博物館展示照明環(huán)境設(shè)計(jì)視覺(jué)認(rèn)知評(píng)價(jià)

■胡林輝，劉 濤，李聰聰，羅勝京

(廣東工業(yè)大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，廣東廣州 510000）

照明設(shè)計(jì)是博物館展示設(shè)計(jì)的重要組成部分[1]。照明是展覽呈現(xiàn)不可分割的組成部分，是影響展覽效果最重要的因素之一[2]。優(yōu)秀的照明環(huán)境有利于加強(qiáng)展品特性的傳達(dá)[3]，且優(yōu)秀的照明環(huán)境對(duì)提高博物館的吸引力，實(shí)現(xiàn)展陳的價(jià)值有著重要作用。但目前對(duì)博物館展品照明環(huán)境的研究分析卻極為罕見(jiàn)，且很少有研究對(duì)博物館展示照明環(huán)境中的色溫和照度值進(jìn)行科學(xué)的評(píng)測(cè)。低照度、低色溫的特殊光環(huán)境導(dǎo)致目前展陳環(huán)境存在沉悶、壓抑、乏味、細(xì)節(jié)辨認(rèn)不清等問(wèn)題，光環(huán)境舒適度較差[4]。本文借助眼動(dòng)追蹤技術(shù)，以廣東省博物館中具有代表性的展品為例，來(lái)揭示被試者處于不同光照展陳環(huán)境下的視覺(jué)特征和規(guī)律。

1 研究方法

本研究以博物館展品照明環(huán)境為刺激對(duì)象，采用主觀與客觀、眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)與問(wèn)卷相結(jié)合的方法開(kāi)展研究。整個(gè)研究的過(guò)程分為四個(gè)階段（圖1）。第一階段，選擇廣東省博物館中2組具有代表性的文物作為實(shí)驗(yàn)展品，還原其在博物館實(shí)際場(chǎng)景中的展陳方式。使用燈光模擬軟件模擬預(yù)設(shè)15種燈光測(cè)試參數(shù)，再渲染得到30張實(shí)驗(yàn)刺激樣本。第二階段，設(shè)置實(shí)驗(yàn)程序。共招募40名志愿者作為實(shí)驗(yàn)樣本進(jìn)行眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要求被試者填寫(xiě)問(wèn)卷。第三階段，整理和分析眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和問(wèn)卷數(shù)據(jù)。使用SPSS 26對(duì)被試者的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。第四階段，根據(jù)分析結(jié)果，提出博物館展陳照明環(huán)境的設(shè)計(jì)方向。

■圖1 測(cè)量方法的流程圖

1.1 刺激選擇

博物館展陳形式和展品類(lèi)型有很多種，展臺(tái)是博物館中最主要的展陳方式之一，本實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)展臺(tái)形式進(jìn)行研究。展臺(tái)類(lèi)道具是襯托各種展品實(shí)物、模型、沙盤(pán)和其他裝飾物的器具，可使展品與地面相隔離，從而襯托和保護(hù)展品[5]。本實(shí)驗(yàn)選擇了廣東省博物館的龍門(mén)石窟精品文物展的兩件佛像作為實(shí)驗(yàn)展品樣圖（圖2）。佛像是我國(guó)非常有代表性的文物，其常規(guī)展陳方式也是通過(guò)展臺(tái)進(jìn)行展示，符合本研究的展陳形式。

■圖2 廣東省博物館展出的兩件龍門(mén)石窟藝術(shù)品圖片

研究采用2000 k、3000 k、4000 k、5000 k、6000 k這5種常用的CCT數(shù)值，光照強(qiáng)度則采用200 lx、300 lx、400 lx這3種照度值，共生成15種預(yù)定義的照明條件，2組30張刺激樣本圖（表1）。再將單個(gè)佛像的所有參數(shù)樣本圖按照相同CCT、相同照度值的方式進(jìn)行組合，形成同CCT 5組、同照度值的3組對(duì)比組，最后將單個(gè)佛像的所有參數(shù)圖同時(shí)呈現(xiàn)在一張圖上，作為整體對(duì)照。兩個(gè)佛像共18組對(duì)比組，48張刺激樣本。所有實(shí)驗(yàn)樣本都是由專(zhuān)業(yè)燈光模擬軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，再渲染得到的刺激樣本。渲染圖的視角角度、尺寸都是依據(jù)人體工程學(xué)而設(shè)定（圖3），最大限度模擬人的實(shí)際觀展?fàn)顟B(tài)，減少其他因素的干擾，實(shí)驗(yàn)誤差均在5%以?xún)?nèi)。

