訾 鵬(武漢理工大學(xué) 藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院,湖北 武漢 430070)
視覺空間注意對標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計的影響研究①
訾 鵬(武漢理工大學(xué) 藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院,湖北 武漢 430070)
標(biāo)識系統(tǒng)是空間環(huán)境信息的可視化系統(tǒng),提高標(biāo)識的視覺空間注意能提升標(biāo)識系統(tǒng)的工作效率?,F(xiàn)實空間中的信息競爭、視覺障礙以及人的視覺選擇和注意瞬脫現(xiàn)象是干擾標(biāo)識視覺空間注意的主要因素。視覺科學(xué)中的視覺易化機制、視覺調(diào)控機制、空間線索范式和視覺增益效應(yīng)是提高標(biāo)識視覺空間注意的研究基礎(chǔ)和設(shè)計依據(jù)。
視覺空間注意;標(biāo)識系統(tǒng);視覺易化機制;視覺調(diào)控機制;空間線索范式;視覺增益效應(yīng)
隨著我國社會發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,人們生活的空間正在發(fā)生著巨大的變化,需要更加科學(xué)高效的標(biāo)識系統(tǒng)來指導(dǎo)人的空間行為。標(biāo)識系統(tǒng)是空間信息的載體,是空間信息的視覺可視化形式。科學(xué)完善的標(biāo)識系統(tǒng)能夠幫助人們認(rèn)知環(huán)境信息,提高空間行為能力??茖W(xué)研究表明,正常人所接收的信息有83%依靠視覺途徑,因此,引起人的視覺空間注意是標(biāo)識系統(tǒng)產(chǎn)生作用的前提。深入探討視覺空間注意對于標(biāo)識系統(tǒng)的影響,以及相應(yīng)的設(shè)計方法,是提升標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。
圖1 公路交通標(biāo)識
“注意”是人腦的一個重要高級功能,是人類心理活動對一定事物的指向與集中,它通過人腦對信息的過濾或選擇作用來實現(xiàn)對特定信息的注意,是人類認(rèn)知活動的最基本組成部分。人類的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺和體感覺等感覺通路的信息均可以引起人的注意。人們出行過程中對于空間環(huán)境中的標(biāo)識認(rèn)知則主要依靠人們視覺通路的視覺空間注意機制。視覺空間注意是主要基于空間方位、空間范圍、空間形態(tài)、空間色彩和空間亮度等要素的視覺注意機制,通過這種注意機制人們能夠?qū)⒖臻g的視覺場景進(jìn)行簡化和分解,對重要的空間信息進(jìn)行進(jìn)一步處理,從而在復(fù)雜的空間環(huán)境中十分快速的注意到所需要關(guān)注的信息和事物[1]。心理學(xué)中將視覺空間注意分為兩種:一種是自底 向上的驅(qū)使方式,又稱為數(shù)據(jù)驅(qū)動;另一種是自頂向下的驅(qū)使方式,又稱為任務(wù)驅(qū)動。自底向上的數(shù)據(jù)驅(qū)動方式是基于視覺刺激的,與注意任務(wù)無關(guān),例如:荒原公路旁的標(biāo)識(圖1),人們會在第一時間注意到與空間環(huán)境存在巨大差異的標(biāo)識。自頂向下的任務(wù)驅(qū)動方式是基于注意任務(wù)的,受意識的支配,如人們在機場尋找登機口時(圖2),會對登機口標(biāo)識注意觀察,而對其它環(huán)境信息則視而不見。因此,探討如何利用視覺空間注意機制使標(biāo)識能夠更好地引起人們的視覺空間注意,是標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計首先需要解決的問題。
圖2 機場標(biāo)識系統(tǒng)
圖3 標(biāo)識的信息競爭
視覺空間中存在著大量的視覺信息,各信息之間相互競爭、互相干擾,增加了人對視覺信息的注意難度,使得人很難通過自底向上的注意驅(qū)使方式對空間標(biāo)識產(chǎn)生視覺注意。例如:城市商業(yè)街道空間中存在的各種形式的招牌和廣告,具有很強烈的視覺刺激(圖3),其產(chǎn)生的視覺信息與街道的交通標(biāo)識信息之間產(chǎn)生了激烈的信息競爭和信息干擾,使得視覺空間變得非常復(fù)雜,人的大腦很難將交通標(biāo)識與空間背景相剝離,從而很難產(chǎn)生有效的注意。這種情況會干擾人們對空間環(huán)境中重要信息的認(rèn)知,降低人的空間行為能力,更容易在一些空間造成混亂,給人的空間行為埋下安全隱患。
