（应用心理学专业论文）视觉搜索中不同突显方式作用的比较研究.pdf

视觉搜索中不同突显方式作用的比较研究 采簿要 突显是一种提高计算机显示搜寨效率的方法或技术。本研究在前人研 究的基础上着重对突显方式做进一步的探讨。研究包括四个实验：实验一 对黑白背景下红、黄、蓝、绿四种颜色的突显工效进行了比较研究。实验 二对黑白背景下高频、中频、低频三种闪烁的突显工效进行了比较研究。 实验三对黑、白背景下逆显的突显工效进行考察。实验四对黑、白背景下 颜色与闪烁的突显工效进行了比较研究。此外，在上述实验研究的基础上 提出若干计算机界面的设计原则。 实验结果表明：颜色作为突显方式在视觉搜索中的作用受到视觉材料 呈现的背景因素的影响。白背景下。颜色作为突显方式是不合适的；只有 在黑背景下，颜色突显才能明显提高视觉搜索的绩效。闪烁作为突显方式 可以提离视觉搜索的绩效，而且，在闪烁的频率较高时( 2 7 h z 以上) ，这种 闪烁的突显工效更为明显。视觉材料的呈现背景对闪烁突显视觉搜索绩效 没有明显的影响。逆显作为突显方式不会提高被试的搜索绩效，反而会明 显降低被试的视觉搜索的绩效。不同背景条件下，逆显突显都会降低视觉 作业的绩效，但采用白背景时，这种负效应并不明显，而在黑背景下这种 负效应则十分明显。与闪烁突显相比颜色突显更能促进视觉搜索的绩效。 视觉材料的呈现背景对颜色及闪烁突显视觉搜索绩效有明显的影响。在黑 背景下，颜色突显对视觉搜索绩效的促进作用比闪烁更为明显。 关键词；突显；突显方式；视觉搜索绩效 s t u d i e so n t y p e so fh i g h l i g h t i n g i nv i s u a ls e a r c h a b s t r a c t h i g h l i g h t i n gi sak i n do f t c c h n i q u co rm e t h o d , w h i c hi ss u p p o s e dt or e d u c e t h ea v e r a g ev i s u a ls e a r c ht t m c 1 nt h i si t 8 c 搬l lf o u rc 嘞e 1 1 t sh a db e e n d e s i s n c dt oi n v e s t i g a t et h et y p e $ o fh i g t i l i g h t i n s t h ef r s tt h r e ee x p c r m e n t s e x p l o r e dt h ee f f e c t so fc l o r , b l i n k i n ga n df m v i d e o 酗t y p e so fl l i g 嘶蛐g 0 1 1v i s u a ls e a r c hp e r f o r m a n c ei 1 1w h i t ea n db l a c kb a c k g r o u n dr e s p e c t i v e l y - t h e n t h el a s to r l em a d eac o m p a r i s o nb e t w e e nt h et w oe f f e c t i v et y p e so fh i g h u g h i m 舀 l e c o l o ra n db l i n k i n gb a s e d0 1 1 , t h er e s u l t s , s o r l l ep r i n c i p l e so fc o m p u t e rd i s p l a y d e s i g nw 雠i n d u c e d t h er e s u l t sw g w o 勰f o l l o w s ：( 1 ) c o l o rh a di l oh i g h , s h a gi n f l u e n c eo i l v i s u a ls e a r c hp e r f o r m a n c ei nw h i t eb a c k g r o u n dh o w e v e r , r e dm g i l l i g h t i l l g ， y e l l o wh i g h l i g h t i n ga n dg r e e nh i g h s h a gg o u l ds i g n i f i c a n t l yi m p r o v ev i s u a l s e a r c hp e r f o r m a n c ei nb l a c kg r o u n d ( 2 ) b l i n k i n gh a dh i g h l i g h t m gi n f l u e n c eo n v i s u a ls e a r c hp c d h m 磁c chb o t hb a c k g r o u n d s b e s i d e s ，h i g h - f r e q u e n c y h i g h l i g h t i 蝇a n dm e d i a t e - f r e q u e n c yh i 龇i g h f i n gc o u l ds i g n i f i c a n t l yi m p r o v e v i s u a ls e a r c hp c 稍o r l b a n c c ( 3 ) t h e r e 嘲n e g a t i v ve f f e c t so ff 。哪cv i d e oo i l v i s u a ls e a r c hp e r f o r m a n c e 缸b o t hb a c k g r o u n d s h o w e v e r , t h en e g a t i v ee f f e c tw a s n o ts i g n i f i c a n ti nw h i t eb a c k g r o u n d 。