基于感性工學(xué)的視障者色彩識別輔助產(chǎn)品設(shè)計研究

西安工程大學(xué) 劉冠宇 孫薇

視障者主要通過觸覺、聽覺、嗅覺等感知方式來獲取信息，來一定程度上彌補視覺的缺失，當(dāng)面對顏色識別類圖像信息時，視障者仍缺少相對有效的獲取此類信息的方式。感性工學(xué)理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于設(shè)計的各個層級[1]，其創(chuàng)新之處在于可以量化感性需求，使設(shè)計更加合理。因此，文章以感性工學(xué)為理論基礎(chǔ)，探究更符合視障者色彩識別需求的產(chǎn)品。

1 感性工學(xué)的研究方法

感性工學(xué)是工學(xué)的一個分支，是以人的生理與心理需求為導(dǎo)向，在設(shè)計中通過建立數(shù)學(xué)模型[2]，把用戶感性需求轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品設(shè)計要素的方法，最終得出用戶的真實需求，從而設(shè)計出能真正滿足用戶需求的產(chǎn)品。首次將感性工學(xué)落地化的具體應(yīng)用開始于汽車的制造業(yè)[3]。近年來，感性工學(xué)已經(jīng)在各個設(shè)計領(lǐng)域得到發(fā)展。感性工學(xué)的設(shè)計方法是首先定位目標(biāo)產(chǎn)品，通過詞匯收集、詞匯分析和詞匯篩選確定感性詞匯，通過各種科學(xué)方法如李克特量表法、SPSS 統(tǒng)計法和語意差分法等，進行用戶調(diào)研并收集感性數(shù)據(jù)，再將感性數(shù)據(jù)信息化得到設(shè)計要素，便于設(shè)計師更準(zhǔn)確地把握設(shè)計點滿足用戶需求，如圖1 所示。

圖1 感性工學(xué)設(shè)計方法

文章主要是通過產(chǎn)品語意差分法進行感性測量，產(chǎn)品語意差分法源自心理學(xué)測量方法，通過對用戶進行直接訪談或發(fā)放調(diào)查問卷等方式，獲得用戶對某種產(chǎn)品的感性意象形容詞。這些形容詞需要進一步篩選以更加貼切用戶對產(chǎn)品的感覺，將這些形容詞分成含義相對的詞匯組，并將感性詞組的程度劃分為5 個等級，受測者覺得非常同意，給予-2 和2 評分，-2 表示非常冷漠，2 表示非常關(guān)愛。如圖2（以冷漠– 關(guān)愛為例），將這些詞匯進行科學(xué)整合，篩選出具有代表性的詞匯，再進一步的分析得到感性要素[4]。

圖2 盲人產(chǎn)品“冷漠—關(guān)愛”5 階評估尺度

2 視障者色彩識別輔助產(chǎn)品現(xiàn)狀

通過市場研究發(fā)現(xiàn)關(guān)于視障者色彩識別產(chǎn)品的種類較少，目前國內(nèi)關(guān)于這方面的研究還處在初級階段?，F(xiàn)有識色產(chǎn)品功能較多，并多以智能眼鏡作為產(chǎn)品的載體，其中OrCam MyEye 智能眼鏡和Theia Vision 智能眼鏡比較有代表性。這兩種產(chǎn)品均智能掃描目標(biāo)物體，通過語音播報的方式告知視障者顏色信息，這些產(chǎn)品過于追求功能的全面以致于增加了看似豐富的功能，但實際使用率較低，同時增加了用戶的學(xué)習(xí)成本。通過聽覺代替視覺的缺失是一種可行的方式，但大多數(shù)視障者更喜愛用觸覺來代替視覺而非聽覺，聽覺的交互方式更易受到外界環(huán)境的影響，與此相比，觸覺代替視覺的方式更加穩(wěn)定，且更易被視障者接受。針對視障者的產(chǎn)品設(shè)計中，例如盲人手表、盲人拐杖、盲人購物輔助器等產(chǎn)品均是觸覺作為交互方式，在當(dāng)今社會通過觸摸來完成交互的產(chǎn)品也越來越多，人們通過觸覺感知不同的事物時，會產(chǎn)生不同的聯(lián)想，從而積累觸覺經(jīng)驗。多數(shù)視障者曾經(jīng)看到過顏色，對顏色保留有視覺經(jīng)驗，通過觸覺產(chǎn)生一定刺激便可使視障者重新找回視覺感[5]。因此，市面上的視障者色彩識別輔助產(chǎn)品仍有很大的設(shè)計空間。