在現(xiàn)實生活中,人的視覺空間總是受限于物理空間的結(jié)構(gòu),視線容易被空間中的建筑結(jié)構(gòu)、人或其它事物所形成的視覺障礙所遮擋,造成視覺注意任務(wù)的困難。例如:城市中有的交通空間行人密度高,高密度的人流阻礙了人們的視線,使得一些標(biāo)識無法被注意到;再如,城市中許多商業(yè)空間建筑體量大,內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜,陳設(shè)物多,標(biāo)識易被遮擋??臻g中各種視覺障礙容易造成人對標(biāo)識信息視覺注意的缺失,降低人對空間的認(rèn)知,從而影響人在空間中的行為能力。
圖4 近距離連續(xù)標(biāo)識
“視覺選擇”又稱為“視覺選擇性注意”是指在外界諸多視覺刺激中僅僅注意到某些刺激或刺激的某些方面,而忽略了其他刺激。人的視覺系統(tǒng)在特定時刻的輸入信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于它所能加工的信息,因而必須對輸入信息進(jìn)行篩選,這就是視覺注意的選擇性作用[2]。標(biāo)識的視覺選擇性越強,其信息傳遞效率越高,越能夠提高人的空間行為能力和行為效率。當(dāng)前許多現(xiàn)實空間中的標(biāo)識設(shè)置缺少系統(tǒng)的規(guī)劃,安裝位置散亂、形態(tài)簡陋、體量不足,增加了選擇性注意的難度,降低了標(biāo)識的注意效率。
“注意瞬脫”是一種感知現(xiàn)象??臻g和時間是視覺注意心理現(xiàn)象的兩個維度,當(dāng)在同一空間內(nèi)多個視覺刺激快速系列呈現(xiàn)時,人對第一個視覺刺激的準(zhǔn)確辨認(rèn)會導(dǎo)致人在短時間內(nèi)對后續(xù)視覺刺激的認(rèn)知缺失,這一現(xiàn)象被稱為注意瞬脫,它反映了人類大腦在信息加工過程中時間上的局限性[3]。當(dāng)空間中有標(biāo)識連續(xù)近距離設(shè)置時(圖4),人注意其中一個標(biāo)識的時候很容易疏漏其它標(biāo)識的信息,從而產(chǎn)生錯誤空間行為的現(xiàn)象也較為常見。
針對視覺空間中信息競爭、視覺障礙、注意選擇和注意瞬脫現(xiàn)象對標(biāo)識可注意性所造成的影響,可以利用視覺易化機制、視覺調(diào)控機制、空間線索范式和視覺增益效應(yīng)指導(dǎo)標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計,從而提高標(biāo)識系統(tǒng)的視覺空間注意,增強標(biāo)識系統(tǒng)的作用。
圖5 標(biāo)識的外源規(guī)律設(shè)計
人腦在加工視覺信息過程中,任何階段的變化與視覺任務(wù)不同時,都會影響視覺檢索任務(wù)行為指標(biāo)上的變化,這一現(xiàn)象被稱之為“視覺易化機制”(Mangun,1995)[4]。在視覺易化過程中,減少干擾信息、建立信息規(guī)律、進(jìn)行有效提示都可以幫助大腦更快的加工視覺信息。對于標(biāo)識的視覺空間注意來講,減少標(biāo)識信息的干擾、建立標(biāo)識的視覺注意規(guī)律、增強標(biāo)識的信息提示是最為有效的視覺易化機制。
(1)減少標(biāo)識周邊的信息干擾,降低標(biāo)識注意的難度
信息干擾又稱為信息噪聲,無關(guān)的信息出現(xiàn)容易引發(fā)人的注意轉(zhuǎn)移或注意偏差,增加注意任務(wù)的難度。因此,在進(jìn)行標(biāo)識布點設(shè)計時,應(yīng)盡量選擇沒有信息干擾的位置或在標(biāo)識的位周邊撤掉不必要的商業(yè)信息和環(huán)境裝飾,減少信息干擾,提升標(biāo)識的自底而上的注意驅(qū)動效果。當(dāng)周邊干擾信息過多且不可控制時,可在標(biāo)識的觀察視角上增加背景的遮擋結(jié)構(gòu),對環(huán)境中的干擾信息進(jìn)行遮擋。
(2)建立標(biāo)識系統(tǒng)的視覺注意規(guī)律
