)注色彩環(huán)境如何影響個(gè)體的心理感受、聯(lián)想和情緒。環(huán)境色彩對(duì)人心理的影響主要與色彩的含義有關(guān)，或是由于經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的生產(chǎn)和實(shí)踐，人類(lèi)對(duì)色彩形成了各種感受和聯(lián)想，例如冷暖感、距離感、重量感、軟硬感、情緒感等。短波段的色彩會(huì)使人產(chǎn)生較冷的感覺(jué)，而長(zhǎng)波段的會(huì)有溫暖的感覺(jué)。暖色調(diào)包括紅色、橙色、黃色等；冷色調(diào)常見(jiàn)的有藍(lán)色、紫色和綠色。通常暖色系和高明度的色彩具有前進(jìn)、接近的效果，而冷色系和低明度的色彩具有后退、遠(yuǎn)離的效果，例如在狹小的空間中通過(guò)色彩配置，涂上淺藍(lán)色，可以造成視覺(jué)上的錯(cuò)覺(jué)，顯得艙室空間更為寬敞[29]。工作環(huán)境中合理地使用色彩搭配可以使作業(yè)人員處于積極的情緒狀態(tài)[30]。

多項(xiàng)研究表明不同的色相會(huì)使人員產(chǎn)生不同的心理感受，但研究結(jié)果仍未統(tǒng)一。不同色相所產(chǎn)生的心理效應(yīng)如表2所示。

表2 不同色相所產(chǎn)生的心理效應(yīng)

除了色相(例如紅、綠、藍(lán)、黃等)外，一種顏色最終呈現(xiàn)的狀態(tài)還受另外兩個(gè)性質(zhì)的影響：飽和度和明度。研究發(fā)現(xiàn)色彩的飽和度對(duì)可能具有比色相更大的情緒效應(yīng)[40-41]。多項(xiàng)研究表明高飽和度的色彩容易激發(fā)人的情緒，使人感到興奮[12,32,34]。針對(duì)明度的研究相對(duì)較少，有些研究發(fā)現(xiàn)明度和冷靜、放松感之間存在正相關(guān)關(guān)系[42]；但是也有研究發(fā)現(xiàn)了相反的結(jié)果[43]，或者關(guān)系不顯著[44]。

此外，色彩對(duì)人的影響因人的年齡、性別、民族、習(xí)慣和所處的環(huán)境等不同而異。例如，感情豐富的人看到色彩常會(huì)展開(kāi)聯(lián)想，想到與之相關(guān)的事，這類(lèi)人的情緒較易受色彩的影響。

3.3 色彩對(duì)生理的影響

色彩被人眼感知，通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)人的體液，會(huì)對(duì)血液循環(huán)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等產(chǎn)生不同程度的影響，可能引起不同的生理感受[8]：紅色刺激并導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)興奮，增加腎上腺素分泌，促進(jìn)血液循環(huán)，使血壓升高，脈搏加快；黃色會(huì)刺激消化和神經(jīng)系統(tǒng)；綠色有利于身體平衡和消化作用，具有鎮(zhèn)靜的效果；藍(lán)色可以降低脈搏和血壓。

在研究色彩的心理效應(yīng)時(shí)，主觀評(píng)價(jià)的結(jié)果存在個(gè)體差異和不確定性等缺點(diǎn)，缺少客觀的支撐，因此學(xué)者們?cè)诓粩鄬で蟾鼮榫珳?zhǔn)的生理指標(biāo)，試圖探究色彩和人體生理、心理效應(yīng)之間的關(guān)聯(lián)性，建立較為可靠的評(píng)價(jià)模型。而且，色彩的心理和生理效應(yīng)是互相聯(lián)系和制約的，并不能完全區(qū)分開(kāi)[45]。常用于評(píng)價(jià)色彩生理效應(yīng)的指標(biāo)有：體溫、心率、血壓、皮膚電導(dǎo)、呼吸頻率以及腦電信號(hào)等。色彩對(duì)生理指標(biāo)的影響如表3所示。