表1 各燈光參數(shù)樣本圖

■圖3 展品與被試者視覺(jué)距離與關(guān)系

■圖4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中展品刺激圖像的序列

1.2 被試者

在此項(xiàng)研究中，我們招募了40名廣東工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)專(zhuān)業(yè)的本科生和研究生作為實(shí)驗(yàn)樣本參加測(cè)試（20名男性和20名女性）。被試者的平均年齡分別為23.2歲（標(biāo)準(zhǔn)差1.6）。通過(guò)選擇具有相同教育水平的被試者，降低被試者在動(dòng)態(tài)視覺(jué)認(rèn)知中受先驗(yàn)知識(shí)的影響程度。所有的被試者都有正?；虺C正到正常的視力，都是右撇子，并且從未參加過(guò)類(lèi)似的研究。實(shí)驗(yàn)前，被試者被告知，他們的眼球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)將被記錄下來(lái)，并在一個(gè)科學(xué)研究項(xiàng)目中進(jìn)行分析，所有數(shù)據(jù)都將被匿名處理，并且獲得廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)道德與科技倫理專(zhuān)門(mén)委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.3 儀器及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本次實(shí)驗(yàn)使用的儀器是Tobii x2-60眼球跟蹤器（采樣率為60 Hz，精度為0.4），該設(shè)備可以記錄被試者觀看不同場(chǎng)景時(shí)的眼球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)樣品。刺激呈現(xiàn)由Tobii-Studio專(zhuān)業(yè)軟件控制，刺激圖像呈現(xiàn)在3500 cm×2500 cm的顯示屏上（屏幕分辨率1920×1080像素，60 Hz）。實(shí)驗(yàn)前，要求被試者簽署知情同意書(shū)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，告知盡可能少移動(dòng)頭部，降低對(duì)眼動(dòng)數(shù)據(jù)的影響。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所有干擾因素（光線(xiàn)、觸覺(jué)、噪聲、氣味等）被最小化。實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)42平方米的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行。窗簾緊閉，人造光用于消除眼睛疲勞。被試者坐在顯示器前60 cm左右處，進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完成后，使用Tobii-Studio實(shí)時(shí)記錄眼動(dòng)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分為兩組，（圖像格式:JPG）（單參數(shù)圖像：6000 ms；相同色溫、光照強(qiáng)度圖像：8000 ms；所有參數(shù)組合圖像；10000 ms）（性別:男女）。實(shí)驗(yàn)自變量包括圖像CCT、照度值和性別；實(shí)驗(yàn)因變量包括主觀問(wèn)卷數(shù)據(jù)和眼動(dòng)指標(biāo)。眼球運(yùn)動(dòng)指數(shù)包括被試者在感興趣的區(qū)域上的第一次注視時(shí)間、總注視時(shí)間、總注視次數(shù)、感興趣區(qū)域中的總注視時(shí)間、瞳孔直徑、瞳孔變化率和其他參數(shù)。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)置與程序

