色彩编码在视觉界面设计中的优势简析

李彤

摘要：视觉界面中元素如何呈现对信息的交换效率有极大的影响，色彩是视觉界面编码的一种重要方式，相比于其他信息编码方式，本文认为其有三大优势：容量优势、传递效率优势和情感优势。文章将从这三方面展开分析，证实色彩编码在界面设计中的优势，为界面设计提供指导。

关键词：色彩编码;信息界面;色彩设计

中国分类号：J524文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2019）02-0159-02

现如今，随着互联网的发展，人和计算机交流的窗口——人机信息界面的设计越来越引起设计者和研究界的重视，而视觉信息界面作为信息界面的主流形式，得到了充分的研究，尤其是在视觉信息界面中的信息组织编码方式。色彩作为其中一种重要方式受到了研究者的广泛关注，其优势作用在研究中逐渐凸显，下面就具体谈一下色彩编码在视觉界面设计中的优势。

1 色彩编码的容量优势

色光的本质是波长大约在380nm-780nm之间的电磁波，其波长可在区间内连续变化，原则上色彩的种类是无穷无尽的，但人眼对于色光的辨别阈值从2nm-50nm不等[1]，因此受人的感觉阈限制，人眼可区分的色彩种类达1000万种，可辨别的色彩达1600种，而在信息界面设计应用中，考虑到人的认知容量限制，一般认为同一系统中可采用9种色彩的信息编码，若同时结合了色彩的色相、明度、纯度作为色彩之下的二级编码，则色彩数量选取可多达20种，而实验证明在同一信息系统中的形状编码超过8个时，会超出视觉信息认知容量范围[2]，亮度和闪烁频率编码受感觉阈约束，一般不超过3种，而位置编码往往受空间限制较大，可见色彩编码本身具有较大的选择容量。

在空间占比上，可辨色彩对于空间的要求较小，即使是界面上很小的点，也可以感知到其色彩，进而感知到色彩的表示信息，其占用空间的大小相对于字符和大小编码来说，有很大的优势，而位置编码占用的空间位置固定，在空间有限的界面中不宜大量采用。

多维复合编码指两种或两种以上的编码形式同时作用表示多维信息，多维复合信息编码是提高信息的快速辨识和理解的有效途径。表1中列举了编码系统的常见编码维度，从颜色、字符、形状、大小、亮度、位置、闪烁频率、线长和视角，表示出了这些维度之间的潜在组合形式[3]，其中色彩编码能够与其他所有形式的编码相结合，是潜在结合度最高的编码形式，为信息的多维表现提供了更多的可能性。

从色彩编码的容量上来讲，色彩不仅为设计者提供了比其他编码形式更加丰富的选择，还具有更高的认知容量和更小的空间要求，另外更容易与其它因素结合形成多维复合编码，具有较大的优势。

2 色彩编码的信息传递优势

色彩的信息传递优势体现在通过色彩传递的信息能够有层次的捕捉到用户的注意力，使用户能够做出更加准确的反应，对搜索、计数、判断等作业绩效有显著的提高。李晶等人实验发现，在1000ms以内的时间压力下，颜色编码均比形状编码的认知速度快[2]。葛列众等人发现，在黑色背景下，红、绿、黄三种颜色对于视觉搜索绩效的提高尤为显著[4]。Miran等人用四种编码形式表示龙卷风灾害预测信息，如图1，从a到d依次为“色相”、“纯度”、“轮廓”、“灰度”四种编码模式，其中色相编码模式对于信息的判断理解时间最短[5]。

