馮 紓，王軍鋒，蔡 勇，2，馮登明，王文軍

1.西南科技大學(xué) 制造科學(xué)與工程學(xué)院，四川 綿陽(yáng)621010

2.西南科技大學(xué) 制造過(guò)程測(cè)試技術(shù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 綿陽(yáng)621010

3.四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司，四川 綿陽(yáng)621000

1 引言

視覺(jué)顯示終端（Visual Display Terminal，VDT）目前已經(jīng)成為現(xiàn)代工作與生活的重要工具，人機(jī)交互界面的視覺(jué)工效也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。據(jù)相關(guān)研究，用戶從外界獲得的信息有80%左右是通過(guò)視覺(jué)通道獲取的[1]。如果視覺(jué)顯示終端的人機(jī)界面具有較高的視覺(jué)工效，則會(huì)提高用戶對(duì)人機(jī)界面及系統(tǒng)的使用效率，反之則會(huì)降低其使用效率。影響用戶視覺(jué)工效的因素有許多，其中包括人機(jī)界面上的視覺(jué)元素以及環(huán)境因素。

人機(jī)交互界面中會(huì)有許多視覺(jué)元素，這些視覺(jué)元素會(huì)對(duì)用戶的視覺(jué)工效造成不同程度的影響，會(huì)對(duì)用戶的認(rèn)知判斷、生理狀況、心理感受以及操作精度產(chǎn)生一定的影響。其中色彩因素對(duì)視覺(jué)的影響程度要比形狀等其他因素大[2]，而背景色在人機(jī)交互界面的色彩比重中占比較大，因此有必要研究不同背景色的視覺(jué)工效。

除了人機(jī)交互界面上的視覺(jué)元素會(huì)對(duì)視覺(jué)工效產(chǎn)生影響外，環(huán)境因素也會(huì)影響人機(jī)界面的視覺(jué)工效。其中，光照條件是影響視覺(jué)工效的重要環(huán)境因素之一，這主要是因?yàn)槿说囊晽U細(xì)胞與視錐細(xì)胞具有不同的感光性，所以用戶的視覺(jué)狀態(tài)會(huì)因光照條件的改變而改變。在研究視覺(jué)工效與光照條件相關(guān)問(wèn)題上，朱祖祥教授等在光照環(huán)境為430 lux和104～150 lux下，對(duì)VDT黑、白兩種背景色的視覺(jué)工效進(jìn)行了研究，結(jié)果是VDT黑色背景顯示的視覺(jué)工效優(yōu)于白色背景色[3-4]。潘玲玲等人研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)光照環(huán)境為50 lux時(shí)飛行員的視覺(jué)工效最佳[5]。這些研究情景的光照條件為430 lux、104～150 lux、50 lux，都屬于光照條件較為充足的情景，但目前對(duì)于1.0～3.5 lux的光照條件不充足情景的研究還很少。因此人在不同的環(huán)境亮度下會(huì)具有不同的視覺(jué)狀態(tài)，所以有必要對(duì)光照條件不充足情景下的視覺(jué)工效進(jìn)行研究。

隨著現(xiàn)在生活節(jié)奏加快，VDT的使用場(chǎng)景越來(lái)越多元化，并且用戶在光照條件不足的低光照度情景下使用VDT的情景越來(lái)越多。同時(shí)在光照不足情景下并且需要快速捕捉視覺(jué)目標(biāo)的情景也越來(lái)越多，在某些情景下用戶需要對(duì)人機(jī)界面上的視覺(jué)目標(biāo)進(jìn)行快速捕捉與識(shí)別。例如在光照條件不充足的情況下，駕駛汽車或者用戶需要在短時(shí)間內(nèi)獲取視覺(jué)信息時(shí)就屬于光照不足情景下并且需要快速捕捉視覺(jué)目標(biāo)的情景。由于用戶的注意力與精力有限，如果在駕駛過(guò)程中不能高效、快速地從汽車中控人機(jī)界面上獲取需要的視覺(jué)信息，用戶駕駛穩(wěn)定性則會(huì)大大降低，同時(shí)也會(huì)增加駕駛風(fēng)險(xiǎn)。此情景下駕駛?cè)藛T的駕駛環(huán)境處在相對(duì)昏暗的環(huán)境，此類駕駛環(huán)境有一定的光照度，但又不充分。這就需要針對(duì)光照條件不足情況下的人機(jī)交互過(guò)程中高效、快速、精準(zhǔn)地捕捉視覺(jué)目標(biāo)并獲取視覺(jué)信息這一任務(wù)情景進(jìn)行人機(jī)界面視覺(jué)工效的評(píng)估與研究，并在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)多個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行快速捕捉視覺(jué)目標(biāo)的測(cè)試與評(píng)估，從而篩選視覺(jué)工效較好的設(shè)計(jì)方案，提高人機(jī)交互過(guò)程中人機(jī)交互界面的視覺(jué)工效。本文研究的光照條件處于0.001～5.0 lux之間，此光照環(huán)境屬于較為昏暗的環(huán)境，目前對(duì)于此情景下的人機(jī)界面視覺(jué)工效相關(guān)研究還較少。

