1色彩属性研究
颜色是有“重量”的,不同颜色以及不同明度的颜色视觉重量感不同。这里重点研究色彩及其明度之间视觉重量关系。1)不同明度的视觉重量对比研究。实验对象及方法,年龄在35~50岁的50名男性,色觉正常。为保证实验的真实性和独立性,每个受试者都单独实验。5种颜色明度见图1。将明度分为10个单位,测试者都需在明度表上标出该明度表的重心位置。实验结果如下:5种色彩明度表的重心数值分别为3.98,3.64,4.08,4.53,4.68。其色彩重心都不在明度表的物理重心上,且都偏向明度较低的一边,表明色彩明度越高视觉重量越低。2)色彩的视觉重量对比研究。实验表明:黄色=4.68>绿色=4.53>蓝色=4.08>红色=3.98>黑色=3.64,其中数值越大代表越远离明度低的一端,说明颜色视觉重量越低。不同色彩的视觉重量排序为:黑>红>蓝>绿>黄。
2高空作业车色彩人因研究
2.1高空环境下色彩降低人心理恐惧感研究国外研究表明[4-5]色彩会对人体的生物节律产生影响,从而影响人的心理以及行为。高空环境下人们常会感到眩晕,反应迟钝,这对高空作业的安全带来一定的负面影响。这里着重研究色彩对降低高空恐惧感的有效性。实验对象与方法:受试者为35~50岁的20名健康男性,让其处于16m高空测量其心率、呼吸频率。试验按颜色分为7组以及对照组,为避免各组实验的相互影响,每组实验完成之后均有5min休息时间。色彩与心率以及呼吸频率关系见表2。实验表明高空环境下红色,黄色均不同程度地提升了受试者的心率及呼吸频率,对降低恐惧感起到负面影响。而蓝色和白则有助于降低受试者的心率或呼吸频率,降低受试者的高空恐惧感。黑色及灰色对受试者心率和呼吸频率的影响没有发现统计学上的差异,可以说对受试者的影响不大。2.2高空作业车警示色合理性研究高空作业车都涂装有警示色,但是警示色通常是冷色暖色或高明度与低明度搭配。实验表明,暖色系和高明度色调易造成观察者心跳加速,并且对人的视敏度也有一定的影响。下面通过测量观察者的视敏度来分析不同警示色对受试者的影响。实验对象与方法,年龄在35~50岁的20名男性受试者,视力均在1.0以上,测试其视敏度。本实验采用对比色视敏度测试方法,将红黑绿蓝黄白色的"E"字剪贴在白、黄和红、白、白、黑、红蓝绿色的背景纸上制成对比色视力表[6]。对比色视敏度见表3。其中:平均视力(L)的计算方法参照缪天容氏的计算公式(L=5-logα)[7],本次试验的警示色视敏度排序:黄黑>黑黄>蓝白>白蓝>红白>白红>红黑>黑红。2.3色彩的视觉主次性研究人眼视网膜细胞中3种锥细胞的相对视敏度曲线表明人眼对色彩的感知主要依赖3种分别感知蓝、绿、红色光的视锥细胞。资料表明视锥细胞波长感度范围在400~700nm,3种感色细胞对于光谱波长的最大感度点分别位于可见光谱中的蓝色色光范围420nm,绿色色光530nm以及黄绿色光560nm。这些波长的光波对人眼的刺激最明显,是最容易引起人注意的几种色彩。波长与色彩的涂装色彩具体参照国际标准CIE色度表。2.4色彩环境对人的反应速度影响研究人的反应速度对高空作业的安全性也有一定的关系。这里重点研究不同颜色背景与人的反应速度关系。实验对象与方法,受试者为35~50岁的20名健康男性。将7种色彩作为实验屏幕背景,RGB值分别为红(255,0,0),绿(0,128,0),黄(255,255,0),蓝(0,0,255),黑(0,0,0),白(255,255,255),灰(128,128,128)。实验反应块颜色为“红—黄”两色变换。色彩背景下人的反应速度实验见图2。实验规则,当屏幕中央的红点变成黄点时按下鼠标左键计算时间,每种颜色均测试5次取平均值。为避免色觉残留,每组实验完成之后受试者会有5min的休息时间。色彩背景下的平均反应时间:红0.4051,绿0.3917,黄0.4021,蓝0.3908,黑0.3045,白0.2301,灰0.2832。结论,非彩色背景下白色反应成绩最好,灰色居中,而黑色最后。而彩色背景系列成绩相对于非彩色背景来说没有太大优势,也可能与任务的简单和反应的时间较短有关系[8]。