標(biāo)識的視覺注意規(guī)律分為內(nèi)源規(guī)律和外源規(guī)律兩種。其內(nèi)源規(guī)律是人對空間進(jìn)行檢索時的心理認(rèn)知規(guī)律,這種規(guī)律體現(xiàn)在人對空間的由大到小的逐層檢索和從符號空間到認(rèn)知空間再到感知空間的認(rèn)知轉(zhuǎn)化。標(biāo)識信息與人的內(nèi)源規(guī)律相適應(yīng)時,能夠提高人對標(biāo)識的注意效率與注意效果。因此,在進(jìn)行標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)以人的空間檢索規(guī)律為依據(jù)對標(biāo)識信息進(jìn)行層序化歸類,以空間認(rèn)知規(guī)律確定信息表現(xiàn)形式。標(biāo)識視覺注意的外源規(guī)律,是標(biāo)識的形態(tài)、色彩和空間設(shè)置的規(guī)律,標(biāo)識有序的形態(tài)設(shè)計、色彩設(shè)計和空間設(shè)置,便于人通過視覺任務(wù)學(xué)習(xí),產(chǎn)生視覺經(jīng)驗,進(jìn)而形成視覺習(xí)慣,建立標(biāo)識系統(tǒng)的視覺注意規(guī)律(圖5)。
(3)增強標(biāo)識的信息提示
視覺提示是指在進(jìn)行一個注意任務(wù)時,通過其他信息傳遞途徑或者信息表述方式將人的注意指向注意任務(wù)的行為。常見的標(biāo)識的信息提示方式有三種,一是增加信息傳遞途徑,通過聲音途徑、觸覺途徑、嗅覺途徑提示標(biāo)識位置;二是增加信息表述,利用有關(guān)信息內(nèi)容的景象、圖像、圖案、圖形等對標(biāo)識信息進(jìn)行冗余性表述;三是放大信息特征,放大標(biāo)識中主要文字信息、符號信息的視覺體量,或利用標(biāo)識的色彩或圖形延展擴大視覺空間注意面積對標(biāo)識進(jìn)行空間范圍提示。在標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計時有效的設(shè)計信息提示可以降低人對于標(biāo)識視覺注意任務(wù)的難度,從而提高標(biāo)識的視覺注意效率。
圖6 標(biāo)識的色彩與照度提示
科學(xué)實驗表明,視覺空間中的范圍提示、信息數(shù)量和信息形態(tài)的變化都會對視覺注意任務(wù)產(chǎn)生影響,這一現(xiàn)象被稱為視覺的調(diào)控機制。視覺調(diào)控機制是在視覺易化機制的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化視覺注意任務(wù)的一種機制。在標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計中,可以利用視覺調(diào)控機制,通過調(diào)控范圍提示、標(biāo)識數(shù)量和標(biāo)識信息形態(tài)的方法,提高標(biāo)識系統(tǒng)的注意效率與效果。
(1)調(diào)控范圍提示降低視覺注意難度
范圍提示是指具體的某一空間限定區(qū)域的提示。研究表明,當(dāng)空間提示引導(dǎo)“被試者”注意特定視野范圍時,該處的信息識別速度和識別準(zhǔn)確率要高于沒有空間提示的注意任務(wù)(Hawkins,1990;Mangun,1995)[5][4]。提示范圍的大小關(guān)系到視覺空間注意的效率:提示范圍越大,視覺信息檢索難度越大;提示范圍越小,視覺信息檢索難度越小。因此,在空間中建立盡量明確的視覺空間檢索范圍的提示對標(biāo)識系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計有著更好地幫助。視覺空間中標(biāo)識的注意范圍提示有三種,一是空間形態(tài)提示??臻g形態(tài)限定了視覺空間,空間形態(tài)的重要結(jié)構(gòu)是人潛意識中的視覺中心。因此,在空間形態(tài)的分割位置、過渡位置、轉(zhuǎn)折位置設(shè)置標(biāo)識,能夠促進(jìn)標(biāo)識的視覺空間注意效果;二是空間色彩提示。色彩信息是人視覺接收的優(yōu)先信息。因此,在標(biāo)識設(shè)置位置設(shè)計統(tǒng)一的空間色彩,能夠有效地調(diào)控人的視覺空間注意,優(yōu)先加工色彩空間中的標(biāo)識信息;三是空間照度提示。光是人類視覺感知的基礎(chǔ),生物的趨光性會引導(dǎo)人們注意空間中最亮的視覺位置。因此,通過提高標(biāo)識設(shè)置位置的光源照度,或降低標(biāo)識周邊的空間照度,使標(biāo)識的亮度高于周邊環(huán)境,形成標(biāo)識與周邊環(huán)境的明度差,能有效調(diào)控人的視覺空間注意(圖6)。