在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前，我們向被試者簡(jiǎn)單介紹實(shí)驗(yàn)，并要求他們簽署知情同意書(shū)。用下巴托固定被試者的頭部，以確保眼睛水平高度。為了確保獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，要求被試者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中盡可能不移動(dòng)頭部。在圖像顯示之前，校準(zhǔn)每個(gè)被試者眼睛的注視位置。實(shí)驗(yàn)過(guò)程要求被試者的視線(xiàn)跟隨屏幕白色背景上的移動(dòng)紅點(diǎn)。儀器校準(zhǔn)成功后，刺激圖像顯示在屏幕上，并記錄眼球運(yùn)動(dòng)軌跡。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，會(huì)顯示指令界面，用于向被試者解釋實(shí)驗(yàn)的VI（Visual Identity)即視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)任務(wù)。刺激材料按照不同燈光參數(shù)的順序依次呈現(xiàn)。每種刺激材料出現(xiàn)一次。實(shí)驗(yàn)的平均時(shí)間為10分鐘，實(shí)驗(yàn)程序分為2個(gè)板塊（根據(jù)兩種形態(tài)），每個(gè)板塊包括24個(gè)刺激圖像（15個(gè)參數(shù)單張圖像、5組相同光照強(qiáng)度圖像、3組相同色溫、1組所有參數(shù)的組合圖）。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，被試者需填寫(xiě)一份關(guān)于該實(shí)驗(yàn)圖像展示的電子問(wèn)卷，問(wèn)卷內(nèi)容是根據(jù)李克特七級(jí)量表對(duì)實(shí)驗(yàn)圖像的舒適度和偏好度進(jìn)行評(píng)分。

2 結(jié)果

通過(guò)Ergo-LAB軟件對(duì)40名被試者眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。將注視時(shí)長(zhǎng)、注視次數(shù)、平均瞳孔直徑和AOI注視時(shí)間百分比作為眼動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)[6]。并將處理后的眼球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS 26進(jìn)行進(jìn)一步分析，獲得眼球運(yùn)動(dòng)指數(shù)和視覺(jué)數(shù)據(jù)。使用單向方差分析（ANOVA）對(duì)注視計(jì)數(shù)(N)、總注視時(shí)間(s)、瞳孔直徑(mm)這些參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)分析。最后使用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)和單因素方差進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用于確定被試者在觀看不同圖像時(shí)眼球運(yùn)動(dòng)指數(shù)的差異，以便提取與用戶(hù)視覺(jué)認(rèn)知體驗(yàn)相關(guān)的眼動(dòng)指標(biāo)。

2.1 問(wèn)卷反饋數(shù)據(jù)

問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示了被試者在觀看不同燈光參數(shù)展品圖像時(shí)的主觀體驗(yàn)。被試者以7分制（0：非常不滿(mǎn)意7：非常滿(mǎn)意）對(duì)所展示的圖像進(jìn)行評(píng)分。他們對(duì)不同CCT和照度值的舒適度和偏好度得分如表2所示。調(diào)查結(jié)果顯示，6000 k和300 lx組合的舒適度和偏好度的評(píng)分最高。2000 k和200 lx圖像組合的舒適度和偏好度的評(píng)分最低。在相同照度值條件的比較下，6000 k的舒適度和偏好度的評(píng)分最高，其次是5000 k、4000 k、3000 k、2000 k。在相同的CCT條件下比較，300 lx的舒適度和偏好度的評(píng)分最高，其次是400 lx，最低的是200 lx。

表2 各燈光參數(shù)圖像滿(mǎn)意度調(diào)查結(jié)果

2.2 注視數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)將總注視時(shí)長(zhǎng)、注視次數(shù)、平均瞳孔直徑和AOI注視時(shí)間百分比作為眼動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)[6]，總注視時(shí)長(zhǎng)是指被試者觀看興趣區(qū)時(shí)視線(xiàn)停留的時(shí)長(zhǎng)。注視次數(shù)是指興趣區(qū)被注視的總次數(shù)。當(dāng)注視次數(shù)多、總注視時(shí)間長(zhǎng)，說(shuō)明被試者對(duì)該區(qū)域更感興趣。瞳孔大小也是用于數(shù)據(jù)分析的一個(gè)因素。有實(shí)驗(yàn)證實(shí)，被試者動(dòng)機(jī)越強(qiáng)烈，瞳孔反應(yīng)越明顯。圖像表示也是眼動(dòng)儀的主要呈現(xiàn)方式，熱點(diǎn)圖也是一種分析工具，它通過(guò)使用不同的標(biāo)識(shí)將圖像上的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)注（一般使用顏色的深淺、點(diǎn)密度以及呈現(xiàn)比重的形式），來(lái)表示被試者對(duì)該區(qū)域的重視程度和感興趣程度。

