刁建新 于洋 薛雅麗

摘 要： 高校校園是高校師生學(xué)習(xí)和生活的主要場(chǎng)所，在城市空間中具有一定的特殊性。高質(zhì)量的高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)是提升高校校園環(huán)境品質(zhì)的重要因素。色彩明度設(shè)計(jì)是高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)邀請(qǐng)?jiān)谛熒鳛橹驹刚哌M(jìn)行標(biāo)識(shí)色彩明度研究實(shí)驗(yàn)，調(diào)整識(shí)別距離和視力兩個(gè)影響因子進(jìn)行六組不同色相下標(biāo)識(shí)色彩明度的主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后對(duì)標(biāo)識(shí)色彩明度與識(shí)別距離、視力的相關(guān)關(guān)系及量化回歸關(guān)系進(jìn)行研究，得到不同色相下的校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)色彩設(shè)計(jì)的最低明度比的公式和輕度近視人群在不同識(shí)別距離、不同色相下所需的明度設(shè)計(jì)參數(shù)。為高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的色彩明度設(shè)計(jì)提供詳細(xì)參考。

關(guān)鍵詞：高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng);色彩明度設(shè)計(jì);主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU20? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號(hào)：1674-7356（2023）-01-0079-08

引言

高校校園就像一個(gè)微型社會(huì)，其空間結(jié)構(gòu)因不斷擴(kuò)展組合而日益優(yōu)化。高質(zhì)量的校園標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)有助于完善校園功能、提升校園環(huán)境品質(zhì)、體現(xiàn)校園文化和展示校園形象?！吧誓軌蛞鹑祟?lèi)視覺(jué)器官對(duì)于物體形狀大小、位置關(guān)系、空間分布等外界信息的獲取”[1]，因此強(qiáng)大的視覺(jué)沖擊能力使色彩成為高校校園標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)的重要元素之一[2]。在色彩的三種屬性中，明度屬性是影響標(biāo)識(shí)易識(shí)別性和醒目性的關(guān)鍵。各項(xiàng)校園標(biāo)識(shí)界面是否清晰與色彩明度對(duì)比密切相關(guān)，高校校園空間面積大且功能空間復(fù)雜，色彩明度對(duì)比在校園視覺(jué)信息界面中有著極為重要的作用，如信息的變化、事物分布密度的變化以及標(biāo)識(shí)的層面等都需要運(yùn)用明度對(duì)比來(lái)表現(xiàn)。

目前，針對(duì)高校校園這種城市特殊空間中標(biāo)識(shí)色彩的相關(guān)研究較少且大多基于案例給出建議，并未給出詳細(xì)的參考數(shù)據(jù)，大部分研究集中在地鐵站、商場(chǎng)、公園和旅游景區(qū)中[3-7]。國(guó)外有關(guān)標(biāo)識(shí)色彩明度的研究給出具體參考數(shù)據(jù)，但其針對(duì)人群多為老年人，并且各研究結(jié)論之間差異較大。如國(guó)內(nèi)王京傳在《旅游目的地品牌標(biāo)識(shí)評(píng)價(jià)研究——以中國(guó)優(yōu)秀旅游城市為例》一文中提出運(yùn)用于旅游目的地中的標(biāo)識(shí)評(píng)價(jià)IDCAM模型的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中包括標(biāo)識(shí)色彩醒目性和易記憶性[8];彭軍和錢(qián)鈞都在旅游標(biāo)志設(shè)計(jì)的研究中對(duì)標(biāo)識(shí)的文字、圖形、色彩3個(gè)方面對(duì)地域文化在旅游標(biāo)識(shí)中體現(xiàn)和應(yīng)用進(jìn)行分析[9-10];艾伯特·H·古德在文化旅游及可持續(xù)發(fā)展研究中對(duì)美國(guó)國(guó)家公園景區(qū)標(biāo)識(shí)進(jìn)行一系列分析和評(píng)價(jià)，包括設(shè)計(jì)特色、制作工藝和維護(hù)成本等[11];日本吉田麻衣等人在視野的可視性研究中表明老年人需要的最小明度比為1.5～2[12]。