3 基于感性工學(xué)的視障者色彩識別輔助產(chǎn)品設(shè)計分析

3.1 感性詞匯的確定

選用具有代表性的16 個視障者產(chǎn)品進行感性分析，其中包含便利性產(chǎn)品6 個，分別為視障者群體使用的鬧鐘、計算器、手表、手環(huán)、盲文便利貼、點鈔器，由此收集感性詞匯17 個；包括舒適性產(chǎn)品4個，分別為視障者群體使用的智能行李箱、象棋、手機、多功能導(dǎo)盲杖，由此收集感性詞匯16 個；包含安全性產(chǎn)品5 個，分別為視障者群體使用的導(dǎo)盲眼鏡、托盤、水杯、導(dǎo)盲儀、廚具，由此收集感性詞匯17 個。共計收集感性詞匯40 個，如表1 所示。經(jīng)過詞匯配對，得到感性詞匯組40 對，共計80 個感性詞匯，如表2 所示。

表1 感性詞匯收集

表2 感性詞匯配對

對所得詞匯進行整理，經(jīng)過與設(shè)計領(lǐng)域?qū)I(yè)人士討論篩選，得出 16 對感性詞匯。將 16 對感性詞匯制作成調(diào)查問卷。最終將評價分數(shù)較高的8 對感性詞匯作為最終的感性意象對應(yīng)詞匯，如表3 所示。

表3 代表感性詞匯

3.2 感性工學(xué)下的感性意象分析

3.2.1 建立語意差分量表

文章針對這些代表感性詞匯進行了問卷調(diào)查，被調(diào)查者包括視力正常者43 人，視障者17 人，共計發(fā)放60 份問卷，回收有效問卷40 份，回收率為66.7%。共收集樣本16 個，針對每個樣本建立5 級語意差分量表，并對16 個樣本按照便利性、舒適性和安全性的順序進行重新編號，下表列出其中一個樣本的語意差分量表，如表4 所示。

表4 語意差分量表（樣本1 為例）

3.2.2 因子分析

由于本次調(diào)查針對的用戶群體比較特殊，故參與調(diào)研的人群中包含視力正常人，其中包括設(shè)計領(lǐng)域的專業(yè)人士和視障者的家人朋友，因調(diào)查過程比較困難，故問卷回收率是66.7%。對40份問卷調(diào)查的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析得到了16 份樣品的每一對感性詞匯的得分的平均值，如表5 所示。

表5 感性詞匯得分平均值

將感性詞匯的平均值導(dǎo)入SPSS 數(shù)據(jù)分析軟件。通過對數(shù)據(jù)的降維化處理，從公因子方差表6 中可以看出，公因子方差的累積貢獻率越接近 0.9，則表明提取的公因子越能反映出原始變量的主要信息。主成分分析表7 中的數(shù)據(jù)分析可知，用戶對于視障者產(chǎn)品受到的主成分影響有2 個，其中主成分1（66.110%）的影響是主成分2（16.762%）的四倍左右。從成分矩陣表 8 中，可以看出和主成分1 關(guān)系最緊密的前兩個感性詞匯是“簡潔的”和“實用的”，主成分2 關(guān)系最緊密的前兩個感性詞匯是“規(guī)整的”和“簡潔的”[6]。通過對視障者產(chǎn)品感性詞匯的因子分析可以得到影響視障者產(chǎn)品設(shè)計的主要感性詞匯有簡潔的、實用的、和規(guī)整的特性。

