基于視知覺理論的屏幕端老年人易讀性漢字字體設計研究

謝名言 周艷

關鍵詞：老年人 視知覺 屏幕 筆形 布白 中宮 重心

引言

2020年中國發展研究基金會在《中國發展報告2020：中國人口老齡化的發展趨勢和政策》報告測算2020年中國65歲以上的老年人約有1.8億，約占總人口的13%[1]。在互聯網時代，閱讀方式逐漸從傳統的紙面閱讀轉向屏幕數字化閱讀。屏幕中的文字是獲取信息最主要、最直接的途徑，但是目前屏幕端設備顯示漢字主要針對的人群為年輕人，然而老年人隨著年齡的增長，視覺系統出現生理性老化，進而導致閱讀屏幕文字獲取信息能力下降?，F代漢字字體設計大多是以古時書家梳理總結的傳統書法理論為研究根基以此來控制漢字結字。國內對老年人閱讀屏幕端漢字研究起步較晚，資料更是匱乏，筆者所查到的資料中大都集中在字形的選擇方面。但是較為遺憾在于這些研究是建立在早期漢字字形的基礎上，且并沒有從漢字結體的根本上解決問題。所以本文試圖從漢字字體的設計方式去優化老年人數字閱讀的適老化問題。

一、老年人視知覺需求

視知覺在心理學中是對象在光的作用下，對眼睛進行視覺刺激的外部信息經過頭腦的加工，進而產生對事物整體的認識，其包含了視覺接收和視覺認知兩個部分[2]。也就是說，在光的作用下眼睛看到的、覺察的對象是視覺接收部分，把看到的、覺察的通過眼睛傳送到大腦進行加工處理屬于視覺認知部分，并通過這兩部分綜合并解釋產生對事物整體認識，且完成這兩部分主要內容包含了注意、記憶、區辨等一系列復雜的過程。

（一）老年人注意需求

①使用易于識別的顏色。在設計中應多使用黃色、橙色、紅色等長波顏色，避免使用藍色、綠色、紫色等短波顏色。②增大圖底的對比度。老年人視覺功能的衰退，容易造成視覺模糊，增加圖底明暗、色彩關系的對比度，以達到最佳閥值的視覺刺激，便于老年人在視覺接收有更好的效果。③合適尺寸的視覺元素。老年人的視物容易疲勞，增大視物對象的大小可以提升老年人識別的正確性。④適當的細節變化設計。過多的細節會增加老年人的視覺擁擠負擔，而適當的變化有助于提升老年人視覺刺激的敏感性。

（二）老年人記憶需求

①符合既往知識經驗。由于老年人工作記憶能力衰減，圖形字符要符合既往知識經驗，這樣能夠使老年人在有效、快速的對信息進行編碼。②避免特殊異形符號記憶。由于老年人記憶編碼能力的衰減降低了工作記憶能力，特殊的異形替換字符部件會降低老年人的識別效率和準確性。③減少新興符號的學習。老年人記憶功能衰退，記憶編碼的能力相應降低，對新興符號的識別學習變弱，應該多使用老年人過往知識、經驗儲備對符號的了解，避免老年人記憶解碼的負擔。④增加記憶解碼時間。老年人長時記憶好，但是解碼能力變差，在閱讀識別目標字符時，增加老年人閱讀字符的時長，有助于提升老年人從記憶系統中提取有用的信息，以達到對目標字符的識別。

（三）老年人區辨需求

①增大相似圖形間的差距。由于老年人對物體形狀的加工處理編碼能力衰減，增大外形結構的圖形字符之間的差別，可以有效地提高老年人辨別并獲取正確的信息。②增加色彩對比區分。老年人由于辨色能力的衰減，在閱讀識別對象時，應該分清楚顏色主次關系，避免使用同類色以造成老年人閱讀不清。

二、問卷及實驗

老年組被試來自校外老年培訓機構書法班，要求被試視力正?；虺C正視力正常，被試自愿報名參與實驗。被試人數為37名，其中男性被試19名，女性被試18名。被試的實際年齡范圍為60-69周歲，M=63.7歲，SD=3.12。所有被試母語都是漢語。實驗結束后得到一定報酬。