另外，目前有許多用戶在環(huán)境光照條件不足的情景下對(duì)高明度背景色的人機(jī)界面會(huì)感到眼睛不適與視覺(jué)疲勞。雖然出現(xiàn)了許多在光照度不足情景下使用低明度背景色人機(jī)界面的系統(tǒng)，但依然存在不少在光照度不足情景下使用高明度背景色的人機(jī)界面系統(tǒng)，并且不同用戶對(duì)于此情景下不同明度背景色的人機(jī)界面也是褒貶不一。本文希望對(duì)低光照度情景下不同明度背景色人機(jī)界面的視覺(jué)工效進(jìn)行研究，探究在低光照度情景下不同明度背景色的視覺(jué)工效，從而為光照條件不足情景下的人機(jī)界面設(shè)計(jì)在背景色的選取上提供一定的參考。

本文針對(duì)0.001～5.0 lux的光照條件進(jìn)行人機(jī)界面背景色視覺(jué)工效的評(píng)估與研究。實(shí)際光照條件控制在1.0～3.5 lux之間，并采用一種捕捉視覺(jué)目標(biāo)的任務(wù)形式對(duì)不同明度背景色人機(jī)界面設(shè)計(jì)方案的視覺(jué)工效進(jìn)行評(píng)估。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)與權(quán)重

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)

人機(jī)界面會(huì)對(duì)用戶的辨識(shí)效率、行為績(jī)效、生理狀態(tài)、心理感知產(chǎn)生影響。通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn)，本文主要從客觀的眼動(dòng)情況與主觀感受兩方面來(lái)擬定視覺(jué)工效評(píng)價(jià)指標(biāo)。

客觀的眼動(dòng)情況方面，鄧鑄教授、閆國(guó)利教授、趙新?tīng)N教授等人對(duì)眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)及眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行了說(shuō)明與分析，并應(yīng)用到相關(guān)研究[6-8]。康衛(wèi)勇等人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，工作難度增大，瞳孔變??；疲勞度增大，瞳孔變小[9]。同時(shí)也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)當(dāng)人處于愉快、積極情緒下的瞳孔直徑會(huì)大于平靜狀態(tài)下的瞳孔直徑[10]；在疼痛、悲傷等消極情緒下瞳孔直徑小于平靜狀態(tài)下的瞳孔直徑[11-12]。王淼、鄧麗等人利用眼動(dòng)測(cè)試來(lái)研究人機(jī)界面的可用性，并利用眼動(dòng)指標(biāo)建立人機(jī)界面評(píng)價(jià)體系[13-16]；李珍、汶晨光等人采用眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行用戶需求的提取[17-18]；衛(wèi)旭駿等人基于眼動(dòng)測(cè)試對(duì)光照條件是否影響岸橋司機(jī)專注度進(jìn)行了研究[19]。Palinko等人利用眼動(dòng)追蹤技術(shù)研究了光照條件和視覺(jué)認(rèn)知負(fù)荷對(duì)瞳孔直徑的影響[20]。由此可見(jiàn)采用眼動(dòng)測(cè)試的研究方式是可行的。