3高空作业车色彩设计实践
3.1车身配色设计实践目前高空作业车主要运用黄红绿蓝4种涂装。黄黑、蓝白搭配的视敏度比较高,可以考虑作为高空作业车的色彩涂装,但不同色彩在相同照度下对实验者瞳孔大小以及眨眼频率影响实验表明,黄色易造成工人眨眼频率增加从而容易引起视觉疲劳,心跳加速;视敏度试验表明红色易造成视敏度下降,对工人造成不利影响;色彩与反应速度实验表明白色环境下人的反应最快,考虑采用蓝白或者绿白作为车身涂装,在合理警示的同时减少警示色带来的负面影响。3.2起重臂配色设计实践起重臂的色彩设计一定要与它的功能相结合。根据色彩的性质,纯度越高,给人的感觉越沉稳有力[9],因此,高空作业车的起重臂主要运用高纯度的色彩,并结合整体车身其他部位的配色情况,加强高空作业车的整体性,色彩与反应速度实验还表明白颜色背景下人的反应速度最快,考虑将白色作为起重臂的主体配色。起重臂的色彩涂装见图3。3.3吊兰配色设计实践吊兰为工人提供了一个安全的高空作业平台,其色彩运用直接影响到工人的工作状态以及心理反应。实验发现蓝色可以有效降低人员在高空环境下的恐惧感,不易造成视觉疲劳。白色环境下人的反应速度最快,但白色明度较高,在照度较高的环境下容易造成视疲劳。灰色环境下人的反应速度也比较快,且不会对视敏度造成负面影响。灰色属于冷色系,对于降低高空作业车中的人员的高空恐惧感也有一定的积极作用。综合各组实验结果得出,吊兰主色调采用蓝色(0,0,255)、灰色(128,128,128)或白色(255,255,255),见图4。吊兰中地板应采用与大地颜色相似的灰色,这样便“拉近”高空作业车中的人员与地面的距离,降低其心理恐惧感。3.4设计实践展示基于文中实验以及高空作业车实际情况,大致展示高空作业车的车身,起重臂以及吊兰的色彩涂装,见图5。
4控制面板色彩设计实践
高空作业的微小的误操作可能会给人员带来致命性的灾难。合理的功能布局在一定程度上会降低操作的失误率,但其色彩的合理运用在很大程度上也可降低操作工操作的失误率,提高人身安全。操纵面板色调必须以冷色系为主色调,据CIE色度表资料内容,应采用反射波长为420nm的蓝色色调;控制面板中按键的色彩及显示装置色彩的应用必须符合人机工程学,作为指示不安全情况的信号灯一般使用波长为700nm的红色光;提醒注意的信号灯用波长为560nm的黄绿色光;表示正常运行的信号灯用波长为530nm的绿色光[10]。同时国内外的一些研究表明,短波长的色彩更利于保持一个良好的警醒水平,而波长较长的色光可以调动自主神经的活动,但可能加重紧张程度,反而减低了作业安全性。在短波长色光下可以保持更好的警醒状态和工作绩效[11]。
5结语
通过实验测试以及数据分析研究色彩通过人眼对人的各项生理心理反应影响的外在表现,研究色彩在不同使用情境下的使用规则,为高空作业车的色彩涂装提供一定的理论借鉴,进而提升高空作业车色彩使用的合理性。由于实验较多以及条件有限,文中的一些实验较为简单,实验必知名经济期刊然会存在一定的缺陷以及测量数据的误差,导致实验结果的不准确还望见谅。
作者:刘志斌 姚君 王选 单位:中国矿业大学