表6 公因子方差表

表7 主成分分析表

表8 成分矩陣表

4 基于感性工學(xué)的視障者色彩識別輔助產(chǎn)品設(shè)計實踐

根據(jù)上述內(nèi)容，幫助視障者用戶識別顏色的產(chǎn)品需要具備簡潔的、實用的、規(guī)整的這3 種特點，將目標(biāo)用戶需要的視覺信號轉(zhuǎn)換為可觸摸的觸覺信號。根據(jù)以上三種特點逐個分析：簡潔性代表產(chǎn)品的造型和交互方式簡單，用戶通過單一的步驟即可獲知目標(biāo)顏色；實用性代表產(chǎn)品能實際幫助到視障者，無多余功能；規(guī)整本意是有規(guī)律與整齊，代表產(chǎn)品造型合乎規(guī)范、合乎標(biāo)準(zhǔn)且為日常使用產(chǎn)品，力求降低用戶的學(xué)習(xí)成本。

根據(jù)視障者更愿意使用觸摸的方式了解信息，故而將所需要的視覺信號轉(zhuǎn)換為觸覺信號是關(guān)鍵點。產(chǎn)品載體選擇手表，其一是較好的便利性，其二是較廣的用戶接納性，其三是手表的表盤有足夠的面積以供視障者用戶識別使用。通過使用通感聯(lián)覺的方式將視覺色彩轉(zhuǎn)化為觸覺信息，通過聯(lián)想產(chǎn)生感覺轉(zhuǎn)移生成通感意象以此獲取表達主體，以此達到色彩識別的目的。根據(jù)用戶調(diào)查研究，選出被大多數(shù)人接受的各顏色中具有高辨識度的事物具象化，便可將此種元素定為對應(yīng)顏色的識別工具。將每種顏色的象征元素再次發(fā)放問卷，選出最能代表每種顏色的聯(lián)覺形狀，最終確定紅色為火焰、橙色為橘子、黃色為香蕉、綠色為樹葉、藍色為水滴、紫色為葡萄、黑色為叉號、白色為雪花，并在每種顏色圖案的下面設(shè)置對應(yīng)的盲文。后天性視障者便可通過觸摸不同顏色對應(yīng)的形狀這種方式喚醒自己的視覺記憶，將觸覺信號轉(zhuǎn)換為視覺信號。

手表有黑紅配色與全黑配色，表盤主要由3 部分構(gòu)成，上端為高清攝像頭，用于對顏色的掃描識別；下端為重置鍵，用于識別完一種顏色后重置表盤便于下次使用；中間面積由橡膠棒組成的圓形表盤，用于攝像頭捕捉到顏色后在此部分進行對應(yīng)的圖案顯示，圖案由橡膠棒的凹凸變化顯示，便于視障者用戶觸摸識別顏色，同時具有顏色不同震動幅度不同的設(shè)計。腕帶部分采用的是硅膠，手環(huán)是硅膠材質(zhì)與彈性鋼片經(jīng)過硅膠硫化機高溫擠壓而成。日常的使用方式是手環(huán)伸長往手上一甩，就會發(fā)出“啪”一聲，就牢牢地扣在手腕上，所以被人們簡稱為硅膠手腕帶，簡便的穿戴方式便于視障者用戶的日常使用，如圖3 所示。產(chǎn)品使用步驟分為4 步：（1）按壓開關(guān)開啟；（2）將攝像頭對準(zhǔn)目標(biāo)進行掃描；（3）用戶觸摸生成的表盤圖案；（4）由圖案聯(lián)想到對應(yīng)顏色。產(chǎn)品細節(jié)及使用方法如圖4 所示。

圖3 產(chǎn)品展示圖

圖4 產(chǎn)品細節(jié)與使用方法圖

5 結(jié)語

如今市場上關(guān)于視障者識色的產(chǎn)品種類較少，視障者的服務(wù)需求也越來越被人們重視，該類產(chǎn)品具有較強的發(fā)掘潛力。文章以感性工學(xué)為理論基礎(chǔ)對視障者色彩識別輔助產(chǎn)品的感性意象進行探究，建立了感性需求與設(shè)計要素之間的聯(lián)系，從視障者的識色需求出發(fā)，針對目前市場上產(chǎn)品的不足，以觸覺作為交互基礎(chǔ)為產(chǎn)品設(shè)計師提供了解決視障者識色問題的設(shè)計思路，也是對市場上此類產(chǎn)品的缺失進行設(shè)計探索。