主觀感受方面，李宏汀教授在進(jìn)行相關(guān)研究時(shí)引入了主觀評(píng)價(jià)，通過(guò)主觀評(píng)價(jià)反映用戶在視覺(jué)搜索過(guò)程中眼睛的舒適度和疲勞度[21]。

此次評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有6項(xiàng)，其中4項(xiàng)是眼動(dòng)測(cè)試評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別是首次進(jìn)入時(shí)間、目標(biāo)注視時(shí)間、結(jié)果命中率、瞳孔直徑；另外2項(xiàng)是主觀感受評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別是眼睛舒適度與界面清晰度，如表1所示。

表1 人機(jī)界面視覺(jué)工效評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.2 指標(biāo)權(quán)重

2.2.1 G1法賦權(quán)

層次分析法被廣泛用于對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)賦予不同的權(quán)重，同時(shí)參考相關(guān)學(xué)者采用專家的主觀判斷對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)的做法[22]，決定采用G1法對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)賦予不同的權(quán)重。G1法（序關(guān)系分析法）由郭亞軍教授提出，是一種改進(jìn)的層次分析法[23]。這種方法簡(jiǎn)化了層次分析法的步驟，只需專家根據(jù)主觀判斷比較各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要程度，并按重要程度進(jìn)行排序，并對(duì)相鄰指標(biāo)的重要程度進(jìn)行賦值。G1法步驟如下：

（1）對(duì)指標(biāo)進(jìn)行排序

將n個(gè)指標(biāo)按重要程度進(jìn)行排序，記為：

（2）對(duì)相鄰指標(biāo)xk-1與xk進(jìn)行相對(duì)重要程度的賦值

如表2所示，rk賦值為1.0～1.8之間，并且rk不允許連續(xù)兩次為“1”。

表2 r k賦值表

（3）計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)得到的rk計(jì)算指標(biāo)xi的權(quán)重wi：

（4）得到權(quán)重W1=(wi)n

2.2.2 權(quán)重計(jì)算

參與G1法的專家為3人，分別具備人因工程、用戶體驗(yàn)、人機(jī)界面設(shè)計(jì)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)。如表3所示，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)與計(jì)算得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值。

表3 指標(biāo)權(quán)重

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

3.1 實(shí)驗(yàn)素材設(shè)計(jì)

本次的設(shè)計(jì)對(duì)象為汽車中控人機(jī)界面。由于目前傳統(tǒng)汽車正向智能汽車發(fā)展，人機(jī)交互方式隨之改變，傳統(tǒng)的物理按鈕正逐步向集成控制的方向發(fā)展，而大屏的人機(jī)界面很可能越來(lái)越多地應(yīng)用于汽車中控臺(tái)[24]。隨著技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，汽車的人機(jī)交互界面集成的功能會(huì)越來(lái)越多，這對(duì)于汽車人機(jī)界面的使用工效及用戶體驗(yàn)也會(huì)提出更高要求。因此本文嘗試對(duì)不同的汽車中控人機(jī)界面設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估來(lái)篩選視覺(jué)工效較好的設(shè)計(jì)方案。

本次針對(duì)汽車中控大屏人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)對(duì)象為音樂(lè)播放界面，設(shè)計(jì)出兩款不同明度背景色的人機(jī)界面設(shè)計(jì)方案，并且只有背景色不同，其他視覺(jué)元素基本一致，如圖1。

圖1 人機(jī)界面設(shè)計(jì)方案

此次設(shè)計(jì)采用HSB色彩模式，因?yàn)镠SB色彩模式是基于人對(duì)色彩的心理感受，比較符合人的視覺(jué)感受。HSB分別對(duì)應(yīng)Hues（色相）、Saturation（飽和度）、Brightness（明度），其中人機(jī)界面背景色的明度是本次設(shè)計(jì)的主要變量。

如圖2所示，背景色主要被應(yīng)用在整個(gè)人機(jī)界面的上、中、下3個(gè)區(qū)域。在高明度背景色設(shè)計(jì)方案中，背景色為明度較高的純色，具體的HSB值為：上區(qū)域（218，0%，93%），中間區(qū)域（218，0%，98%），下區(qū)域（218，0%，93%）。而在低明度背景色設(shè)計(jì)方案中，背景色為明度較低的漸變色，具體的HSB值為：上區(qū)域（247，17%，21%）～（218，65%，34%），中間區(qū)域（221，58%，13%）～（285，30%，10%），下區(qū)域（247，17%，21%）～（218，65%，34%）。