（一）漢字襯線實驗組

為了清晰了解易讀性主觀評價中閱讀舒適度、閱讀方便性、閱讀疲勞感的細微差別，對易讀性主觀問卷進行了細化分析，見表1。閱讀舒適度主效應顯著，F（5，180）=22.136，p<0.001，η2=0.381，微軟雅黑舒適度最高。閱讀方便性主效應顯著，F（3.802，136.864）=48.681，p<0.001，η2=0.575，屏顯雅宋方便性略高于微軟雅黑。閱讀疲勞感主效應顯著，F（3.913，140.860）=35.136，p<0.001，η2=0.494，微軟雅黑最不易疲勞。

（二）漢字中宮實驗組

同樣對主觀問卷進行了細化分析，見表2，舒適度主效應顯著，F（6，216）=21.226，p<0.001，η2=0.371，微軟雅黑的舒適度評分最高，楷體的評分最低。方便性主效應顯著，F（6，216）=36.196，p<0.001，η2=0.501，微軟雅黑閱讀最方便，博雅刊宋簡體最不方便。疲勞感主效應顯著，F（3.741，134.690）=63.598，p<0.001，η2=0.639，微軟雅黑最不易疲勞，博雅刊宋簡體最容易疲勞。

用E-Prime采集7份材料的閱讀時長，以ms為單位。并對閱讀時長做統計分析，見表3，結果發現閱讀反應時主效應顯著F（3.106，111.822）=2.696，p<0.05，η2=0.070，微軟雅黑字體的材料閱讀時長最短，博雅刊宋簡體閱讀時長最長。

（三）漢字布白實驗組

對易讀性主觀問卷進行了細化分析，見表4，舒適度主效應顯著，F（3，108）=36.461，p<0.001，η2=0.503，評分最高的是俊黑準，最低的是俊黑粗。方便性主效應顯著，F（2.524，90.864）=11.412，p<0.001，η2=0.241，評分最高的是俊黑中，最低的是俊黑粗。疲勞感主效應顯著，F（2.419，87.069）=11.412，p<0.001，η2=0.293，評分最高的是俊黑準，最低的是俊黑細。

用E-Prime收集4份材料的閱讀時長，以ms為單位。并對閱讀時長做統計分析，見表5，閱讀時長主效應顯著，F（2.382，85.769）=3.436，p<0.05，η2=0.087。

（四）漢字重心實驗組

重心實驗組選取了俊黑準和微軟雅黑實驗材料，這兩種字體同屬黑字體但重心設定位置不同。老年人主觀易讀性通過分析軟件進行配對t檢驗，見表6，結果發現，俊黑準與微軟雅黑（t=1.143，p=0.216）、閱讀時長（t=0.028，p=0.978）沒有顯著差異，見表7，均沒有顯著差異。