按照人體感知特性，影響視覺(jué)感知特性的因素有顯示尺寸、顯示樣本、視距、觀察角度、顏色屬性、顯示明度對(duì)比以及環(huán)境照度。同樣，影響標(biāo)識(shí)易識(shí)別性的因素包括明度、視力、對(duì)象標(biāo)識(shí)信息尺度、照度、色相、識(shí)別距離等。高校校園標(biāo)識(shí)的色彩明度設(shè)計(jì)是標(biāo)識(shí)色彩設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，校園標(biāo)識(shí)作為標(biāo)識(shí)中的一類(lèi)，其特殊性體現(xiàn)在使用人群和使用空間上，易識(shí)別性作為評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)色彩明度的常用人體工程學(xué)標(biāo)準(zhǔn)[14]，仍是校園標(biāo)識(shí)色彩明度的主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。本研究針對(duì)標(biāo)識(shí)色彩界面研究較少的高校校園空間及使用人群，以識(shí)別距離、色相、視力三個(gè)影響高校校園標(biāo)識(shí)界面色彩明度設(shè)計(jì)的因素為可調(diào)整變量，并通過(guò)主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)得到翔實(shí)的第一手?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析給出詳細(xì)的標(biāo)識(shí)界面色彩明度參考數(shù)據(jù)公式。而其他影響高校校園標(biāo)識(shí)明度的因素均在樣本設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境中設(shè)定為恒定。

一、高校校園標(biāo)識(shí)色彩明度設(shè)計(jì)的影響因素

明度是指人眼對(duì)顏色刺激相對(duì)于其周?chē)鷪?chǎng)所感知到的相對(duì)亮度，是視覺(jué)亮度感知的相對(duì)量，而色彩明度指的是畫(huà)面色彩的明亮程度[13]，所以明度指標(biāo)不受色覺(jué)退化、色盲和色弱等視力障礙的觀察者的影響。

（一）識(shí)別距離

高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)是保證使用者、空間和標(biāo)識(shí)系統(tǒng)之間良好互動(dòng)機(jī)制的關(guān)鍵，通過(guò)系統(tǒng)的信息傳遞幫助使用者完成空間定位和路徑尋找行為[15]。識(shí)別距離是指標(biāo)識(shí)使用者在觀看標(biāo)識(shí)信息時(shí)與標(biāo)識(shí)界面之間的距離，識(shí)別距離是影響標(biāo)識(shí)色彩明度比視覺(jué)效果的重要指標(biāo)，在標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的研究中被用作標(biāo)識(shí)實(shí)驗(yàn)的因變量[16]。此外識(shí)別距離也是建筑物理學(xué)的角度下影響標(biāo)識(shí)易識(shí)別性的重要指標(biāo)。

（二）色相

色相是色彩的首要特征，是區(qū)別各種不同色彩的最準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)，任何黑白灰以外的顏色都有色相的屬性，而明度是指色彩的明亮程度。上文提到的影響校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)易識(shí)別性的因素中就包括色相和明度。在高校校園標(biāo)識(shí)色彩的設(shè)計(jì)中，標(biāo)識(shí)色相的確定是標(biāo)識(shí)明度設(shè)計(jì)的前提，不同色相下的明度不能橫向比較，比如肉眼看起來(lái)明度接近的紅色和黃色，實(shí)際黃色的明度要遠(yuǎn)高于紅色，因此只有在確定標(biāo)識(shí)界面色相的前提下才能對(duì)標(biāo)識(shí)色彩的明度參數(shù)進(jìn)行研究。從視覺(jué)感受的角度看，人觀看物體時(shí)注意力會(huì)集中在單一顏色背景下的其他顏色上。同時(shí)色彩明度比高的背景色與信息色更容易被記憶，反之則不容易被記憶[17]。

（三）視力

視力是指視網(wǎng)膜分辨影像的能力，本文結(jié)合視力對(duì)高校校園標(biāo)識(shí)色彩明度的研究主要體現(xiàn)在近視程度上。高校校園標(biāo)識(shí)的目標(biāo)用戶(hù)主體是在校師生，通過(guò)對(duì)216個(gè)在校師生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的使用人群中，近視人群占66.67%，且近視度數(shù)主要集中在0～300度之間。多數(shù)使用人群認(rèn)為標(biāo)識(shí)色彩設(shè)計(jì)有待提高，有關(guān)標(biāo)識(shí)色彩的問(wèn)題主要體現(xiàn)在不夠醒目和看不清內(nèi)容兩方面。分析其原因，一方面大部分使用者存在眼部疾?。ㄓ袛?shù)據(jù)顯示我國(guó)大學(xué)生近視比例高達(dá)90%），且輕度近視人群習(xí)慣于在裸眼狀態(tài)下進(jìn)行日?；顒?dòng)，對(duì)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的視覺(jué)觀看上存在障礙。另一方面校園標(biāo)識(shí)色彩明度比有待提高，更理想的標(biāo)識(shí)信息色與背景色的明度比能夠提高標(biāo)識(shí)的醒目性和易識(shí)別性。

二、高校校園標(biāo)識(shí)色彩明度設(shè)計(jì)主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案