圖2 不同背景色配色

3.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)環(huán)境方面，由于是針對(duì)低光照度情景下的人機(jī)界面背景色視覺(jué)工效研究，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的光照度進(jìn)行控制，實(shí)驗(yàn)中實(shí)際光照環(huán)境控制在1.0～3.5 lux范圍內(nèi)。在測(cè)量環(huán)境照度時(shí)使用華誼PM6612照度計(jì)。

實(shí)驗(yàn)儀器方面，采用三星顯示器，型號(hào)為S24E650PL，尺寸為23.6英寸，分辨率為1 920×1 080。采用Eyevision EV-PPS1眼動(dòng)儀。

測(cè)試人員方面，本次實(shí)驗(yàn)邀請(qǐng)8名測(cè)試者，男性4名，女性4名，平均年齡為23歲，矯正視力1.0以上，無(wú)任何隱形視力問(wèn)題。

4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

讓測(cè)試者對(duì)兩個(gè)設(shè)計(jì)方案分別進(jìn)行眼動(dòng)測(cè)試，使用眼動(dòng)儀記錄眼動(dòng)數(shù)據(jù)，并在眼動(dòng)測(cè)試完之后讓測(cè)試者填寫主觀感受問(wèn)卷。

4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

4.1.1 實(shí)驗(yàn)概述

采用讓測(cè)試者執(zhí)行捕捉視覺(jué)目標(biāo)任務(wù)的方法，讓測(cè)試者分別對(duì)兩組設(shè)計(jì)方案上的目標(biāo)區(qū)域按照順序進(jìn)行視覺(jué)捕捉，兩組設(shè)計(jì)方案的測(cè)試時(shí)間都為15 s。為避免在測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生記憶效應(yīng)，兩組設(shè)計(jì)方案的視覺(jué)捕捉目標(biāo)在整個(gè)人機(jī)交互界面上的位置不一致，但被視覺(jué)捕捉目標(biāo)的信息類型相同，并且距離中心位置也基本相同。在測(cè)試過(guò)程中測(cè)試者按照要求依次對(duì)視覺(jué)目標(biāo)進(jìn)行視覺(jué)捕捉，在此過(guò)程中記錄眼動(dòng)數(shù)據(jù)，在測(cè)試之后收集測(cè)試者的主觀感受。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的加權(quán)得分判斷哪個(gè)設(shè)計(jì)方案視覺(jué)工效更好。

4.1.2 視覺(jué)目標(biāo)概述

兩個(gè)設(shè)計(jì)方案的視覺(jué)元素中除了背景色不同之外，其余視覺(jué)元素基本相同。對(duì)兩個(gè)人機(jī)界面進(jìn)行視覺(jué)捕捉的視覺(jué)目標(biāo)區(qū)域大小相同，視覺(jué)目標(biāo)的視覺(jué)元素類型相同，視覺(jué)目標(biāo)的功能相同，因此測(cè)試者在視覺(jué)捕捉過(guò)程中對(duì)視覺(jué)目標(biāo)的認(rèn)知基本是相同的。在進(jìn)行捕捉視覺(jué)目標(biāo)任務(wù)的過(guò)程中，讓測(cè)試者按照從上到下的順序，捕捉區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3，如圖3所示。