2.2.1 照度值對(duì)展品環(huán)境呈現(xiàn)的視覺(jué)認(rèn)知

以不同的照度值為影響因素，使用SPSS.26軟件對(duì)眼動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。方差同質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果表明，被試者的感知體驗(yàn)在注視次數(shù)、總注視時(shí)間和平均瞳孔直徑上有顯著差異(p<0.05)。圖5顯示了被試者在觀察不同照度值的光照環(huán)境圖像時(shí)眼球運(yùn)動(dòng)指數(shù)的平均值。在相同的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，300 lx圖像的平均注視次數(shù)是最高的，其次是200 lx圖像。平均注視次數(shù)最低的是400 lx圖像。即300lx>200lx>400lx(9.85>9.21>9.17)?？傋⒁晻r(shí)間（2.65>2.45>2.43）平均注視時(shí)間也觀察到相同的結(jié)果。結(jié)果表明，將照度值增加到300 lx可以改善展品的觀看環(huán)境，但是當(dāng)增加到400 lx時(shí)反而減少了有效注視時(shí)間。在瞳孔平均直徑方面，發(fā)現(xiàn)被試者在觀看200 lx圖像時(shí)的瞳孔平均直徑最大，在觀看400 lx圖像時(shí)瞳孔平均直徑最小。這與總注視時(shí)間和平均注視時(shí)間方面呈現(xiàn)的結(jié)果有點(diǎn)差異。

■圖5 不同光照強(qiáng)度圖像之間眼球運(yùn)動(dòng)指數(shù)的平均值（95%置信區(qū)間）的比較

為確定男性和女性在不同光照強(qiáng)度下呈現(xiàn)圖像的視覺(jué)認(rèn)知表現(xiàn)方面的差異，對(duì)40名不同性別的被試者進(jìn)行相同的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)。使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，以確定男性和女性在觀看三種光照強(qiáng)度的圖像時(shí)表現(xiàn)出的差異，以及男性和女性之間在三種光照強(qiáng)度的圖像中的注視計(jì)數(shù)和總注視時(shí)間的差異。使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析測(cè)試。發(fā)現(xiàn)在注視計(jì)數(shù)方面（t=0.336,p=0.739>0.1。t=0.185,p=0.854>0.1。t=-1.347,p=0.186>0.05）不存在差異，但在總注視時(shí)間上（t=-1.957,p=0.048<0.05。t=-2.931,p=0.006<0.01）觀察到差異，在400lx照度值的圖像的總注視時(shí)間（t=-2.931，p=0.006<0.01）上存在顯著差異（表3）。

表3 觀看不同光照強(qiáng)度圖像時(shí)性別的影響（4000k)