本實(shí)驗(yàn)為高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)信息界面色彩明度的主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，目的是通過(guò)獲得校園標(biāo)識(shí)使用者的第一手主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)資料，找到不同距離和不同色相下標(biāo)識(shí)顏色配置的最低明度比，同時(shí)結(jié)合時(shí)代背景考慮校園標(biāo)識(shí)使用者視覺(jué)狀況（近視程度）的差異，找到不同視力狀況下標(biāo)識(shí)顏色配置的最低明度比，得出的最低明度比參數(shù)可作為校園標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)時(shí)色彩配置明度參數(shù)的參考和可實(shí)際運(yùn)用的色彩明度參數(shù)規(guī)律公式。顏色的分類(lèi)數(shù)不勝數(shù)，本文得出的六祖色相實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可作為相同色系下不同純度顏色標(biāo)識(shí)的明度設(shè)計(jì)參考。高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)色彩明度的主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)是以影響高校校園標(biāo)識(shí)色彩明度設(shè)計(jì)的三個(gè)因素作為變量等階調(diào)整得出規(guī)律。實(shí)驗(yàn)采用主觀感受與客觀量化分析相結(jié)合的方法，進(jìn)行標(biāo)識(shí)色彩明度與識(shí)別距離、視力、色相等易識(shí)別性影響因素的相關(guān)關(guān)系及量化回歸關(guān)系研究，找到標(biāo)識(shí)色彩明度設(shè)計(jì)可參考的詳細(xì)數(shù)據(jù)。結(jié)合研究對(duì)象與使用人群的差異通過(guò)主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)對(duì)高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的色彩明度設(shè)計(jì)進(jìn)行量化研究。從而提出適用于高校校園、對(duì)使用主體學(xué)生更有針對(duì)性的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)色彩明度設(shè)計(jì)參考。本次色彩明度主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的恒定條件為物理環(huán)境中的信息尺寸、照度、色相和視覺(jué)感知中的顯示尺寸、顯示樣本、觀察角度、環(huán)境照度。調(diào)整變量為識(shí)別距離、色相、視力、明度。邀請(qǐng)高校校園的在校生作為志愿者參與實(shí)驗(yàn)，男女比例為1∶1。同時(shí)目標(biāo)用戶(hù)特性，包括用戶(hù)年齡、生理感知、心理認(rèn)知、能力局限、習(xí)慣等個(gè)體屬性，以及知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、常識(shí)等技能特性對(duì)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的易識(shí)別性也有一定影響，高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的使用者主要是大學(xué)生，用戶(hù)特征相近。本文的研究對(duì)象為高校校園中的標(biāo)識(shí)界面色彩明度設(shè)計(jì)，研究結(jié)果可通用于各類(lèi)高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，受高校中各種復(fù)雜空間的影響較小，所以此處不做空間分類(lèi)討論。

本次實(shí)驗(yàn)研究的技術(shù)路線如圖1所示，首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備，對(duì)影響高校校園標(biāo)識(shí)色彩明度參數(shù)設(shè)計(jì)的識(shí)別距離、色相、視力三個(gè)因素進(jìn)行變量調(diào)整。其中視力為不可控因素，且由于標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)中標(biāo)識(shí)界面不可能是單一顏色，得到不同色相的合理明度參數(shù)能夠大大提高標(biāo)識(shí)質(zhì)量，同時(shí)得出科學(xué)的明度比更利于設(shè)計(jì)實(shí)踐中的應(yīng)用，因此關(guān)于明度參數(shù)的研究體現(xiàn)在明度與識(shí)別距離、視力的回歸關(guān)系上，關(guān)于視力與明度比的關(guān)系研究依據(jù)數(shù)據(jù)分析給出推薦明度比，對(duì)其余影響因素進(jìn)行調(diào)控使其盡量保持恒定。對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本進(jìn)行設(shè)計(jì)，等階改變明度參數(shù)。其次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄各項(xiàng)研究數(shù)據(jù)。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析得到高校校園標(biāo)識(shí)色彩明度設(shè)計(jì)的參數(shù)推薦及最低明度比。

三、高校校園標(biāo)識(shí)色彩明度設(shè)計(jì)主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)樣本設(shè)計(jì)