圖3 視覺(jué)捕捉目標(biāo)區(qū)域

4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與數(shù)據(jù)采集

4.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟

第一步，適應(yīng)光照環(huán)境。從光照充分到光照不充分需要一個(gè)適應(yīng)過(guò)程，需要給測(cè)試者充分的適應(yīng)時(shí)間，適應(yīng)時(shí)間段為直到測(cè)試者在光照不足的環(huán)境下能夠清晰看到周圍的事物。第二步，對(duì)眼動(dòng)儀進(jìn)行校準(zhǔn)，并告知測(cè)試者實(shí)驗(yàn)流程。第三步，向測(cè)試者大致描述即將測(cè)試的設(shè)計(jì)方案，讓測(cè)試者提前了解設(shè)計(jì)方案的功能。第四步，對(duì)第一個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行眼動(dòng)測(cè)試，先讓測(cè)試者閉眼，并對(duì)視覺(jué)目標(biāo)的信息及大致位置進(jìn)行說(shuō)明，然后讓測(cè)試者按順序捕捉設(shè)計(jì)方案上的視覺(jué)目標(biāo)。第五步，對(duì)第二個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行眼動(dòng)測(cè)試，方法與第四步相同。第六步，當(dāng)眼動(dòng)測(cè)試完成之后，收集測(cè)試者的主觀感受。主觀感受一共分為5個(gè)等級(jí)，讓測(cè)試者對(duì)視覺(jué)舒適度與界面清晰度進(jìn)行評(píng)判。在測(cè)試中，高明度背景色設(shè)計(jì)方案與低明度設(shè)計(jì)方案先后測(cè)試順序交替進(jìn)行，以避免順序效應(yīng)帶來(lái)的誤差。其中4人先對(duì)高明度背景色設(shè)計(jì)方案進(jìn)行測(cè)試，另外4人先對(duì)低明度設(shè)計(jì)方案進(jìn)行測(cè)試。本次實(shí)驗(yàn)步驟如圖4所示。

圖4 實(shí)驗(yàn)步驟

4.2.2 眼動(dòng)數(shù)據(jù)采集

通過(guò)Eyevision EV-PPS1眼動(dòng)儀記錄測(cè)試者的眼動(dòng)情況，再通過(guò)Eyevision Studio對(duì)眼動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括：首次進(jìn)入時(shí)間、目標(biāo)注視時(shí)間、結(jié)果命中率、瞳孔直徑。

圖5為兩個(gè)方案的眼動(dòng)熱點(diǎn)圖，從中可以發(fā)現(xiàn)，在低光照度下由于背景色不同會(huì)影響測(cè)試者對(duì)視覺(jué)目標(biāo)的捕捉。在兩張視覺(jué)熱力圖的對(duì)比中可以發(fā)現(xiàn)，高明度背景色設(shè)計(jì)方案上的注視點(diǎn)較多且較為零散，而低明度背景色設(shè)計(jì)方案上的注視點(diǎn)較少且較為集中。由此看出，在低明度背景色設(shè)計(jì)方案上的“視覺(jué)聚焦”性更為明顯。由此推測(cè)，在光照不足的情景中，低明度背景色設(shè)計(jì)方案可能具有更好的“視覺(jué)聚焦”效應(yīng)。

圖5 視覺(jué)熱點(diǎn)圖

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

5.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)8名測(cè)試者的6項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并求出每一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的平均值，結(jié)果如表4所示。

表4 眼動(dòng)測(cè)試及主觀感受數(shù)據(jù)

眼動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)方面，低明度背景色方案的首次進(jìn)入時(shí)間更短，結(jié)果命中率更高，瞳孔直徑更大，但高明度的背景色方案的目標(biāo)注視時(shí)間更長(zhǎng)。這說(shuō)明測(cè)試者在低明度背景色設(shè)計(jì)方案上尋找視覺(jué)目標(biāo)更快，并且成功率更高，但測(cè)試者的視線停留在高明度背景色設(shè)計(jì)方案上的視覺(jué)目標(biāo)的時(shí)間更長(zhǎng)。

主觀感受數(shù)據(jù)方面，低明度背景色方案的眼睛舒適度與界面清晰度的得分都高于高明度背景色設(shè)計(jì)方案。其中尤為突出的是眼睛舒適度，這說(shuō)明在1.0～3.5 lux光照條件下，低明度背景色方案的視覺(jué)舒適性比低明度背景色方案好得多，并且界面清晰性也更好。同時(shí)從眼動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)中也可以觀察到，在對(duì)高明度背景色方案進(jìn)行測(cè)試時(shí)，測(cè)試者的瞳孔直徑更小。根據(jù)工作難度越大，瞳孔越小，疲勞度越大，瞳孔越小的結(jié)論[9]，以及當(dāng)人處于愉快、積極情緒下的瞳孔直徑大于平靜狀態(tài)下的瞳孔直徑，而平靜狀態(tài)下的瞳孔直徑大于疼痛、悲傷等消極情緒下的瞳孔直徑的結(jié)論[10-12]，可以推斷在高明度背景色方案中捕捉視覺(jué)目標(biāo)難度更大，也更容易造成視覺(jué)疲勞與消極情緒。而在測(cè)試后也有多位測(cè)試者反映在對(duì)高明度背景色方案的測(cè)試過(guò)程中眼睛會(huì)非常不舒服。這些說(shuō)明了測(cè)試者在光照不足情況下使用高明度背景色的人機(jī)界面會(huì)更容易導(dǎo)致視覺(jué)疲勞，并且捕捉視覺(jué)目標(biāo)難度更大。