2.2.2 CCT對(duì)展品環(huán)境呈現(xiàn)的視覺(jué)認(rèn)知

采用多因素方差分析顯著性水平（p>0.05）的眼動(dòng)指數(shù)，以確定不同CCT的光照環(huán)境圖片之間的顯著差異。將6個(gè)CCT值作為自變量，被試的眼動(dòng)指數(shù)作為因變量。注視次數(shù)、總注視時(shí)間和瞳孔平均直徑在不同光照強(qiáng)度上存在顯著差異（p<0.05)。指數(shù)平均值的比較如圖6所示。通過(guò)分析被試者觀看不同CCT圖像眼球運(yùn)動(dòng)指數(shù)的平均值比較發(fā)現(xiàn)，隨著CCT的增加，注視次數(shù)、總注視時(shí)間和瞳孔直徑變化率相應(yīng)增加，這表明當(dāng)CCT數(shù)值在2000 k至6000 k范圍內(nèi)時(shí)，上述指標(biāo)與CCT呈正相關(guān)。CCT數(shù)值為6000 k的光照環(huán)境的圖像的平均注視時(shí)間相對(duì)持久（268 ms >267 ms >247 ms>235 ms>241 ms)，平均注視次數(shù)6000k也顯著多于2000k的光照條件的圖像（10.07 >9.78 >9.51 >8.80 >8.58)。瞳孔平均直徑（3.99 >3.94 >3.91>3.94>3.84）的數(shù)據(jù)同樣也顯示出6000k的光照環(huán)境的圖像明顯優(yōu)于其他色溫環(huán)境的圖像。根據(jù)不同CCT，還對(duì)40名不同性別的被試者進(jìn)行了性別差異探索，以確定男性和女性在觀看不同CCT的圖像時(shí)視覺(jué)認(rèn)知方面的差異。使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，確定男性和女性之間在觀看不同CCT的圖像的注視計(jì)數(shù)和總注視時(shí)間的差異。結(jié)果顯示性別在4000 k、5000 k、6000 k的注視次數(shù)上（t=-2.008,p=0.049 <0.05。t=-2.878，p=0.007<0.05）存在差異，在2000k,4000k,6000k的注視時(shí)間上（t=-2.184，p=0.036<0.05）也觀察到差異，在6000k的光照環(huán)境下的圖像的注視次數(shù)和總注視時(shí)間上（t=-2.878,p=0.007 <0.05）存在顯著差異（表4）。

表4 觀看不同色溫圖像時(shí)性別的影響（300lx)

■圖6 不同CCT圖像之間眼球運(yùn)動(dòng)指數(shù)的平均值（95%置信區(qū)間）的比較

2.3 視覺(jué)數(shù)據(jù)分析

視覺(jué)掃描路徑顯示了注視的位置和順序（圖7-圖9)。注視刺激圖像中的點(diǎn)反映了被試者觀看圖像時(shí)的眼球運(yùn)動(dòng)路徑。焦點(diǎn)半徑的大小是凝視的持續(xù)時(shí)間，圓圈中的數(shù)字代表眼球運(yùn)動(dòng)路徑的順序。焦點(diǎn)半徑越大，注視時(shí)間越長(zhǎng)，被試者聚焦于焦點(diǎn)區(qū)域刺激材料的注意力就越持久，被試者的注意力就越集中。掃描路徑可用于顯示單個(gè)或多個(gè)被試者的眼睛在實(shí)驗(yàn)期間的運(yùn)動(dòng)模式。熱點(diǎn)圖顯示了被試者在刺激圖像上的注意力分布情況（圖10-圖12)。紅色區(qū)域表示被試者觀看與注視最集中的區(qū)域，黃色和綠色表示被試者注視較少的區(qū)域。通過(guò)將被試者觀察圖像的注視時(shí)間求和，可以獲取被試者注意力的視覺(jué)數(shù)據(jù)。不同照度值的圖像的掃描路徑如圖7所示。不同照度值的圖像的注視點(diǎn)分別是9.21、9.85、9.17，數(shù)據(jù)較接近。但點(diǎn)的注視時(shí)間和掃描路徑方面呈現(xiàn)出差異。低照度值的圖像注視時(shí)間更穩(wěn)定，迅速掃視范圍也更均勻。照度值更強(qiáng)的區(qū)域比照度值弱的區(qū)域更能吸引被試者的視線(xiàn)。從掃描路徑來(lái)看，被試者的首次注視點(diǎn)更傾向于高照度值的區(qū)域。不同CCT的圖像的掃描路徑如圖8所示。不同CCT的圖像的注視點(diǎn)分別是10.07、9.78、9.51、8.80、8.58，注視點(diǎn)計(jì)數(shù)隨著CCT不斷升高而顯著增加，注視時(shí)間也更長(zhǎng)、更穩(wěn)定。根據(jù)不同照度值的CCT組合圖發(fā)現(xiàn)，低CCT的圖像更能第一時(shí)間引起被試者的注意。圖10顯示了不同照度值圖像的2D熱點(diǎn)圖。在不同照度值組合的圖像中，位于中間的照度值的圖像的熱點(diǎn)圖明顯比兩邊的圖像顯著。此外，400 lx的熱點(diǎn)圖比200 lx熱點(diǎn)圖的更密集，但并不明顯。這一現(xiàn)象與本文上述的數(shù)據(jù)基本吻合。不同CCT的圖像的2D熱點(diǎn)圖顯示如圖11所示?？梢园l(fā)現(xiàn)位于中間的圖像的熱點(diǎn)圖明顯高于兩邊的圖像，熱點(diǎn)相對(duì)集中在暖色圖像中，且注視點(diǎn)的值普遍較高，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。該結(jié)果與單個(gè)刺激圖像呈現(xiàn)的結(jié)果相反。此外，通過(guò)觀察不同照明環(huán)境的組合圖，發(fā)現(xiàn)中心點(diǎn)的焦點(diǎn)半徑更大（圖12）。