三、老年人閱讀屏幕端漢字字體的設計策略

（一）筆形無襯線

根據前文文獻綜述和實驗分析，結合老年人視知覺對漢字的筆形的影響，老年人閱讀屏幕端漢字筆形的特征應無裝飾襯線，且漢字的裝飾襯線決定了漢字的面貌和風格。首先，前面章節針對老年人的實驗和問卷也直接指明了方向，主觀評價，微軟雅黑>圓體>屏顯雅宋>宋刻本秀楷簡體>聚珍新仿簡體>魏碑，無襯線的字體評分顯著高于襯線字體。即使閱讀時間差異不顯著，但是無襯線字體的閱讀時間依舊會低于襯線字體。這都表明無襯線的黑體字更加受到老年人的青睞，并能更快速地獲取屏幕中漢字攜帶的信息。其次，漢字的裝飾襯線在一定程度上提示著漢字筆畫的開始與結束，見圖1，但宋體、楷體、魏碑、隸書的筆畫在起筆之初到落筆之末，其裝飾筆形加快了視覺疲勞和負擔，過繁則亂，老年人隨著年齡的增加，視覺功能的下降，視覺接收的效率會降低，且過多的裝飾細節直接會增加老年人的視覺擁擠負擔。另者，由帶有襯線的筆畫組成相應的漢字，明顯可以看出筆形裝飾導致漢字結體后，漢字間架結構視覺上不“穩定”，老年人隨著年齡的增加，身體機能的衰退，漢字諸多的不斷變化的裝飾筆形疊加，加重、加快老年人閱讀屏幕漢字的疲勞感受；而無襯線的漢字，橫豎筆畫大體一致，可以有效減緩老年人視覺疲勞。最后，老年人的經驗性記憶更加傾向無襯線字體。老年人的概念與認知形成依賴于過往經驗性獲得和判斷。無襯線的黑體字經過西方近現代活字技術的傳入并改良[3]，從剛進入計算機時代因受限于屏幕像素，而采用橫豎筆畫大體一致的黑體開始，至今屏幕上都是無襯線的黑體，見圖2。其無襯線的黑體在屏幕顯示能占據重要位置，不僅是優質的顯示特性，而且同時也成為一種閱讀習慣[4]，老年人同樣身處于這一時代發展浪潮中，見證了無襯線的黑體在屏幕的發展中占據主要位置并形成一種經驗性的閱讀習慣，所以老年人的經驗性閱讀習慣更傾向于黑體。

（二）筆形統一

筆形統一也就是我們常說的一致性，不同的字體其筆形的形態、特征是不一樣的，當筆形特征具備統一性時，閱讀者才會感覺到字面肌理的一致性，并且還應服務服務于字體的功能性訴求。首先，筆形應該保持視覺統一性。老年人隨著年齡的增加，視覺機能衰減，漢字筆形的不統一，會造成加速老年人視覺疲勞，見圖3。第一行文字用宋體、圓體、黑體、隸書、楷體組成的“老年人屏幕閱讀”，每一類字體的筆形特征不一致，可以發現閱讀起來極其“卡頓”，視覺效果不流暢、混亂，需要耗費更多的精力；老年人機能的衰減，難以維持長時間閱讀并獲取信息困難。而下面一行漢字采用統一筆形，明顯發現視覺流暢感顯著提升，閱讀起來沒有混亂、卡頓的感覺，并會節約老年人的精力，讓老年人閱讀起來不費勁和提升老年人閱讀的舒適度。

（三）中宮放大

前文實驗數據指出大中宮漢字老年人易讀性評價高，小中宮漢字老年人易讀性評價低，說明老年人對漢字的中宮大小較為敏感。對易讀性主觀評價的重要構成要素進行較為細致分析發現，老年人閱讀屏幕端漢字的方便性、舒適度、疲勞感的真實感受皆更為傾向中宮較大的漢字。另外，中宮大小對老年人閱讀屏幕端的漢字時間有明顯的影響，大中宮的漢字比小中宮的漢字都花費更少的時間，說明大中宮的字體老年人能較快獲取信息。出現這樣的結果與中宮有密切關系，中宮的擴大，字面就會顯得大，中宮的大小決定了字面大小。也就是說，在相同尺寸的屏幕內呈現相同字號的漢字，中宮擴大，字面就顯大，閱讀起來越容易。見圖4，以漢字“提”為示例，分別用不同中宮大小的楷體類、宋體類、黑體類以第二中心線設定，可以發現同類字體中且相同字號，中宮設定越大，字面越大，字體的視覺效果越疏朗。在同樣的展示面積中，中宮設定越大，字體的視覺效果就顯得越大，在不增加行數影響老年人閱讀獲取信息的情況下，同樣字號的漢字可以有效增大字面效果，見圖5，以相同字號的微軟雅黑和華文黑體排成一列漢字“老年人屏幕閱讀”，可以明顯發現微軟雅黑的字面率大于華文黑體的字面率，也就是說在相同的面積內，中宮越大字面越大。由于老年人視覺機能的下降，對于過小的文字容易識字不清楚并且造成視覺疲勞，過大的字號又會影響老年人視覺廣度而造成識別困難和壓力感。所以擴大漢字的中宮可以有效讓老年人在相同的面積下更加清晰、舒適地閱讀漢字并獲取信息。

