人機交互作業任務界面顏色視覺功效研究

宋雅麗

（安徽工業職業技術學院 安徽 銅陵 244000）

0 引言

隨著互聯網日益快速發展，多媒體、多渠道的人機交互方式逐漸滲透在現代的廣告、系統、平臺的界面上。 人機交互界面有著種種不同的表現形式，在電子產品的應用領域，其作用也不盡相同。 人機交互任務界面相較于平臺內設置的傳統平面廣告或者彈窗廣告，覆蓋的信息面更廣，還可通過智能大數據和算法將畫面和文字憑借簡潔的快捷方式傳遞，是當下“互聯網＋”時代下比較常用的任務提示形式。

人機交互作業任務界面在設計上需要明確地凸顯出關鍵信息，因此如何讓目標受眾第一時間注意到任務的重點是關鍵。 即可以讓用戶在最短的時間內輕松知曉接下來應該做什么，最終完成以用戶為中心的功能與形式完美結合的人機交互界面。

當用戶在界面進行人機交互時，最常用到的感官就是觸覺、視覺。 在視覺功效的應用中，界面顏色的運用是人機交互作業任務界面的重點。 色彩對人眼的視覺沖擊是最直接、簡明的，人機交互頁面處理效率研究方面需要提前對界面顏色進行判定［1］。 除此之外，色彩的構圖布置存在心理學的規律，明亮色彩與暗色調色彩的交互應用是吸引目標用戶的關鍵性因素，屬于人類心理學和行為學的相互映射。 從某種意義上來說，界面顏色在視覺功效上的作用是判斷人機交互工作任務界面使用效率的關鍵性指標［2］。 界面顏色的正確使用與用戶在任務界面的停留時間有重要關系，枯燥的任務更是需要色彩對視覺的沖擊力，加強人機交互界面用戶的記憶力。 因此，掌握界面顏色在視覺功效的效果能夠第一時間鎖定任務目標，突出人機交互作業任務界面的特色，使得人機交互界面突破傳統的單調形式，升級為更具吸引力和標志性的產品形式。

1 界面顏色的視覺功效對人機交互任務界面的意義

人機交互界面的主要功能是為系統與用戶之間提供媒介，能夠在用戶接受形式與信息的內部形式之間隨意轉換。 然而，界面空間有限，若是添加大量任務信息，界面會看起來雜亂無章，因此人機交互作業界面任務的設計既不能是千篇一律地平鋪，也不能反復疊加。 基于上述情況，在人機交互作業任務界面的處理上需要結合視覺功效，對人的視覺基準點進行科學分析。 升級其布局、色彩應用、尺寸標注等相關環節，保證人機交互任務界面的設計在視覺效果上既能做到新穎獨特，又能夠精準提煉關鍵信息。

在人類的五個感官中，人機交互界面能使用的只有眼睛和耳朵，而最直接最方便的感官是眼睛。 接收信息的關鍵是滿足人類的感官刺激，因此首先接觸的元素就是界面在操作和設計上的基本要素。 在人機交互作業的任務界面中，用戶最直接捕捉的是色彩，其次是具體的內容，因此界面顏色的視覺功效是人機交互任務界面的第一任務。

色彩對于視覺功效來說是最濃烈、最能直接體現信息特點的一種刺激手段，也是人機交互作業任務界面的重要元素［3］。 因此在顏色設定上，需要結合不同企業或機構的風格進行顏色的處理，保證在視覺功效層面呈現出符合基本風格又突出個性風格的效果。 人機交互作業任務界面還可以增加動態的色彩表達，最大限度表現出色彩的特點，多樣的形式加上通感的色彩處理才能抓取目標用戶的眼球，讓用戶的注意力凝結在任務界面的文字和后續內容上。

2 人機交互作業任務界面在視覺上的問題

2.1 人機交互作業界面任務目標被用戶自動簡略

人機交互作業任務界面的主要目的是從一系列煩瑣的信息中將最明顯的信息要素提煉出來，方便用戶在界面使用上的操作。 但是目前的人機交互作業界面使用過程中，大多數用戶反映任務界面無亮點，無法第一時間找到任務區域。 主要原因是人眼的視覺識別可以從復雜場景中快速抓取感興趣的區域［4］，自動忽略不顯著區域。 當接觸外界未知信息時，大腦優先處理自己感興趣的話題。 而人機交互作業任務界面的信息排布沒有科學合理的規劃，即使設置了任務點，大腦也將其視作無用的、可以自動刪除的信息。