(2)調(diào)控標(biāo)識數(shù)量保障視覺注意效果
圖7“標(biāo)識信息”視覺表現(xiàn)形式間的關(guān)系和差異
空間中的標(biāo)識并不是數(shù)量越多越好,過多的標(biāo)識不但增加了成本,還容易造成信息上的混亂。在標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計時,根據(jù)人在空間中的運動范圍、運動距離、運動速度的具體情況,有針對性的優(yōu)化標(biāo)識數(shù)量,能夠提高人對標(biāo)識的視覺空間注意效果。當(dāng)人在空間中運動范圍較小時,應(yīng)當(dāng)將鄰近的標(biāo)識合并為一個標(biāo)識,并按人的行為邏輯順序?qū)?biāo)識信息在一個標(biāo)識上逐條顯示,以避免多個標(biāo)識散亂設(shè)置所引起的注意瞬脫現(xiàn)象;當(dāng)人在較長距離上運動時,需要在空間節(jié)點之前增加標(biāo)識設(shè)置,以提前對人進(jìn)行信息提示。例如高速路“出口”信息標(biāo)識的連續(xù)前置,能有效避免人的注意疏漏并有助于人的行為調(diào)整;在人的運動速度過快時,或在單位位置上的注意時間很短時,應(yīng)將信息復(fù)雜的標(biāo)識離散為多個簡單信息標(biāo)識,采用空間連續(xù)點位的方式逐個設(shè)置,保障標(biāo)識信息的完整傳遞。
(3)調(diào)控信息形式增強視覺注意競爭力
人類所應(yīng)用的視覺信息形式有景象、圖像、圖形、符號、文字等五種基本形式。人類最早從景象中獲得空間信息,對空間景象有著天然的認(rèn)知力。隨著人類的進(jìn)化和大腦抽象能力的提高,圖像、圖形、符號、文字等信息形態(tài)逐漸被人類掌握,人類對空間信息的認(rèn)知由最早的景象信息認(rèn)知逐漸發(fā)展到利用圖像、圖形、符號、文字等信息形態(tài)記錄和傳遞空間信息。景象、圖像、圖形、符號、文字是人類對信息逐漸抽象的過程。人在信息認(rèn)知速度上由景象、圖像、圖形、符號、文字逐漸遞增,而記憶強度則由景象、圖像、圖形、符號、文字逐漸遞減(圖7)。因此,在標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計中,利用景象、圖像、圖形等信息形態(tài)與符號、文字配合使用,不但可以增強標(biāo)識的視覺注意的競爭力,還可以提升標(biāo)識信息的記憶強度。
空間線索范式又稱為“空間線索化任務(wù)”或“線索——靶子范式”,是基于Posner (1980)等人研究注意資源的空間分配特點的視覺注意經(jīng)典研究范式[6],是在視覺易化機制和視覺調(diào)控機制基礎(chǔ)上的進(jìn)一步研究發(fā)展。利用注意方位、線形連接、色彩認(rèn)知的空間線索,可以進(jìn)一步優(yōu)化標(biāo)識的空間布點、強調(diào)標(biāo)識信息,提高標(biāo)識的注意效率和注意效果。
(1)利用注意方位的空間線索
圖8 標(biāo)識信息的線形連接
方位線索包括空間中的上下、前后、左右等空間概念,方位線索主要依靠人的各種注意習(xí)慣建立方位線索。在標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計時可利用人的行為注意習(xí)慣、信息檢索習(xí)慣、視域觀察習(xí)慣、應(yīng)急性行為習(xí)慣進(jìn)行標(biāo)識的規(guī)劃布點設(shè)計。
首先是利用行為習(xí)慣提供線索,在標(biāo)識規(guī)劃布點時應(yīng)用我國交通靠右側(cè)的行為規(guī)范,盡量將標(biāo)識的設(shè)置點位安排在人視覺空間的右側(cè)。其次是利用檢索習(xí)慣建立方位線索,路口前方、建筑物前方、通道前方是人最為習(xí)慣的空間檢索位置,也是標(biāo)識最佳的前置區(qū)域。再者是利用視域觀察習(xí)慣進(jìn)行標(biāo)識設(shè)置,通常情況下在人的視域觀察范圍中,視平線偏上的中心位置是人們注意最佳的方位,在此方位設(shè)置標(biāo)識,有利于人的視覺注意。此外,在應(yīng)急情況下,人們的視域會縮小,觀察范圍會向下方偏移,因此,應(yīng)急標(biāo)識可設(shè)置在視平線偏下的墻面位置甚至地面。