（四）字重適宜

對于漢字而言，當漢字沒有字黑，視覺就一片空白，漢字沒有字白，視覺就一片漆黑[5]，所以漢字的字白與字黑是一對互相影響、互相作用、互相拉扯的共生因素。布白的合理性直接影響到老年人的閱讀體驗，且老年人的視知覺對布白的面積有著特殊的要求，布白過多，屏幕端的字黑較少，再加上屏幕自發光特征會“吃掉”一部分字黑，老年人視覺會難以閱讀到完整的結構；布白過少，屏幕端的字黑則過多，老年人閱讀起來筆形間架難以區分，視覺效果形成模糊的一團墨色。兩者都會影響老年人的閱讀效果。而且不同的字體類型布白的面積并不一致，見圖6，100pt華文楷體的“白”字與100pt華文黑體的“白”字，兩者的布白大小各異，從圖可以看出，華文楷體的布白面積小于華文黑體的布白面積；且單字結構來說，100pt的華文楷體“白”字的中間分割成幾乎對等的兩個相同的面積，100pt華文黑體“白”字亦是被分割成兩個相等的白空間，這里的涉及到的是布白勻稱，漢字的布白勻稱才能實現閱讀的清晰、快速。

布白與字重有極為緊密的聯系，筆形間架空隙少，字重相應就高，筆畫也就更粗；筆形間架空隙多，字重相應就低，筆畫就更細。這是由于老年人眼睛屈光度調節能力減退、眼球晶狀體逐漸硬化增厚、眼部肌肉的調節能力減弱；導致布白過少，老年人視覺感受容易讓筆畫粘連；布白過多，老年人視覺感受會忽略掉筆畫結構。造成閱讀的困難。且布白的大小對老年人閱讀時長有明顯的影響，這說明合適布白面積即筆畫粗細老年人獲取信息更快。見圖7，以漢字“口”設定了同是100pt的方正俊黑細、方正俊黑準、方正俊黑中、方正俊黑粗，字重不同其布白的面積也不相同，字重的變化不僅僅是將筆畫加粗，還應該注意筆形間架之間的布白關系處理。據試驗的數據分析，老年人更加傾向方正俊黑準的布白，或者說老年人更加傾向方正俊黑準的字重，見圖8，以方正俊黑家族組成“老年人閱讀不同布白的漢字”，方正俊黑細字重過輕，老年人的視覺容易忽視掉漢字的筆形結構而造成閱讀困難，方正俊黑粗字重過重，老年人難以區分漢字的筆形間架且造成壓迫感影響閱讀；老年人對布白的需求影響字重的選擇，且決定了筆畫之間的白空間布置，同時也決定了筆形的粗細；所以字重適宜，不可過細亦不可過粗。當然，漢字是多種筆畫穿插組合后的效果，所以在決定好了字重也就是筆形粗細后，應該根據漢字的筆形復雜度和結構進行細微的調整；第一，少筆粗，多筆細。筆畫少的時候筆形稍微加粗一點，筆畫多的時候筆形稍微細一點；第二，疏粗密細。筆畫稀疏的時候筆形加粗，筆畫繁多的時候筆形減細；第三，筆畫交叉處要細。筆畫于筆畫交叉的部位要減弱，不然顯得交叉部位視覺墨色過重；第四，主筆粗，副筆細，外檔粗，里檔細。主要結構筆畫稍微粗一點，次要的筆畫弱一點，外面的結構稍微重一點，里面的結構稍微輕一點[6]。