視覺功效理論將這種現象解釋為大腦的視覺編碼機制［5］。 主要是因為大腦處理圖像進入復雜機制的編碼過程中，由于不同視覺效果，產生的注意機制也不相同。 換句話說，依據視覺注意機制形成大腦對圖層特征點的編碼。 在編碼過程中，向上的、顏色明確的任務圖層更能觸動大腦的視覺注意機制。 而無法刺激到大腦皮質的信息則自動歸結到無任務的驅動模式，也可以當作大腦存儲層對自身的保護機制。

人機交互界面色彩的使用未形成一定體系，一部分選用高飽和度的明亮色彩，高調的界面顏色弱化了具體信息的文字表達；一部分選用暗色調的界面顏色，與整體的色調不搭配并且無法吸引目標用戶的興趣［6］。 因此，整體上看，人機交互作業在一定動態范圍內無法實現最大化的圖標排布，抓不住界面任務的重點是當下亟待處理的問題。

2.2 用戶在任務界面下的視覺動態捕獲范圍過小

復雜的人機交互作業任務界面信息繁瑣，操作者要想準確、快速獲取信息非常困難。 而人機交互界面屏幕的大小決定了人眼感知的動態范圍的大小，因此在有限的空間范圍內，人機交互任務的顯示難度就又提高了一層。

人機交互界面狹窄的捕獲范圍過小的局限性，目前無法用技術處理，盡管當下收集了用戶的使用意見，對機器的硬件和軟件進行不斷升級，已經做到了視覺功效應用上的提升。 但僅憑借加大屏幕的操作還是無法讓人機交互的界面與人眼動態捕捉的范圍實現完美融合，而且人機交互作業界面升級對機器配置上要求很高，成本和時間都是問題，因此對人機交互作業任務界面的處理只能停留在傳統的圖標影像處理上。 但在人機交互作業任務界面圖標的處理上，由于屏幕的動態范圍被限制，而突出的信息元素過多，大部分以短曝光和強曝光的節奏排列。 這樣操作的效果僅僅適用于單幀的低動態人機交互界面，對于機器配置高，能夠處理多幀、高動態的人機交互作業界面來說，圖標的空間分辨率就折損了40%～60%，在視覺上的效果僅僅是理想界面傳達信息的一半，這就需要提高圖標的感知亮度或者調整圖標的尺寸形狀，來提高圖標在視覺上的動態范圍。

2.3 人機交互作業任務界面色彩引發用眼疲勞

除了視覺的動態范圍，人機交互作業界面的停留時間過短也是一個問題。 為了突出目標周邊視覺的強度［7］，顯示屏上的人機交互界面就會最大限度加入明色調視覺亮度刺激用戶的感官，這就意味著屏幕的峰值亮度的相對高度過高，對人眼健康有一定的危害。 用戶的視覺時長在很大程度決定了人機交互作業界面的使用效率，而追求短期的注意力經濟放棄了長期用戶是不明智的。 因此，科學設計色彩，延長用戶使用時間，避免長時間注視而產生的眼部疲勞也是提升人機交互作業任務界面功效的重中之重。

3 優化人機交互作業任務界面顏色，提升視覺功效

根據上述提出的任務目標被用戶自動簡略、視覺動態捕獲范圍過小、色彩引發用眼疲勞問題，結合了視覺功效的特點對人機交互作業任務界面顏色進行了優化。

3.1 規劃界面整體色彩布局加大視覺注意效果

為保證人機交互任務界面顏色設置是在目標用戶大腦視覺選擇最顯著的區域，需將整體的色彩進行合理分配，并將明度強烈的色彩優先分配到重要區域。 根據視覺功效的注意機制［8］，在多數情況下，大腦刪除不重要的視覺信息，優先對感興趣的視覺信息進行處理。 傳統的人機交互作業任務界面顏色無法吸引用戶注意，這時需要對界面的色彩距離進行重新規劃。 色彩距離也就是色相的明度和暗度的排布變化，色相環的每個角度都代表一個色相，人機交互作業界面一般選取兩個或兩個以上不同色相的色彩，這樣色相產生的視差可以刺激視覺效果。