5.2 數(shù)據(jù)加權(quán)得分

5.2.1 數(shù)據(jù)歸一

根據(jù)測(cè)試結(jié)果建立矩陣X=(xij)m×n,xij是第i個(gè)方案下第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。

對(duì)不同數(shù)量級(jí)的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一，便于后續(xù)計(jì)算。方法如下：

從而得到歸一化矩陣X′=(x′ij)m×n：

首先，通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)建立矩陣X=(xij)2×6。

其次，根據(jù)式（8）得到陣歸一化矩陣X′=(x′ij)2×6。

5.2.2 設(shè)計(jì)方案加權(quán)得分

通過(guò)式（10）對(duì)兩個(gè)設(shè)計(jì)方案的歸一化數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算。

通過(guò)式（11）對(duì)兩組設(shè)計(jì)方案各評(píng)價(jià)指標(biāo)的加權(quán)得分進(jìn)行求和，計(jì)算每個(gè)設(shè)計(jì)方案的加權(quán)總分。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，高明度背景色設(shè)計(jì)方案得分為0.458 4，低明度背景色設(shè)計(jì)方案得分為0.541 6，兩個(gè)設(shè)計(jì)方案加權(quán)總分如表5所示。低明度背景色設(shè)計(jì)方案得分高于高明度背景色設(shè)計(jì)方案，由此推斷在低光照度下，低明度背景色的視覺(jué)工效優(yōu)于高明度背景色。

表5 設(shè)計(jì)方案加權(quán)得分

6 總結(jié)與展望

低明度背景色方案的加權(quán)得分要高于高明度背景色，從此可以得到結(jié)論：在光照條件為1.0～3.5 lux的低光照度下，低明度背景色VDT人機(jī)界面的視覺(jué)工效要優(yōu)于高明度背景色VDT人機(jī)界面。同時(shí)這也與朱祖祥教授的研究結(jié)果相似：在430 lux光照條件下，VDT黑色背景的視覺(jué)工效優(yōu)于白色背景[3-4]。

另外從眼動(dòng)測(cè)試視覺(jué)熱點(diǎn)圖中可以發(fā)現(xiàn)，在低光照度情景下，在低明度背景色設(shè)計(jì)方案上有一定的“視覺(jué)聚焦”效應(yīng)，而在高明度背景色設(shè)計(jì)方案上則顯得更加“視覺(jué)散漫”。同時(shí)也從眼動(dòng)數(shù)據(jù)與主觀感受可以看出，在高明度背景色設(shè)計(jì)方案上捕捉視覺(jué)目標(biāo)難度更大，并且更容易造成視覺(jué)疲勞。

根據(jù)論文研究結(jié)果建議：在針對(duì)1.0～3.5 lux的低光照度使用情景進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該采用低明度的背景色進(jìn)行設(shè)計(jì)。明度取值可以參考本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中背景色明度的取值10%～34%之間，但因?yàn)楸疚闹粶y(cè)試了一種低明度背景色人機(jī)界面，所以不排除會(huì)有視覺(jué)工效更好的明度取值范圍。

本文雖然得到了在1.0～3.5 lux下低明度背景色視覺(jué)工效優(yōu)于高明度背景色視覺(jué)工效的結(jié)論，但如果想要針對(duì)此情景下明度值在哪個(gè)范圍內(nèi)時(shí)低明度背景色的視覺(jué)工效最優(yōu)，以及如何根據(jù)不同光照度的低照度環(huán)境來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的低明度背景色還需進(jìn)一步的研究。