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計算機色彩設計中的感性
摘要：在計算機色彩認知過程中，色彩與使用者之間的關系是直接交互，色彩的某些可用特性是被使用者直接感知。使用者在認知圖像的過程中，根據(jù)其以往對色彩認識的相關經驗，形成綜合的判斷和解釋，為使用者提供明顯的使用線索。本文論述了視覺色彩的生理機制與計算機色彩設置的關系，研究計算機視覺色彩感知中的敏感源，探索計算機視覺色彩心理暗示。在此基礎上，總結分析了計算機數(shù)字色彩設計的規(guī)律與技巧。在色彩與使用者直接交互過程中，更好的了解人在計算機識圖時的視覺直觀感受，實現(xiàn)快速解讀重要信息，有效交流的目的。
關鍵詞：計算機視覺;數(shù)字色彩;感性認知
一、色彩的視覺生理機制與計算機色彩設置的關系
眼睛是人類的視覺器官，視覺系統(tǒng)就像一架攝相機，具有較完善的光學系統(tǒng)及各種使眼球轉動并調節(jié)光學裝置的肌肉組織。光線透過眼的折光系統(tǒng)到達視網(wǎng)膜，并在視網(wǎng)膜中形成物像，同時興奮視網(wǎng)膜的感光細胞，然后，信息沿視神經傳導到大腦皮質的視覺中樞產生視覺。實現(xiàn)閱讀的第一反應區(qū)域處于大腦后方的枕葉皮層(視覺皮層)，人類的視覺系統(tǒng)自動對視覺輸入構建結構，并在神經系統(tǒng)層面上感知形狀、圖形、物體。
視覺能夠感受到物體細節(jié)，通常稱為視覺視敏度，也就是對所觀察的實物細節(jié)或圖像細節(jié)的辨別能力，具體量化起來就是能分辨出平面上的兩個點的能力。人眼的分辨能力是有限的，在一定距離、一定對比度和一定亮度的條件下，人眼只能區(qū)分出小到一定程度的點，如果點更小，就無法看清。以光學色彩為基礎的計算機顯示器，熒屏上的數(shù)字色彩是由許多紅、綠、藍紫三原色色光小色點構成，以不同比例的混合得出自然界的各種顏色。在各種顏色的反射光快速地先后刺激或同時刺激人眼過程中，顯示器色光點過于細小，超出人眼能夠分辨的視敏度，待傳到人眼中識別時，視覺不能識別全部微妙變化的色彩波段，視覺對相似的色彩歸納在一起，光在人眼中留下的印象在視覺中混合，將信息傳入大腦皮層，印象由人的視覺器官完成視覺混合。色彩混合后明度是被混合色的平均明度，混合效果近看色彩豐富，遠看色調統(tǒng)一。
電腦顯示器工作時的正常顯示狀態(tài)是根據(jù)人的視覺明視而設計的，開機工作狀態(tài)下，感知顯示圖像的始終是視錐細胞。視覺明視中感受相當光照水平和顏色刺激的視錐細胞中含有感紅色素、感綠色素和感藍色素，三類視椎細胞分別對紅綠藍色(RGB)光敏感。這意味著，人類的色覺與計算機顯示器類似，人們感知世界的視覺狀態(tài)基本處于視覺明視，通過紅綠藍色像素探測形成多種顏色，使人在視覺明視中感知到真實的色彩。
二、計算機視覺色彩感知中的敏感源
在適當?shù)臈l件下，視覺對光的強度具有敏感性。眼睛對暗適應越久，對光的反應越敏感。視覺對光強度(明度)感受存在一段適合閾值。強度閾值內可以讀取色彩，而在強度的閾值以外，人眼只能看出光亮卻看不出顏色，明度過高分辨不出顏色。計算機顯示亮度的設置是參考視覺感受亮度的共性閾值而設計的，適合閾值范圍內，視覺可以讀取計算機顯示器中色彩。
視覺對光波長的敏感性不同于對光強度的敏感性。視網(wǎng)膜的不同部位對色調的敏感性是不同的。視網(wǎng)膜中央凹能分辨各種顏色，從中央凹到邊緣部分，對顏色的辨別能力逐漸減弱，先喪失紅、綠色的感受性，最后黃、藍色的感受性也喪失，成了全色盲。在整個光譜上，人眼能分辨出大約150種不同的顏色(光波)，但人對光波(顏色)的辨別感受能力因不同波長而不一樣。
在視覺感知計算機色彩過程中色彩認知心理的共性經驗可以產生敏感源。色彩認知心理來源于生活共性經驗的理性“歸納”。視覺生理機制的共同特征使色彩視覺感知存在基本相同的生理基礎。色彩的直接心理效應來自色彩的物理光刺激對人的生理發(fā)生的直接影響，視覺生理及視覺心理等方面的共性特征使人們在色彩視覺意象存在相似的感受。視覺感知過程中，以往的認知結構對現(xiàn)有的認知過程的影響，生活經驗影響人的認知心理變化過程，心理之間的相互聯(lián)系、相互制約，使人類認知過程相近的模式。著名的認知心理學家布魯納認為，在人們認知的過程中，必須考慮到通過視覺感官對客觀聯(lián)系的色彩信息進行組織，結合視覺經驗感知新的客觀事物，用歸納方法能找出事物的共性，“感知”出相互聯(lián)系的客觀事物中相近的東西。