標(biāo)識(shí)色彩組合方案無(wú)數(shù)，目前關(guān)于標(biāo)識(shí)系統(tǒng)有六本相關(guān)國(guó)標(biāo)規(guī)范，其中只有2020年10月1日實(shí)施的國(guó)標(biāo)規(guī)范《信息導(dǎo)向系統(tǒng)人體工效學(xué)設(shè)計(jì)與設(shè)置指南》中給出了關(guān)于標(biāo)識(shí)配色方案的說(shuō)明，規(guī)范提出包含黑白的八種顏色作為信息色和背景色，共有14種組合方案，本實(shí)驗(yàn)樣本考慮校園標(biāo)識(shí)色彩的豐富性和多樣性，選取其中彩色組合的六套（未考慮黑色和白色后剩下六套色系組合）標(biāo)識(shí)信息色與背景色色彩組合方案，分別是紅白、黃黑、綠黑、藍(lán)白、紫黑、青白（如圖2），且六組方案通過(guò)改變純度能夠包含色相環(huán)上的大部分顏色，因明度是影響易識(shí)別性的關(guān)鍵指標(biāo)，所以不同純度相同色系的顏色明度參數(shù)和計(jì)算公式可做參考。設(shè)計(jì)樣本色彩時(shí)先使用HSB色彩模式①確定六種顏色色相的H、S、B參數(shù)（H、S、B分別代表色相、飽和度、明度），因?yàn)镠SB色彩模式是基于人眼建立的，使用HSB模式的色彩更貼近實(shí)際生活中肉眼觀察到的情況，使高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的色彩研究更準(zhǔn)確。紅色、青色、綠色、藍(lán)色、紫色、黃色的H值分別是0°、180°、120°、240°、270°、60°。隨后為等階改變L值（明度）而不改變色相和飽和度，則在確定HSB參數(shù)的條件下使用LAB模式②，對(duì)L（明度）值從小到大等階調(diào)整（一個(gè)色相的20個(gè)明度樣本中，L最小值為5最大值為100）。紅色、青色、綠色、藍(lán)色、紫色、黃色在LAB色彩體系的設(shè)計(jì)AB值分別為（81、70）、 （-51、-15）、 （-47， 27）、 （12，-44）、 （75、-96）、 （-3，85）。

實(shí)驗(yàn)的六組方案包括三組背景色為白色的標(biāo)識(shí)色彩組合樣本（紅白、藍(lán)白、青白）和三組背景色為黑色的標(biāo)識(shí)色彩組合方案（綠黑、黃黑、紫黑）。人眼識(shí)別中沒(méi)有絕對(duì)的黑和白，所以黑白兩色的L值不會(huì)是0和100，研究給定黑色背景L值為10，白色背景L值為90。

四、高校校園標(biāo)識(shí)色彩明度設(shè)計(jì)主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)環(huán)境與過(guò)程

為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀性，避免天氣、人流量、空間帶來(lái)的心理變化等外部因素的影響，測(cè)試地點(diǎn)統(tǒng)一選在校園室內(nèi)空曠的大廳中;測(cè)試時(shí)間集中在休息日下午14：00～16：00，保證觀察者精神飽滿(mǎn)、心理狀態(tài)輕松以減少因心理狀況引起的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確;高校校園標(biāo)識(shí)的圖形尺寸采用室內(nèi)標(biāo)識(shí)常用尺寸200 mm × 200 mm;空間照度按我國(guó)學(xué)校建筑照明的標(biāo)準(zhǔn)值300～500 lx，測(cè)試時(shí)照度保證在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，且盡量保持照度一致;避免因反光和環(huán)境色影響測(cè)試效果將實(shí)驗(yàn)樣本1∶1打印在不反光的硬板紙上，貼于室內(nèi)白色墻壁上;觀察角度為視線與標(biāo)識(shí)樣本垂直90°，觀察誤差控制在5°以?xún)?nèi)。

在校生大部分用戶(hù)特性較為集中，但生理特性中視力情況差異較大，是影響視覺(jué)信息的識(shí)別的重要因素。因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前先對(duì)其視力狀況進(jìn)行記錄，隨后引導(dǎo)其在11個(gè)不同的識(shí)別距離上（0.6 m、1 m、2 m、3 m、4 m、5 m、6 m、7 m、8 m、9 m、10 m）對(duì)不同色相組合（紅白、青白、綠黑、藍(lán)白、紫黑、黃黑）、不同明度的120個(gè)高校校園標(biāo)識(shí)進(jìn)行識(shí)別，測(cè)試時(shí)觀察者使用雙眼同時(shí)觀察樣本信息，參加實(shí)驗(yàn)的志愿者學(xué)生在實(shí)驗(yàn)量化表中記錄其在不同識(shí)別距離、不同色相標(biāo)識(shí)中能清楚識(shí)別的標(biāo)識(shí)樣本。收集整理來(lái)自志愿者主觀感受的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及分析，得到不同色相下的校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)色彩設(shè)計(jì)的最低明度比的公式和輕度近視人群在不同識(shí)別距離、不同色相下所需的明度設(shè)計(jì)參數(shù)。

五、高校校園標(biāo)識(shí)色彩明度設(shè)計(jì)主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