（五）布白勻稱

布白勻稱是視覺上的均衡感，是在字體設計中結體嚴謹精微重要因素，“白”不能過大或者過小，致中和[7]。我們的漢字的組成有獨體字、左右結構、上下結構等一個部件或多個部件組成，雖然其一個字的諸多單元空間并不是一致，但是細細比較能發現其規律，較大的空間布白面積大小相近，較小的空間布白面積也相近，這也是當一個字被筆形間架分割出現大小各異的空間也是有一定的規律可以遵循。見圖9，漢字“空”為左右對稱的上下結構，其布白空間左右的面積大小相近；漢字“催”為非左右對稱的左右結構，“催”的右上部件“山”左右白空間相近，“山”下面的部件左右相近，所以類似的結構分割開的空間的面積相近。據此其實可以發現其規律是被筆形間架分割開的相似空間其面積布白是追求勻稱。當然，漢字的白空間同樣遵循著漢字左緊右松、上緊下松等結字規律，我們的漢字結字規律是對人們審美慣性的總結[8]，布白勻稱并非是布白空間絕對的均等，是處于一種視覺的平衡形式[9]，這里布白勻稱不僅僅是漢字設計的一種精確平衡的追求，同樣也是提高老年人閱讀效率和實現老年人閱讀清晰的一個重要因素。

（六）重心對齊

漢字具有重心，通過調整重心的位置可以讓漢字視覺穩定。近代，漢字從豎向排版到橫向排版轉變，重心的任務也從一條豎向軸線穩定整列轉變為橫向穩定整行豎向穩定單字的兩條橫軸線與豎軸線，由一個任務轉變成兩個任務[10]，在橫向排版范式中重心有了新的任務。雖然前文已經通過實驗和問卷數據分析發現，重心的高低并不影響老年人的閱讀，但實驗樣本是建立在完善的字庫字樣中，出現在市面上已經過多次的調整。所以設計一款新的字體，要讓老年人達到閱讀流暢、舒適，重心對齊是一個重要的設計因素。這里的重心對齊包含兩方面的對齊，其一是單字的間架結構之間的重心對齊，見圖10，上面一行每個漢字部件之間重心不一致，下面一行調整部件之間的關系形成重心一致；其二則是橫向排版的整行文字重心對齊。單字的重心對齊就是漢字諸多部件之間的重心位置設定，以達到單字視覺效果平衡、穩定，見圖11，上面一行每個字的重心設定位置不一致，閱讀起來的視覺效果顯得跳躍，下面一行的重心經過調整，讓每一個字的重心盡量保持在一條直線上，這樣閱讀起來視覺顯得連貫和快速。

（七）大小一致

我們使用的漢字有諸多的筆畫和結構穿插組成，漢字的外輪廓也隨著結構的不同而變成不一樣的外形，見圖12。漢字雖然是方塊字，可以發現各種筆畫構成的外形變化多端，如漢字“田”外輪廓為正方形、“旦”外輪廓為梯形、“人”外輪廓為三角形、“永”外輪廓為多邊形、“今”外輪廓為菱形。在進行漢字設計的時候，如若完全按照漢字的外形等寬等高設計，漢字的大小并不一致。圖中形狀1是端正的正方形形狀，與形狀1相同面積的旋轉45度的形狀2的視覺面積看起來比形狀1大很多，按照形狀1的面積縮小到相同的高度變成形狀3，這時的視覺效果極小。形狀4與形狀1的面積相同，旋轉45度后把面積縮小到形狀5，這樣的視覺效果更為平衡。所以在面對外形不一的漢字時候，把類似于“田”的漢字縮小些，類似“今”的漢字放大些，以達到視覺的統一和平衡。

結論

老年人視知覺閱讀屏幕媒介中的漢字是一個注意、記憶、區辨等復雜的過程，針對目前對老年人屏幕端閱讀的漢字沒有系統設計方式的現狀，本文依據視知覺理論和問卷、實驗，通過控制漢字字體結體的關鍵因素，提出一套具有可行、可操作的漢字適老化設計方法。即漢字的筆形應采用無裝飾襯線和放大漢字的中宮，并做到字體的黑白關系布置適宜及其字重裁決的關鍵因素，而重心的高低并不影響老年人閱讀。這一研究為屏幕端適老化漢字設計提供一條有效的方法和路徑，對以后的漢字適老化設計有一定的參照價值。