色彩心理共性源于“經驗色”。人類可以通過本能的眼睛或是肢體觸探物質本身的微妙變化感知生活，不斷產生認知“經驗”。在歷史和風俗的影響下，色彩所蘊藏的深層意義來至生活經歷的聯(lián)想，視覺色彩通過聯(lián)想鏈來理解傳播信息。在生活實踐中，不同的色彩刺激結合識別色彩的習慣與經驗，形成明顯的情緒感，產生不同的情緒反射，使人既能感覺積極興奮，也能使人消沉或感傷，其影響最明顯的是色相。純度的關系也很大，高純度色有興奮感，低純度色有沉靜感。明度也可以表現(xiàn)情緒，暖色系中高明度、高純度的色彩呈興奮感，低明度、低純度的色彩呈沉靜感。利用色彩視覺心理經驗有利于完成認知任務，對于實際生活具有很強的指導性，這些“經驗”向我們明確地肯定了色彩對人心理的影響具有共性。
色彩心理共性源于人們學習和推理。在認知過程中人類情感普遍交流的同時產生相互認同，不斷找到與周圍的環(huán)境現(xiàn)象結合的個人經驗。知識學習積累物質的色彩、材料、形狀、物理的空間、運動與時間等認知共性，這些共通的經驗，可以在大量事實研究中歸納出一些自然規(guī)律，詮釋事物，形成可以指導和影響社會發(fā)展的觀點。
三、計算機數(shù)字色彩設計
人們在各自分隔的世界里共同生活，色彩視覺感知受人的經歷、記憶力、看法和視覺靈敏度等各種因素的影響，但相近的生活習性，相似的生活經驗，使人們會采用相近的方式理解色彩。感性色彩的科學設計可以滿足計算機視覺的準確性，提高網(wǎng)絡平臺交互速度，促進經濟，滿足視覺風尚，幫助高效實現(xiàn)計算機交互。人類共通的視覺經驗，產生感知色彩的一般規(guī)律，可以歸納出以下計算機數(shù)字色彩設計法則。
(1)經驗影響感知，應用色彩隱藏的寓意引導，盡可能與圖像結合表達。例如，每人看云和水滴會聯(lián)想熟知的圖形，看火會聯(lián)想到紅橙色的激動與熱辣。人們能快速識別圖像，而且觸發(fā)相關信息回憶。使用經驗圖標，一般人們不需要學習，就能識別所提示的意思。
(2)看到和選擇比回憶和輸入要容易。為用戶提供色彩鮮明的選項，在顏色之外使用其它提示，讓它們從中選擇，而不是強迫用戶回憶選項再告訴電腦。
(3)使用縮略圖緊湊地描繪全尺寸的圖像。縮略圖能讓人一次性看很多選項，熟悉的圖形內容會引起注意，方便選擇。使用獨特的色彩，用飽和度、亮度及色相區(qū)分內容。
(4)避免使用色盲人無法區(qū)分的顏色(例如，色盲人可以識別白色和不同深淺的綠色地圖)。
(5)將強烈的對抗色分開(強烈的對抗色使人產生難受的閃爍感)。
(6)利用色彩引導邊界視力，提供低分辨的線索，引導眼球運動。對視覺選擇性感知，邊界視野中的暗色和靜止物體經常不被注意到，邊界視線中物體的運動通常會被察覺。例如，出錯提示在點擊電腦按鍵位置1-2厘米邊界視力以外，出錯提示將不被看到。
(7)物體之間的相對距離會影響人們感知它們是否及如何組織在一起。(互相靠近物體看起來為一組)。例如，計算機圖形設計，拉近距離或分組框和分割線隔開，減少用戶視覺凌亂。相似物體視覺歸屬于一組，色彩中的類似色可以歸屬成一組。
(8)視覺傾向于感知連續(xù)的形式而不是離散的碎片。例如，形間斷，但色彩相同，視覺自動連續(xù)成完整圖形。例如，計算機音量滑動條范圍的色彩連續(xù)，滑動條手柄連續(xù)整體感知(灰色地、紅色條)。
(9)人們傾向于分解復雜的場景來降低復雜度，視覺自動組織并解析數(shù)據(jù)，簡化數(shù)據(jù)。例如，圖計算機圖形中應用此原理，平面色彩顯示三維物體和復雜的二維圖形解析為三維場景(假空間錯視)。
(10)人們的視覺組織將視覺區(qū)域分成主體和背景。小的區(qū)域為聚焦主體，一點的形式，占據(jù)我們注意力，引來觀者注意力的焦點，其余為背景。計算機應用實例中，用戶界面的內容背后區(qū)域可以放置誘惑的背景色暗示主題、表達情緒。
在計算機視覺認知過程中，色彩與使用者之間的關系是直接交互，色彩的某些可用特性是被使用者直接感知。使用者在認知圖像的過程中，色彩作為一種可用特性的感知因素成為視覺線索，根據(jù)其以往對這一色彩的認識或相關使用經驗形成綜合的判斷和解釋，完成初步的認知過程，為使用者提供明顯的使用線索。探索計算機色彩和視覺色彩感知之間的關系，以及隱藏在設計中的視覺色彩心理暗示，能更好的在直接交互過程中，把握外觀色彩對使用者視覺生理和心理方面的刺激，了解其產生的復雜心理反映，更好的了解人在計算機識圖時的視覺直觀感受，達到使用者快速解讀重要信息的目的，有效地交流。
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