通過(guò)實(shí)地邀請(qǐng)校園標(biāo)識(shí)的使用者參與標(biāo)識(shí)界面色彩明度實(shí)驗(yàn)，并翔實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)參與者的個(gè)人資料和主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，拿到實(shí)驗(yàn)的第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料。實(shí)驗(yàn)共獲得來(lái)自高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)使用者（教師、大學(xué)生）的2 940組有效數(shù)據(jù)，包括紅白方案有效數(shù)據(jù)499組，綠黑方案有效數(shù)據(jù)486組，青白方案有效數(shù)據(jù)511組，藍(lán)白方案有效數(shù)據(jù)481組，紫黑方案有效數(shù)據(jù)471組，黃黑方案有效數(shù)據(jù)493組，按不同色相方案分組對(duì)色彩明度、視力和識(shí)別距離進(jìn)行量化，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析及回歸分析。

（一）標(biāo)識(shí)色彩明度、識(shí)別距離、視力的相關(guān)性及回歸關(guān)系分析

使用SPSS③統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使用皮爾遜指數(shù)④分析不同色彩組合的明度、視力和識(shí)別距離的相關(guān)性。由于色相不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果在明度與識(shí)別距離和視力的關(guān)系上存在差異（L表示明度;S表示視力;D表示識(shí)別距離）。

① 紅白組合高校校園標(biāo)識(shí)：分析499組紅白樣本實(shí)驗(yàn)的有效數(shù)據(jù)，在紅白方案中，明度與視力、識(shí)別距離在百分之九十九的顯著性水平上分別存在正相關(guān)關(guān)系和負(fù)相關(guān)關(guān)系，皮爾遜相關(guān)系數(shù)分別為0.498、-0.300。紅白組合標(biāo)識(shí)中紅色明度參數(shù)與識(shí)別距離存在線性回歸關(guān)系，方程為：L=-2.47D+95.03;紅色的明度參數(shù)與識(shí)別距離、視力之間存在多元回歸關(guān)系，回歸方程為：L=-122.727+46.622S-3.161D。

② 綠黑組合高校校園標(biāo)識(shí)：分析486組綠黑樣本實(shí)驗(yàn)的有效數(shù)據(jù)，在綠黑方案中，明度與視力、識(shí)別距離在百分之九十九的顯著性水平上分別存在正相關(guān)關(guān)系和負(fù)相關(guān)關(guān)系，皮爾遜相關(guān)系數(shù)分別為-0.378、0.232。綠黑組合標(biāo)識(shí)中綠色明度參數(shù)與識(shí)別距離存在線性回歸關(guān)系，方程為：L=1.90D+15.13;綠色的明度參數(shù)與識(shí)別距離、視力之間存在多元回歸關(guān)系，回歸方程為：L=200.808-39.833S+2.668D。

③ 青白組合高校校園標(biāo)識(shí)：分析511組青白樣本實(shí)驗(yàn)的有效數(shù)據(jù)，青白方案中，明度與視力、識(shí)別距離在百分之九十九的顯著性水平上分別存在正相關(guān)關(guān)系和負(fù)相關(guān)關(guān)系，皮爾遜相關(guān)系數(shù)分別為0.502、-0.398。青白組合標(biāo)識(shí)中青色明度參數(shù)與識(shí)別距離存在線性回歸關(guān)系，方程為：L=-3.61D+92.62;青色的明度參數(shù)與識(shí)別距離、視力之間存在多元回歸關(guān)系，回歸方程為：L=-172.092+56.287S-4.227D。

④ 藍(lán)白組合高校校園標(biāo)識(shí)：分析481組藍(lán)白樣本實(shí)驗(yàn)的有效數(shù)據(jù)，青白方案中，明度與視力、識(shí)別距離在百分之九十九的顯著性水平上分別存在正相關(guān)關(guān)系和負(fù)相關(guān)關(guān)系，皮爾遜相關(guān)系數(shù)分別為0.534、-0.332。藍(lán)白組合標(biāo)識(shí)中藍(lán)色明度參數(shù)與識(shí)別距離存在線性回歸關(guān)系，方程為：L=-2.79D+92.58;藍(lán)色的明度參數(shù)與識(shí)別距離、視力之間存在多元回歸關(guān)系，回歸方程為：L=-147.037+51.234S-3.687D。

⑤ 紫黑組合高校校園標(biāo)識(shí)：分析471組紫黑樣本實(shí)驗(yàn)的有效數(shù)據(jù)，紫黑方案中，明度與視力、識(shí)別距離在百分之九十九的顯著性水平上分別存在正相關(guān)關(guān)系和負(fù)相關(guān)關(guān)系，皮爾遜相關(guān)系數(shù)分別為-0.425、0.321。紫黑組合標(biāo)識(shí)中紫色明度參數(shù)與識(shí)別距離存在線性回歸關(guān)系，方程為：L=2.89D+13.55;紫色的明度參數(shù)與識(shí)別距離、視力之間存在多元回歸關(guān)系，回歸方程為：L=259.389-52.899S+4.415D。