色彩之所以能够有更快的信息传递效率，主要源于色彩的进退感特性。色彩的进退感指的是，同一平面内的色彩再被观察时，某些色彩好像距离较近，而有些色彩距离较远，相对于色彩存在的平面来说，分别给人造成了进退的感觉[6]。色彩的进退感，是心理生理同时作用的结果，一般来说，色彩产生进退感的规律为，红、橙、黄等暖色比青、蓝等冷色看起来更近，因为暖色波长较长，给视神经的刺激强于波长较短的冷色，所以看起来更加向前突出;明度高的色彩比明度低的色彩看起来更近，纯度高的色彩比纯度低的色彩看起来更近，因为日常生活经验中，我们看远处的物体在大气透射的作用下，纯度明度都较低，所以当我们看到明度和纯度较低的色彩，会在心理上认为离我们较远，故造成了后退感。色彩的进退感使得我们在观察同一平面上色彩时，具有天然的顺序性和层次感，如果掌握这种顺序性规律，使色彩的顺序性与信息传递的顺序性一致，使用户按照设计者的意图有次序的感知界面信息，达到提高信息的传递效率的目的。

另外，色彩容易在行业内形成既定准则，形成条件反射，大大降低了认知时间成本，提高了认知绩效。如图2，道路交通标志中，黄色表示警告注意标志，红色表示禁令标志，在获取具体图形信息前，对应色彩首先捕获驾驶员的注意力，引导对信息的进一步关注。菲处方药品OTC标识中，绿色OTC表示安全性较高的非处方药药品，而红色OTC表示安全性稍差的非处方药品，如图3，相关人员可以快速从标识获取相关信息，相比于在说明书中查询可以大大提高信息检索认知效率。

3 色彩编码的情感优势

色彩编码相对于其他信息编码形式，自身具有情感性。生理上来说，红色波长较长，会引起人体器官机能的兴奋和不稳定，使血压升高、呼吸加快，看到红色会使人不自觉的陷入紧张警觉状态，表达危险信号或信息有天然的优势。而蓝色和绿色会使人脉搏减缓、情绪稳定，使人放松，适合表达正常及良好运行的工作状态信息。心理上来说，长期的生活实践为我们积累了丰富的色彩联想经验，红色让人想到火光、血液，令人感到激情和活力;蓝色让人想到天空、大海，令人感到放松和舒适;绿色让人想到森林和植物，令人感到平静和清新;棕色让人想到土地和树干，令人感到稳定和可靠;而对于自然界中少见的色彩，如紫色、金色、银色，由于缺乏联想对象，会让人觉得高贵和神秘。色彩的生理反应和心理联想共同作用，遵守色彩特定的情感表达，可以使用户更快的进入特定状态，如在界面信息表达中，红色常用于表达两种需要引起警觉的状态，一种是异常或错误提示，如图4;另外一种则是新的动态提示，如图5。使用一种引以警觉状态的色彩可以使用户察觉此类可能是某种需要高度注意的信息。

4 结语

本文分析了色彩编码形式在信息界面设计中的优势性，得出其优势主要为容量优势、传递效率优势和情感优势，对其产生及应用分别作出了分析。在实际的运用中，色彩编码发挥三种优势的作用并不是独立的，而是综合的，在运用色彩编码时，要充分了解其属性及对人生理和心理的影响，才能更好地发挥其优势。希望通过对色彩编码优势性的了解，帮助设计师在信息界面的设计中更合理的使用色彩编码，提高视觉信息界面的可用性。

参考文献

[1]李晶，林崇德.心理学大词典（下卷）.上海教育出版社，2003.

[2]李晶，薛澄岐，王海燕.周蕾，牛亚峰.均衡时间压力的人机界面信息编码[J]，计算机辅助设计与图形学报，2013，25 （07）：1022-1028.

[3]Mark S Sanders，Ernest J McCormick.工程和设计中的人因学[M].清华大学出版社，2009.

[4]葛列众.黄琳.双重作业的颜色编码方式对作业绩效的影响[J].心理学报，2001，33 （3）：18-22.

[5]Miran S M， Ling C， James J J，et aI User perception and interpretation of tornadoprobabilistic hazard information： Comparison of four graphical designs.[J]AppliedErgonomics， 201 7：277-285

[6]李晶，薛澄岐，基于視觉感知分层的数字界面颜色编码研究[J]，机械工程学报，2016 （24）.