■圖7 基于眼球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的照度值展品的掃描路徑示例

■圖8 基于眼球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的不同CCT展品的掃描路徑示例

■圖9 基于眼球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的展品的掃描路徑示例

■圖10 基于眼球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的不同光照強(qiáng)度展品的熱點(diǎn)圖示例

■圖11 基于眼球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的不同色溫展品的熱點(diǎn)圖示例

■圖12 基于眼球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的展品的熱點(diǎn)圖示例

3 研究結(jié)論

本研究通過(guò)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)被試者在觀察不同CCT和照度值的圖像時(shí)，其感知體驗(yàn)存在差異性。提取眼動(dòng)指標(biāo)，分析渲染圖像的CCT和照度值等因素的影響，并結(jié)合相關(guān)理論對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行如下討論。

3.1 照度值對(duì)展品照明環(huán)境的影響

單因素方差分析結(jié)果顯示，被試者對(duì)不同照度值的照明環(huán)境圖像的感知體驗(yàn)存在顯著差異。光照強(qiáng)度被廣泛認(rèn)為是影響感知舒適度和偏好的最重要因素之一[7]。本研究中采用的照度水平參照了博物館實(shí)地的照度參數(shù)，并設(shè)置了一個(gè)低值和一個(gè)高值。圖5展示的所有照明條件下的被試者眼動(dòng)數(shù)據(jù)條形圖表明，300 lx照度值的總注視時(shí)間和注視次數(shù)明顯高于其他的照度值。較低的照度值對(duì)被試者觀看展品時(shí)的眼睛刺激較小，但相應(yīng)也會(huì)降低展品的清晰度，削弱被試者的觀看興趣。相反，較高的照度值會(huì)使展品呈現(xiàn)強(qiáng)烈對(duì)比度，這種現(xiàn)象容易引起被試者的注意，有利于增加大腦在執(zhí)行視覺(jué)任務(wù)時(shí)的興奮度和注意力水平[8-9]，但同時(shí)也會(huì)對(duì)眼睛造成更大的刺激，嚴(yán)重時(shí)會(huì)變成光污染，導(dǎo)致眩光，眩光會(huì)極大影響觀展視覺(jué)效果和觀展體驗(yàn)，也是引起視覺(jué)疲勞的重要原因之一[10]。因此，300 lx左右照度值最利于被試者觀展。

3.2 CCT對(duì)展品照明環(huán)境的影響

使用眼動(dòng)指數(shù)研究了不同CCT的光照環(huán)境圖像對(duì)被試者感知體驗(yàn)的影響。不同CCT的光照環(huán)境圖像之間的3項(xiàng)指標(biāo)（例如:總注視次數(shù)、總注視時(shí)間）存在顯著差異，說(shuō)明被試者感知體驗(yàn)差異顯著。沙姆蘇爾（B.M.T.Shamsul）等認(rèn)為較高的CCT可使被試者更有興趣執(zhí)行更長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)，刺激被試者的大腦運(yùn)轉(zhuǎn)[11-12]。本研究結(jié)果與以前的研究結(jié)果一致。與低CCT相比，被試者在高CCT的展陳照明環(huán)境中的凝視時(shí)間更長(zhǎng)（圖6），這說(shuō)明提高CCT有利于改善被試者的參觀體驗(yàn)。這一結(jié)果與問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果一致。