表3 色彩對(duì)生理指標(biāo)的影響

此外，色彩的生理作用也常與疲勞感的研究聯(lián)系在一起[51]。色彩環(huán)境產(chǎn)生的疲勞效應(yīng)主要表現(xiàn)在視覺(jué)疲勞上，從色相上看，藍(lán)色、紫色最易引起眼睛的疲勞感；紅色、橙色次之；綠藍(lán)色、綠色、黃綠色等色相不容易引起視覺(jué)疲勞[8]。此外，環(huán)境中明度過(guò)高會(huì)刺眼、過(guò)低則分辨困難；飽和度過(guò)高，色彩鮮艷會(huì)導(dǎo)致刺激感；色彩對(duì)比強(qiáng)烈、色彩搭配雜亂無(wú)章、都會(huì)造成較強(qiáng)的刺激[8]。另外，色彩種類(lèi)過(guò)多以及色彩單調(diào)乏味，缺乏必要的變化都會(huì)引發(fā)視覺(jué)疲勞。當(dāng)疲勞產(chǎn)生之后，眼睛有暫時(shí)記錄某一顏色補(bǔ)色的趨勢(shì)，在使用高飽和度和刺激的顏色時(shí)要十分慎重，也要考慮到視覺(jué)殘像產(chǎn)生的錯(cuò)覺(jué)[9]。于永民等發(fā)現(xiàn)工作環(huán)境中的色彩使人產(chǎn)生的視覺(jué)疲勞是生理疲勞和心理疲勞綜合作用的結(jié)果，合理調(diào)節(jié)環(huán)境色彩，是降低操作工人視覺(jué)疲勞的有效手段[52]。石琦利用心率、呼吸頻率、肌電信號(hào)作為評(píng)價(jià)疲勞駕駛的生理指標(biāo)，研究色彩的色相、明度和飽和度對(duì)駕駛疲勞的影響，發(fā)現(xiàn)色彩的明度對(duì)生理信號(hào)的影響最大、色相影響次之、飽和度影響最小[51]。

3.4 色彩對(duì)績(jī)效的影響

色彩不僅能對(duì)人體的生理狀態(tài)和情緒產(chǎn)生影響，也可能影響認(rèn)知加工過(guò)程。但是關(guān)于色彩影響認(rèn)知加工的機(jī)制仍沒(méi)有明確的結(jié)論。研究表明，大腦的視覺(jué)皮層中存在對(duì)不同色彩信息敏感的信息加工通道[9,53]。另外，色彩可能通過(guò)激發(fā)不同的動(dòng)機(jī)，從而影響認(rèn)知加工的績(jī)效[4]。周小燕和付秋芳提出，色彩通過(guò)改變情緒從而影響績(jī)效[54]。目前，尋找有助于提高作業(yè)人員、學(xué)生、運(yùn)動(dòng)員績(jī)效的色彩方案是許多學(xué)者關(guān)心的問(wèn)題。

相比于單調(diào)或無(wú)彩色的環(huán)境，多彩的工作環(huán)境有助于提高作業(yè)績(jī)效[55]。Pourbagher等人證實(shí)了教室的墻壁色彩對(duì)于降低學(xué)生的壓力和提高注意力具有重要的作用[56]。Al-Ayash等人研究了學(xué)習(xí)場(chǎng)所中六種不同的顏色(鮮紅色、鮮彩藍(lán)、鮮黃色、淡紅色、淡藍(lán)色和淡黃色)對(duì)學(xué)生閱讀表現(xiàn)的影響，發(fā)現(xiàn)雖然被試表示在淺色的環(huán)境中感覺(jué)更加舒適和放松，但是其閱讀成績(jī)?cè)谏术r艷的環(huán)境中更高[32]。Kwallek等研究了9種環(huán)境色彩(白色、灰色、米黃色、綠色、藍(lán)色、紫色、紅色、黃色和橙色)對(duì)文書(shū)工作的影響，校對(duì)錯(cuò)誤在白色的環(huán)境中出現(xiàn)得最多；但是在主觀量表中被試者們卻表示白色是最不容易讓人分心的色彩，且被認(rèn)為是最適合在工作場(chǎng)合使用的色彩，這說(shuō)明個(gè)體內(nèi)心對(duì)環(huán)境的主觀傾向與他們?cè)趯?shí)際環(huán)境中的作業(yè)表現(xiàn)并不一定一致[57]。Kwallek和Lewis稱(chēng)，紅色可能更能激發(fā)人的情緒，白色和綠色使人鎮(zhèn)靜，但在完成枯燥的工作時(shí)，紅色的環(huán)境可以誘發(fā)適當(dāng)?shù)膯拘殉潭龋瑥亩岣呷藗兊目?jī)效[28]。但是文獻(xiàn)中，關(guān)于紅色對(duì)績(jī)效的影響，結(jié)論并不統(tǒng)一[28,57-58]。Elliot等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)紅色的知覺(jué)僅需2秒，就足以降低隨后智力測(cè)驗(yàn)的成績(jī)，他們認(rèn)為紅色容易與失敗、危險(xiǎn)產(chǎn)生聯(lián)系，因此會(huì)導(dǎo)致回避動(dòng)機(jī)從而對(duì)相關(guān)的任務(wù)績(jī)效產(chǎn)生負(fù)面作用[58]。Mehta和Zhu發(fā)現(xiàn)藍(lán)色引發(fā)趨近動(dòng)機(jī)，而紅色引發(fā)回避動(dòng)機(jī)，稱(chēng)色彩知覺(jué)可以在無(wú)意識(shí)的狀態(tài)下引發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生，該動(dòng)機(jī)是色彩影響認(rèn)知加工的中間變量[4]。