⑥ 黃黑組合高校校園標(biāo)識(shí)：分析493組黃黑樣本實(shí)驗(yàn)的有效數(shù)據(jù)，黃黑方案中，明度與視力、識(shí)別距離在百分之九十九的顯著性水平上分別存在正相關(guān)關(guān)系和負(fù)相關(guān)關(guān)系，皮爾遜相關(guān)系數(shù)分別為-0.545、0.402。黃黑組合標(biāo)識(shí)中黃色明度參數(shù)與識(shí)別距離存在線性回歸關(guān)系，方程為：L=3.72D+16.52;黃色的明度參數(shù)與識(shí)別距離、視力之間存在多元回歸關(guān)系，回歸方程為：L=322.958-65.814S+4.666D。

綜合實(shí)驗(yàn)與分析結(jié)果，高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的色彩設(shè)計(jì)除滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)外，不同色相的高校校園標(biāo)識(shí)色彩的最低明度設(shè)置可參考以下公式：

白色背景

青白：L=-3.61D+92.62;L=-172.092+56.287S-4.227D

藍(lán)白：L=-2.79D+92.58;L=-147.037+51.234S-3.687D

紅白：L=-2.47D+95.03;L=-122.727+46.622S-3.161D

黑色背景：

綠黑：L=1.90D+15.13;L=200.808-39.833S+2.668D

黃黑：L=3.72D+16.52;L=322.958-65.814S+4.666D

紫黑：L=2.89D+13.55;L=259.389-52.899S+4.415D

（L表示明度;S表示視力;D表示識(shí)別距離）

考慮不同標(biāo)識(shí)對(duì)于識(shí)別距離要求的不同，最低明度比可參考表1：

明度比是指相繼或同時(shí)觀看視野中兩個(gè)表面上的明度之比——信息明度比背景明度（信息明度指?jìng)鬟_(dá)信息的元素如文字、圖形等的色彩明度;背景明度指在標(biāo)識(shí)界面中作為背景的顏色明度）。由于背景色的不同，在等階改變L值時(shí)明度比的變化趨勢(shì)不同：白背景色方案中距離與信息色的最小明度比成反比;黑背景色方案中距離與信息色的最小明度比成正比。根據(jù)識(shí)別距離與標(biāo)識(shí)易識(shí)別性成反比的自然規(guī)律、前文樣本明度設(shè)置的相關(guān)描述和對(duì)于明度比的定義，可知以白色為背景色的標(biāo)識(shí)中，識(shí)別距離越遠(yuǎn)，標(biāo)識(shí)主體明度越低，則明度比低，越容易被識(shí)別，且由近到遠(yuǎn)，明度比越來(lái)越低。反之以黑色為背景色的標(biāo)識(shí)中，識(shí)別距離越遠(yuǎn)，標(biāo)識(shí)主體明度越高，則明度比高，越容易被識(shí)別，且由近到遠(yuǎn)，明度比越來(lái)越高。表1中大部分?jǐn)?shù)據(jù)符合此規(guī)律。

但表1中白色背景標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的“最低亮度比”均較高，且在0.6～3 m的紅白標(biāo)識(shí)組合的最低亮度比出現(xiàn)大于1的情況，與上文所述規(guī)律有出入。分析原因?yàn)椋阂环矫媾c色相有關(guān)，白色為高明度色彩，相等的白色與其他顏色相比時(shí)，肉眼感受中白色會(huì)比其他顏色亮很多，甚至當(dāng)白色明度（L值是）只有其他顏色明度值一半時(shí)，感官上仍是白色更亮。另一方面，測(cè)試者（學(xué)生）的眼部視力狀況是影響標(biāo)識(shí)測(cè)試最低明度比的重要影響因素，近視度數(shù)越高，識(shí)別清晰標(biāo)識(shí)所需的最低亮度比越大。因此，雖然主體明度變低，但識(shí)別清楚標(biāo)識(shí)所需的最低亮度比仍然較高。且雖然最低亮度比比值較高，但白色背景標(biāo)識(shí)中，隨識(shí)別距離的增加，標(biāo)識(shí)最低亮度比比值降低，數(shù)值變化符合規(guī)律。