(2)利用線形連接的空間線索
在人的意識中,事物間采用線形連接可以表示事物間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系。因此,在復(fù)雜的視覺空間中對遞進(jìn)關(guān)系的標(biāo)識進(jìn)行線形連接,表示關(guān)聯(lián)標(biāo)識的空間串聯(lián)關(guān)系,能夠有效建立空間線索,解決視覺障礙對標(biāo)識的遮擋問題(圖8)。線性引導(dǎo)最容易引起視覺空間的連續(xù)注意,其注意效率很高。
(3)利用色彩認(rèn)知的空間線索
眾所周知,色彩不但對人的心理和生理有著巨大的影響,也影響著人的空間行為。在標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計中,利用色彩認(rèn)知建立標(biāo)識空間線索的方式有兩種。一是色彩刺激,視覺空間中色彩面積越大,純度越高、明度對比越強烈,越容易形成色彩刺激,色彩刺激能夠促進(jìn)人對視覺信息的優(yōu)先加工,是建立空間線索的有效手段之一;二是色彩歸類,色彩具有良好的系統(tǒng)表現(xiàn)性,對同一區(qū)域或是同一類型的標(biāo)識采用統(tǒng)一的色彩進(jìn)行設(shè)計,能夠幫助標(biāo)識體現(xiàn)出整體的系統(tǒng)性,以形成視覺空間中色彩同類的視覺線索。如一些地鐵站,指導(dǎo)乘客在站內(nèi)行為的標(biāo)識采用黑色背景白色信息的色彩組合,指導(dǎo)乘客快速出站的標(biāo)識采用黑色背景與黃色信息的色彩組合。再如交通標(biāo)識中警告類標(biāo)識色彩為黃色與黑色組合;禁令類標(biāo)識主要以白色、紅色與黑色圖形組合;指示類標(biāo)識主要采用藍(lán)色與白色組合或是綠色與白色組合?;谏收J(rèn)知空間線索的形成一方面源于人的視覺生理特性,另一方面也來源于信息通用化設(shè)計的普及與學(xué)習(xí)。
視覺的增益效應(yīng)是指通過多種方法或手段的協(xié)同使用,提高視覺注意任務(wù)效率和效果的一種視覺認(rèn)知現(xiàn)象。利用這一原理,我們在進(jìn)行標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)針對空間的客觀情況和行為指導(dǎo)的目的,恰當(dāng)采用視覺易化機制、視覺調(diào)控機制、空間線索范式的理論和具體的設(shè)計方法進(jìn)行協(xié)同設(shè)計,以實現(xiàn)標(biāo)識系統(tǒng)設(shè)計的最優(yōu)化設(shè)計。
標(biāo)識系統(tǒng)是空間環(huán)境信息的可視化系統(tǒng),是空間環(huán)境的說明書,對人的空間行為能力有著巨大的影響。引起人的視覺空間注意是標(biāo)識系統(tǒng)首先需要解決的問題,現(xiàn)實空間中的信息競爭、視覺障礙以及人的視覺選擇和注意瞬脫現(xiàn)象是干擾標(biāo)識視覺空間注意的主要因素。視覺科學(xué)的發(fā)展為解決這些問題提供了研究基礎(chǔ)和設(shè)計依據(jù),深入研究視覺科學(xué)中的視覺易化機制、視覺調(diào)控機制、空間線索范式和視覺增益效應(yīng),可以幫助我們找到提高標(biāo)識視覺空間注意的科學(xué)設(shè)計方法。我國城市化的快速發(fā)展,需要科學(xué)高效的標(biāo)識系統(tǒng)為之服務(wù),也需要更多的設(shè)計師參與其中,科學(xué)研究,勇于實踐,為我國的建設(shè)發(fā)展不斷努力。
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J525
A
1008-9675(2017)06-0200-05
2017-07-20
訾 鵬(1977-),男,河南鄭州人,武漢理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院博士研究生,河南工業(yè)大學(xué)設(shè)計藝術(shù)學(xué)院院長助理,副教授。研究方向:標(biāo)識系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計。
2016年度河南省科技攻關(guān)計劃(社發(fā)領(lǐng)域)項目《河南省城市公共安全識別體系的構(gòu)建模式研究》(162102310619)。
(責(zé)任編輯:梁 田)