色彩對(duì)績(jī)效的作用也受任務(wù)類(lèi)型和需求的影響[4,35-36,59]。Mehta和Zhu稱(chēng)藍(lán)色有助于創(chuàng)造性任務(wù)的完成，紅色有助于一般認(rèn)知加工任務(wù)，而且色彩的這些影響是在無(wú)意識(shí)的情況下發(fā)生的[4]。Stone研究了學(xué)習(xí)環(huán)境(開(kāi)放、私密)、環(huán)境色彩(藍(lán)色、紅色或白色)以及任務(wù)類(lèi)型(閱讀或數(shù)字理解)對(duì)成年學(xué)生情緒、滿(mǎn)意度以及成績(jī)的影響，結(jié)果表明數(shù)學(xué)任務(wù)的成績(jī)不受環(huán)境色彩的影響，但是色彩會(huì)影響閱讀成績(jī)，且成績(jī)?cè)诩t色的環(huán)境中出現(xiàn)明顯的下降[35]?？赡苁且?yàn)楸辉囌J(rèn)為此次實(shí)驗(yàn)中，閱讀任務(wù)更難，所以完成閱讀任務(wù)需要更專(zhuān)注，在紅色的環(huán)境中，情緒被過(guò)度喚醒，注意力可能會(huì)被分散，導(dǎo)致表現(xiàn)變差。

4 總結(jié)及展望

環(huán)境的色彩對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生多方面的影響，從而會(huì)對(duì)作業(yè)績(jī)效產(chǎn)生作用。但是現(xiàn)有文獻(xiàn)中，研究結(jié)論既有彼此支持的，也存在諸多的不一致，因此關(guān)于色彩對(duì)人體生理、心理以及績(jī)效等的影響機(jī)制，仍有待深入研究。色彩的人體效應(yīng)隨著個(gè)體的地域、性別、背景等因素的不同會(huì)發(fā)生改變，且工作環(huán)境的用途或任務(wù)類(lèi)型的不同對(duì)色彩的需求也不同，因此在實(shí)際應(yīng)用色彩的時(shí)候，需要充分考慮目標(biāo)人群的特征和對(duì)色彩的具體需求。建議后續(xù)研究重點(diǎn)關(guān)注如下幾個(gè)方面：

(1)許多研究中提出了實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)對(duì)最后結(jié)論的影響，色彩對(duì)人體的心理和生理可能不是瞬時(shí)的，而是存在長(zhǎng)期效應(yīng)，因此持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)對(duì)于評(píng)估色彩的人體效應(yīng)具有重要的價(jià)值。

(2)大多數(shù)的文獻(xiàn)僅關(guān)注少數(shù)色彩，如紅、綠、藍(lán)、黃、白等，下一步的研究中應(yīng)將更廣的色彩范圍納入研究對(duì)象，從而拓展對(duì)色彩人體效應(yīng)的了解。

(3)工作環(huán)境中需要使用到的色彩不止一種，往往需要進(jìn)行合理的搭配，而現(xiàn)有研究多是關(guān)注具體某種顏色所產(chǎn)生的效應(yīng)，缺乏對(duì)整體色彩搭配影響人員作業(yè)績(jī)效的研究。

綜上所述，來(lái)自不同學(xué)科背景的專(zhuān)家均在關(guān)注色彩的人體效應(yīng)。合理地利用色彩，使其符合人的心理和生理特點(diǎn)，不僅可以使作業(yè)人員保持積極的情緒，也可以提高作業(yè)績(jī)效。因此闡明工作環(huán)境中的色彩因素對(duì)人員有何種影響，影響的程度有多大，以及其中的作用機(jī)制是什么，對(duì)在不同作業(yè)環(huán)境中合理地運(yùn)用色彩具有重要的意義。