近期,所負責項目正在進行適老化的設計,分析過程中找到一些產品相關的研究和對比,但是看的過程,一直有個困惑:老年人看到的世界到底是什么樣子?基于這個困惑,通過相關論文與材料,進行了一些關于老年人視角光、色的基礎性研究與分析。
下面兩張圖,左側是我們看到的正常效果,右側是根據(jù)我研究的相關論文大致模擬六十歲以上老年人視角下所看到的圖像,試想當我們六七十歲以后,看到的世界是這個樣子,現(xiàn)在會有何感想(當然,右圖的視覺效果不是到了年齡就突然轉變的,而是在很長一段時間內逐漸衰退)。接下來我會通過相關分析,講述下導致問題出現(xiàn)的原因。
在此之前我們需要先了解下人眼的基本結構,我們看到的光與色通過眼球的晶狀體、瞳孔到達中央凹后,在視桿細胞、視錐細胞進行光與色的信號轉換,傳遞到我們的大腦之中。
在方便識別的前提下,對不必要信息做了刪減
a. 影響光的變量——晶狀體
隨著年齡增長瞳孔晶狀體就像太陽下曬久了的有機玻璃一樣,晶狀體會隨著時間而逐漸變黃。其結果就是,紅光和綠光還能比較順利地通過晶狀體到達視網膜,一部分藍光就要被黃化的晶狀體所吸收。
此外,步入老年后,眼部疾病也隨之而來,常見的有白內障、青光眼等疾病困擾,晶狀體逐漸渾濁,不再清澈。
b. 影響光的變量——瞳孔
作為設計師,我們熟知鏡頭的進光量是隨著光圈葉片收縮孔洞大小進行調節(jié),其仿照源頭就是人眼的瞳孔結構,此外在鏡片上諸如各家鏡片的材料各有差異,本質都是為了增加透光率,保證畫面的清透。
人眼的瞳孔是由瞳孔括約肌來進行直徑大小的調節(jié),隨著年齡衰老,瞳孔括約肌也不可避免的衰退,最終在 60 歲左右趨于穩(wěn)定。
通過對比,六十歲左右老年人的的瞳孔直徑明顯比年輕人的小了不少,這也會導致進光量明顯降低。因此在老年人的眼中,相同場景看起來比年輕人眼中不僅要偏黃,還要更暗。
通過相關論文結論,眼睛在進入老年階段后,進光量下降約 28-43%,下降明顯的相當于我們日常所戴墨鏡效果,戴上墨鏡感受下吧。
a. 顏色的接收——黃斑區(qū)
人眼之所以能接收成像,在于眼球內部的黃斑區(qū)(類比相機傳感器)負責接收光與色,物理角度來說,光、色屬于電磁波,黃斑區(qū)中央凹的視錐、視桿細胞類似于兩種天線接收器,收到電磁波后分別對其進行處理,視桿細胞負責明暗感知,視錐細胞負責色彩感知。
在人眼中視桿細胞有一億三千萬個,而負責感知顏色的視錐細胞只有七百萬個,僅占到總感光細胞數(shù)量的 5%
b. 影響色彩的變量——視錐細胞波長
前文所說,由于光、色屬于電磁波,人眼的視錐細胞分為三個頻道區(qū)間接收器,分別是 S 類短波長細胞、M 類中波長細胞、L 類長波細胞,這三種細胞分別對應的是藍色感應、綠色感應、紅色感應,總的區(qū)間在 400nm-800nm 范圍(實際 780nm 之后色彩傾向基本為黑),人眼最舒適的波長在 550nm,也就是綠色。
但在自然界并不是所有的動物都有三個區(qū)間的視錐細胞,像牛就是因為只有長波視錐細胞(紅色感應區(qū)間),所以它的眼里就只有紅色。
由于高頻短波具有輻射性,這也就是我們常說的藍光損傷視力
通過上文描述是不是想到了我們設計師日常接觸最多的 RGB 模式,沒錯!我們常用的屏幕色彩顯示模式就是來自人眼的色彩呈現(xiàn)基本原理。
其基本原理也等同視錐細胞(明暗變化由視桿細胞負責)
此外,我們在 RGB 色譜上能看到 RGB 模式是沒有明暗變化,只有色彩變化,不同于我們做設計常用的另一種 HSB 模式,它的明暗變化是由顏色交疊覆蓋產生。
C. 影響色彩的變量——視錐類型數(shù)量
視錐細胞的長、中、短三種分布并不是均分的,綠色感應中波視錐細胞數(shù)量最多,紅色感應長波視錐細胞其次,藍色短波視錐細胞數(shù)量最少,這也導致了我們看紅、藍、綠三種顏色的感受也是不同的,典型的案例是色弱、色盲,其病因是三種視錐細胞數(shù)量、質量、有無出了問題導致的。
要說最經典的問題莫過于——紅綠燈為什么不是紅藍燈,除了紅、綠色在社會約定俗成的一些認知外,眼球的S類短波視錐細胞(藍色感應)占比數(shù)量最少是主要原因(當然還有明度,早期科技條件下藍光是沒有的)。
但這又帶來了另一個疑問——汽車尾燈為什么是紅色。但上文不是說了綠色占比最多,那又為什么不用綠色???
這其實是“衍射效應”導致的,高中物理學過光波(電磁波)是有繞過空氣中障礙物(非連續(xù)介質)可持續(xù)往前傳播的能力,波長越長,其繞過的障礙物的線度就越大,尤其是在大霧、霧霾,空氣能見度差的天氣環(huán)境,相比綠燈(中波短)更易被人眼接收。
為什么在這里提到衍射效應?因為老年人常見的一種眼部疾病叫做“白內障”,癥狀表現(xiàn)是晶狀體內渾濁,導致視力識別能力下降,所以在重要和警示性的內容使用紅色會更有效。
首先將我們前文所講的人眼基礎原理和老年后出現(xiàn)的狀況進行下整理。
基于上述五個問題,結論如下:
a. 顏色飽和度使用
b. 單色使用上
藍色上,使用 400nm——460nm波長較長區(qū)間的藍色 ,HSB模式下H范圍值211-189(通過內部開發(fā)的RGB波長轉換器得出)
綠色上可直接使用 550nm——#A3FF00即可,HSB模式下H范圍值82周邊使用(人眼最佳舒適度波長)
紅色上使用上,720nm 之后的顏色偏深,不大建議使用。但需注意老年人晶狀體發(fā)黃問題導致的朱紅偏桔紅問題。
c. 色彩組合使用
為何藍色視錐少,還建議使用?因為滿屏黃、紅確實影響心情
d. 護眼模式
以上內容是根據(jù)人眼生理結構和光色的物理角度做了簡單分析,希望大家能夠在未來做適老化設計的過程中,減少對色彩的使用困惑,能夠從基礎原理答復項目成員的疑問和挑戰(zhàn)。
在老年人群體,像白內障這種疾病,60 歲以上老人發(fā)病率高達 80%,更不用說其它問題的影響。或許我們使用顏色時,更多考慮的是視覺表現(xiàn),但對于視障患者、老年人來說,顏色的使用是會切切實實影響到他們生活的方方面面。
作為設計師,我們不僅通過明暗、色彩去表達我們的認知、觀點,也可以通過色彩表達我們對這個世界不同群體的關愛。
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