六組標(biāo)識(shí)組合中，紅色與黃色分別是黑色背景與白色背景中滿(mǎn)足易識(shí)別性所需明度比最高的兩種顏色，尤其是黃黑組合實(shí)驗(yàn)得出的明度比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他五組色彩組合。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在色環(huán)中黃色本身明度較高，因此黃色對(duì)人的視覺(jué)刺激比其他顏色更大。但在實(shí)驗(yàn)中當(dāng)設(shè)定黃色的明度與其他顏色一致時(shí)，其辨識(shí)度遠(yuǎn)低于人腦印象中的黃色，所以即使搭配明度最低的黑色進(jìn)行標(biāo)識(shí)界面的信息色與背景色組合，其滿(mǎn)足易識(shí)別性所需的明度比仍需更高的比值。而紅色在色環(huán)中本身的明度也相對(duì)較高，導(dǎo)致出現(xiàn)與黃色類(lèi)似的情況，但由于紅色色相本身辨識(shí)度高導(dǎo)致其易識(shí)別性高于其他顏色，因此其滿(mǎn)足易識(shí)別性所需的明度比高于同等背景色下的其他顏色，但不會(huì)像黃色樣本實(shí)驗(yàn)組合中所需明度比高的那樣顯著。

（二）標(biāo)識(shí)色彩最低明度比與識(shí)別距離的關(guān)系分析

近視是影響高校校園標(biāo)識(shí)識(shí)別的重要影響因素，且在高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)使用者中普遍存在。所以在高校校園標(biāo)識(shí)色彩最低明度比與識(shí)別距離的關(guān)系分析中，應(yīng)將視力因素作為重要考量。近視患者的眼睛對(duì)平均明度的區(qū)域辨別差別的能力會(huì)下降。視力的分類(lèi)主要體現(xiàn)在近視和散光上，0～300度屬于低度近視屈光度，為輕度近視。一般在輕度近視患者不戴眼鏡情況下能應(yīng)對(duì)出行等大部分日常生活。因此統(tǒng)計(jì)近視300度以下測(cè)試者的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)對(duì)數(shù)視力表中的視力參數(shù)為4.5。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后得到紅白、青白、藍(lán)白三組方案最低亮度比與觀測(cè)距離的關(guān)系為：

紅白：L=-0.023 8D+1.095 5

青白：L=-0.039 2D+1.052 9

藍(lán)白：L=-0.027 7D+1.073 5

黃黑、紫黑、綠黑三組方案最低亮度比與觀測(cè)距離的關(guān)系為：

黃黑：L=0.390 8D+1.092 1

紫黑：L=0.352 2D+0.643 8

綠黑：L=0.268 8D+0.754

從視力大于等于4.5的數(shù)據(jù)中統(tǒng)計(jì)分析各視距和色彩方案下所有測(cè)試者均能清晰辨認(rèn)所需的最低明度比，結(jié)果（圖3）顯示：三組背景色為白色的色彩組合樣本中，在近視距（0.6～3 m）范圍內(nèi)六組色彩方案所需明度比接近，白色背景方案中青白樣本優(yōu)于其他樣本。在中視距（4～7 m）和遠(yuǎn)視距（8～10 m）范圍內(nèi)，最低明度比隨識(shí)別距離的增加而變化增大，仍是白色背景方案中青白樣本優(yōu)于其他樣本。所以，以辨識(shí)度作為標(biāo)準(zhǔn)排序?yàn)椋呵喟?藍(lán)白>紅白。三組背景色為黑色的色彩組合樣本中（圖4），以識(shí)別距離1 m為分界線，識(shí)別距離1 m以?xún)?nèi)紫黑優(yōu)于綠黑，識(shí)別距離1 m以外綠黑優(yōu)于紫黑，識(shí)別距離越近，三組方案的最小明度比差距越小，而在視距（1～10 m）下，綠黑色彩組合方案所識(shí)別需明度比最低，黃黑色樣本識(shí)別所需明度比最高。即以辨識(shí)度排序?yàn)椋壕G黑>紫黑>黃黑。

普遍認(rèn)知中認(rèn)為六組顏色中紅色和黃色的醒目性更高，所以普遍認(rèn)為紅白、黃黑兩種組合的樣本應(yīng)比其他顏色樣本更醒目更易識(shí)別。但本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與通常情況下認(rèn)知的人眼對(duì)紅黃色光敏感度較高不完全一致。其原因在于色相不同，生活中常見(jiàn)標(biāo)識(shí)的紅色與黃色的明度高于其他顏色，當(dāng)明度一致時(shí)，紅黃信息色的可識(shí)別性低于其他顏色。且明度比相同時(shí)，人眼對(duì)標(biāo)識(shí)信息色明亮的樣本更敏感。因此黑背景色標(biāo)識(shí)方案的醒目性?xún)?yōu)于白背景色標(biāo)識(shí)方案，但相同背景色不同色相信息色的標(biāo)識(shí)方案因色相影響差異較大，所以在不同色相下進(jìn)行明度比、明度參數(shù)的橫向比較缺乏科學(xué)性。