為了提升視覺效果，需要形成視覺對比效果，使其在同一視野中也能做到明度暗度、飽和度的對比［9］。 對比色根據色相環的角度進行選擇，對角線上的兩種色彩為對比色，角度越大對比效果越強。 在界面的色彩布局上選取對比強烈的顏色，考慮到色彩的對比與均衡，人機交互作業任務界面顏色主要選擇紅、藍、綠作為主色調，角度采用30°、60°和90°。 一方面適當增加人機交互作業任務界面色域的明暗度對比，顯示更加豐富的顏色范圍，從而增強整個操作界面在色彩層次上的應用。 另一方面采用了鮮艷的對比色，在任務的提醒上也起到了極為關鍵的作用。

3.2 控制任務界面圖標顏色捕獲用戶視線軌跡

人機交互界面為用戶提供了多樣的、符合用戶操作使用風格的設計，但從整體上看，圖標是任務界面顏色選取的一個關鍵節點。 任務的普及程度與圖標的形狀顏色有密切關系，用戶在視覺搜索上會優先選用圖片前景色與背景色有區分，形狀明顯的圖標。 圖標顏色的面積比例是用戶正確執行任務命令的一大影響因素，根據視覺功效分析，圖標是人眼在進行注視行為上做出反應的注意力分配點，原理類似于光源照射在角膜的映像。 通過以上方式反映出圖標基于視覺搜索過程中的規律，在圖標顏色的選取上，也要合理根據眼球追蹤的注意情況，選取合理的顏色參數。 常見的圖標的樣式一般為圓形，能更明顯突出指令信息。 圖標前景與圖標的背景需要形成自底向上的色彩效果，這種色彩效果也稱為命令效果。 因此圖標的背景色一般選用黑色、藍色，而圖標采用白色、紅色、黃色、綠色等。 根據實際儀器的屏幕尺寸設置人機交互作業界面的圖標，小尺寸圖標約為45×45 像素、中尺寸圖標為70×70像素、大尺寸圖標為90×90 像素。 最大限度縮短用戶在人機交互界面看到圖標的時間，將圖標的前景色和背景色與任務的目標結合，讓圖標成為人機交互作業界面最核心的圖形操作元素。

在這種設計下，用戶打開界面就會被圖標吸引，從而快速抓住了用戶眼球運動的軌跡。 而各種圖標顏色形成的界面，因為不同的前景色和背景色，形成了新的視覺元素。 用戶搜索到相應的圖標，代表其搜索到了一個設計好的色彩元素，這種方式構成了復雜視覺環境，加強了用戶與圖形元素之間的作用模式。

3.3 改善任務界面背景顏色舒緩視覺疲勞

人機交互作業任務界面顯示的布局顏色影響了用戶的使用感覺，而布局整體顏色大面積排布的主元素是人機交互作業任務界面的背景色。

人機交互作業任務界面背景色作為界面顏色選取主要的呈現對象，相比較于使用明顯對比色的圖標構造，背景色合理運用能夠突出圖標的形狀特點。 會縮短用戶執行操作命令的時間，保障用戶的情緒價值。 用戶會將視覺停留在其他界面設計上，間接增加了任務界面用戶的注視時長［10］，也證明了背景色在人機交互效率上的影響。

背景色的處理主要從前景和背景形成的視覺色差尺度水平入手，具體顏色區域分配的色差一致性數據如表1所示。

表1 顏色區域分配色差一致性數據

由表1 數據可知，灰色、紅色和黃色中心色差的一致性很高，而綠色和藍色中心色差的一致性較低。 說明采用綠色和藍色背景，視覺辨色特征差別不是很明顯。

從視覺功效的角度看，不同明度等級下的色調一致性越高，對人眼的刺激性越大，因此采用綠色、藍色這種清新的護眼顏色能夠更好地消除眼部疲勞。 通過減弱對比色差的刺激性，加強人機交互作業任務界面現有的使用次數，保障用戶在界面上維持良好的視覺效果。 設置顏色舒緩的背景色，能夠保證顯示屏上的人機交互作業任務界面，無論是從光亮度還是色彩應用上，都能便于用戶長時間工作，保證用戶的用眼健康。

4 結語

本文從視覺功效的特點對人機交互界面顏色進行了系統分析，通過闡述人機交互顏色對界面的意義，分析了當下人機交互界面遇到的視覺問題，從關鍵的顏色要素入手，減弱對比色差的刺激性，加強人機交互作業任務界面現有的使用次數，從而保障用戶在界面上維持良好的視覺效果。 達到科學合理地設計改善視覺問題。 設置舒緩的背景色，合理規劃色彩排布，確保用戶長時間登錄人機交互作業任務界面。 希望本文提出的觀點可以應用到界面設計領域，保障人機交互作業任務的視覺傳達效果。