3.3 研究發(fā)現(xiàn)

通過(guò)分析眼動(dòng)任務(wù)中的視覺(jué)數(shù)據(jù)，評(píng)估不同圖像設(shè)置的照度值對(duì)被試者感知體驗(yàn)的影響。研究發(fā)現(xiàn)光照較強(qiáng)的區(qū)域更能吸引被試者的視線(xiàn)。雖強(qiáng)對(duì)比度更能引人注意，但同時(shí)會(huì)帶來(lái)強(qiáng)度的視覺(jué)刺激，更容易引起視覺(jué)疲勞，因此注視的持續(xù)時(shí)間比低光強(qiáng)度的要短。

根據(jù)掃描路徑發(fā)現(xiàn)低CCT比高CCT更容易吸引被試者的注意力，特別是在首次注視點(diǎn)上，更多被試者的首次注視點(diǎn)往往集中在高CCT的圖像上，這可能是由于低色溫的圖像偏向暖色，色彩傾向更加明顯，而人眼更容易捕捉到色彩鮮艷的對(duì)象。因此，低色溫的圖像更能吸引觀眾的第一注意。不同照度值和CCT的組合圖（圖12）表明，被試者的首先關(guān)注點(diǎn)更傾向于畫(huà)面中心點(diǎn)。這種現(xiàn)象與人的視覺(jué)習(xí)慣有關(guān)系，因此在進(jìn)行博物館展陳設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師可以考慮將核心的展品布置在展陳空間的中心區(qū)域。

本研究得出的結(jié)論部分符合kruithof法則[13-14]。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，300 lx和6000 k營(yíng)造的照明環(huán)境是被試者認(rèn)可度最高的展品照明環(huán)境。光照環(huán)境受多種因素制約，本研究?jī)H以CCT和照度的匹配方式為基準(zhǔn)進(jìn)行研究。分析結(jié)果，被試者對(duì)觀展照明環(huán)境的偏好受到光照強(qiáng)度和CCT的影響[15]。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)和問(wèn)卷測(cè)度體驗(yàn)者觀展時(shí)的生理和心理指標(biāo)，探索被試者對(duì)于博物館展示照明環(huán)境的視覺(jué)偏好。通過(guò)分析這兩個(gè)因素的主效應(yīng)和交互效應(yīng)：主效應(yīng)分析的結(jié)果表明，高CCT的光照環(huán)境相較于低CCT的光照環(huán)境有更好的舒適度，6000 k左右更利于被試者長(zhǎng)時(shí)間觀看。此外，低CCT更容易引起被試者第一時(shí)間的注意。結(jié)果表明，我們應(yīng)關(guān)注視覺(jué)認(rèn)知效應(yīng)，并考慮被試者的情緒體驗(yàn)。照度值的設(shè)置是影響展陳照明環(huán)境呈現(xiàn)效果的重要因素，高照度值更能吸引被試者的關(guān)注，而低照度值有助于減緩視覺(jué)疲勞，使觀眾能夠更詳細(xì)地觀看展品。因此，在博物館實(shí)際的展陳設(shè)計(jì)中，可以結(jié)合具體的展品類(lèi)型和場(chǎng)景來(lái)營(yíng)造燈光氛圍 。

本研究主要討論“照明環(huán)境”對(duì)被試者的影響，以及博物館展陳照明的CCT和照度值的差異和被試者偏好的區(qū)間。未來(lái)研究可以結(jié)合眼球追蹤分析和腦電圖分析來(lái)檢驗(yàn)推理假設(shè)，調(diào)查認(rèn)知和情緒體驗(yàn)是否會(huì)存在差異，以提升對(duì)博物館展陳形式和展陳場(chǎng)景的研究。