六、結(jié)論

本文通過(guò)歸納國(guó)內(nèi)外高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)色彩明度設(shè)計(jì)的相關(guān)研究，結(jié)合高校校園人群的特殊性，進(jìn)行關(guān)于標(biāo)識(shí)色彩明度設(shè)計(jì)的主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示識(shí)別距離與標(biāo)識(shí)色彩所需明度比成正比，識(shí)別距離越遠(yuǎn)，標(biāo)識(shí)色彩所需明度比越高。不同色相下滿(mǎn)足易識(shí)別性和醒目性的色彩明度需求不同，同時(shí)不同視力狀況對(duì)標(biāo)識(shí)色彩明度的影響較大。具體結(jié)論如下：

（1）不同識(shí)別距離、色相下的最低明度參數(shù)推薦如表1，以0.6～3 m距離為例，六種色相標(biāo)識(shí)組合的明度比推薦為：青白組合0.941 6、藍(lán)白組合0.990 4、紅白組合1.024 1、綠黑組合1.560 4、紫黑組合1.700 4、黃黑組合2.264 5。

（2）考慮校園人群的普遍視力亞健康的狀況，三組背景色為白色的色彩組合樣本中，以辨識(shí)度作為標(biāo)準(zhǔn)排序?yàn)椋呵喟?藍(lán)白>紅白;三組背景色為黑色的色彩組合樣本中，綠黑>紫黑>黃黑。以0～3 m距離為例，統(tǒng)計(jì)了0～300度近視校園人群裸眼活動(dòng)時(shí)六種色相下高校校園標(biāo)識(shí)系統(tǒng)推薦的亮度（L值）參數(shù)為：青白組合中青色亮度68.518 5、藍(lán)白組合中藍(lán)色亮度72.455、紅白組合中紅色亮度77.589、綠黑組合中綠色亮度29.563 5、紫黑組合中紫色亮度34.588 5、黃黑組合中黃色亮度40.793。

注釋?zhuān)?/p>

①? HSB色彩模式是基于人眼的一種顏色模式。是普及型設(shè)計(jì)軟件中常見(jiàn)的色彩模式，其中H代表色相;S代表飽和度;B代表亮度。色相H（Hue）：在0～360°的標(biāo)準(zhǔn)色環(huán)上，按照角度值標(biāo)識(shí)。比如紅是0°、橙色是30°等;飽和度S（saturation）：是指顏色的強(qiáng)度或純度。飽和度表示色相中彩色成分所占的比例，用0%（灰色）～100%（完全飽和）的百分比來(lái)度量。在色立面上飽和度是從內(nèi)向外逐漸增加;亮度B（brightness）：是顏色的明暗程度，通常是0（黑）～100%（白）的百分比來(lái)度量的，在色立面中從上至下逐漸遞減，上邊線為100v，下邊線為0%。

②? Lab模式是由國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）于1976年公布的一種色彩模式。Lab模式由三個(gè)通道組成，它的一個(gè)通道是明度，即L。另外兩個(gè)是色彩通道，用A和B來(lái)表示。A通道包括的顏色是從深綠色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到亮粉紅色（高亮度值）;B通道則是從深藍(lán)色（低亮度值）到灰色（中亮度值）再到黃色（高亮度值）。因此，這種色彩混合后將產(chǎn)生明亮的色彩。

③? SPSS（Statistical Product and Service Solutions）， “統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品與服務(wù)解決方案”軟件。

④? 皮爾遜相關(guān)系數(shù)是一種度量?jī)蓚€(gè)變量間相關(guān)程度的方法。它是一個(gè)介于1和-1之間的值，其中，1表示變量完全正相關(guān)，0表示無(wú)關(guān)，-1表示完全負(fù)相關(guān)。

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Color Brightness Design of University Campus Logo System：

a Subjective Experiment

Diao Jianxin， Yu Yang， Xue Yali

（School of Architecture and Art Design， Hebei University of Technology， Tianjin 300301， China）

Abstract： University campus， where teachers and students study and live， has its own specific characteristics in urban space. The high quality university logo system is an important factor to improve the quality of campus environment. Color brightness design serves as an important link in the design of campus logo system. Teachers and students were invited as volunteers to conduct six subjective evaluation experiments on the brightness of logo colors under different shades with two influencing factors of recognition distance and vision. As a result， we have obtained a color design formula and lightness design parameters for mild myopia groups under different recognition distances and different hues， thus providing a detailed reference for the color lightness design of university campus logo system.

Key words： university campus logo system; color brightness design; subjective evaluation experiment