( 4 ) t h ee f f e c t so fc o l o r0 1 1v i s u a ls e a r c h p e r f o r m a n c ew e r eb e t t e rt i 鼬b l i i i k 矗培i nb o t hb a c k s t o u n d s , e s p e c i a l l y 缸b l a c k b a c k g r o u n & k e yw o r d s ：l l i 曲b g h d n g ；t y p eo f h i g 重i l i g h 血g ；v i s u a ls e a r c hp = f o r n 瑚c e 浙江大学硕士论文 前言 l突显的概述 突显0 1 i s h l i g h 血g ) 是在与视觉搜索任务有关的视觉显示中，采用某种特 殊方式( 如加亮等) 突出显示多个项目中的若干个项目。从而提高视觉搜索效 率的一种方法或技术。在现代社会中，由于计算机在生产、管理等各个 领域中得到广泛的应用，工作人员每天都要处理大量的计算帆显示的信息， 其中主要的任务就是进行视觉搜索，查找所需要的信息。一般的视觉搜索过 程是指在若干个各选的项目中查找目标项，判断萁有无或给其命名的过程。 目标项即用户要寻找的项，除目标项以外的各项为干扰项。突显应用的基本 思想就是通过特定的显示设计影响用户注意资源在螯选项目中的优先分配策 略，以达到缩短平均搜索时间，迅速从多个干扰项中查找到目标项的目的。 因此，突显有着重要的研究价值和广泛的应用价值。 2本研究的立项依据和丑的 对突显的实验研究主要集中在八、九十年代。大致可分为突是的效用性、 计算机视觉搜索平均时间的数学模型、部分冗余视觉代码等三个方面( 具体 情况见附录一文献综述) 。经过研究者们的努力，有关突显的效用性、影响 效用性的因素( 包括突显方式等) v a 及最佳突显项数的确定等方面的问题均在 一定程度上得到解决。其中，针对突显效用性的研究结果已表明：突显在一 定条件下可以提高视觉搜索的绩效，但这一效应能否发挥，与突出显示项目 的方式( 即突显方式) 有很大的关联。研究中涉及颜色、闪烁、逆显等多种突 显方式【g 瑚b e 嘻8 5 ；f i s h e r 等人，8 5 ；f i s h e r 等人，s 9 1 。其中，颜色是将突显 项目的颜色换成与其他备选项目不同的颜色。闪烁是使突显项目处于不断地 浙江大学磺士论文 交替呈现和消失的状态。逆显是指将突显项目本身的颜色与所占长方形区域 的背景颜色互换虽然研究者们已取得了一些突显方式方面的研究成果，但 是，涉及突显方式的研究中仍存在些问题值得进一步的思考。 首先，在颜色的突显工效问题上，d l f i s h c z 和i c c t a n l 9 8 9 年的研究 结果证明，在突显项目中包含目标项的可能性或概率较高的情况下( 尤其为 1 0 0 时) 颜色是最理想的突显方式。但在以往使用颜色作为突显方式的研 究中，仅以黄色这一种颜色来突出显示要突显的项目，且所使用的背景也仅 为黑色一种。那么在用除黄色以外的其它颜色作为突显方式时能否得到同样 的实验结果；如果可以得到同样的结果，哪种颜色作为突显方式会更好以及 各种颜色在不同背景下是否表现同样的突显工效等这些闽题还未被研究过。 为此还需要在f i s h e r 等人实验基础上作拓展性的研究。 其次，在闪烁的突显工效问题上，以往的研究得出了并不一致的实验结 果。b f g o m b e r 颤1 9 8 5 ) 和f i s h e r b g c o u r y 等人( 1 9 8 9 ) 的突显研究结果均 表明闪烁不具突显工效，且有延缓视觉搜索的作用。与之相反，k f v a n o r d c n ， l d i v i t a 和m _ l s h i m ( 1 9 9 3 ) 的实验却证明了闪烁的突显工效。为了解决这一 矛盾，需要进一步的研究。另外，还可以探讨自背景下闪烁的突显工效。 再者，在逆显的突显工效问题上，无论是在g o m b e r g 还是在f i s h e r 等 人的研究中，均表现出降低视觉搜索绩效的负面效应。然而仅证明逆显在黑 背景下无突显工效，也可再进一步探讨逆显在其他背景( 如白背景) 下的突 显工效问题。 基于上述讨论，本研究期望达到以下目的：考察不同背景下颜色、闪烁、 逆显的突显工效，进而针对每种具有突显工效的突曼方式，选出其较为理想 的特定形式或适用的背景条件，以便为实际应用提供实验依据。 3研究的构思及安捧 浙江大学颈士论文 本研究采用实验室实验法。它主要包括以下内容： ( 1 ) 以数字为材料，反应时为指标。考察黑白两种背景下红、黄、蓝、绿 四种颜色的突显工效并对各背景下具有突显工效的颜色进行比较，选出最 佳的一种突显颜色。 ( 2 ) 以数字为材料，反应时为指标，考察黑白两种背景下高频、中频、低 频三种闪烁的突显工效，并在证明其突显工效的前提下确定比较理想的一种 频率的闪烁。 ( 3 ) 以数字为材料，反应时为指标，考察黑白两种背景下逆显的突显工效。 ( 4 ) 在前三个实验基础上，将不同的具有突曼工效的突显方式进行比较， 从而选出最佳的突显方式。 浙江大学砥士论文 砻岛验研究 实验一黑自背景下四种颜色突显工效的比较 l 实验目的 本实验的目的是比较在黑白背景下红、黄、蓝、绿四种颜色作为突显方 式对视觉搜索绩效的影响从而确定不同背景下较理想的颜色突显方式。 2 实验方法 2 1 实验装置 实验过程由t o p c o n 4 8 6 微机控制，视觉搜素材料在高分辨辜的v c j a 彩 色显示器上呈现，被试用标准键盘上的数字键盘作反应。 2 2 实验材料及要求 每次试验显示五个以水平方式捧列的数字。每个数字所占的区域宽2 1 象桑( 0 8 4 c m ) ，高3 1 象紊( 1 2 4 c m ) 。两相邻数字中心之间的距离为2 5 c m 。 被试双眼与屏幕上显示的中间数字的水平距离为7 0 c m 。整个显示的视角约 为9 2 0 d c g 。 实验有黑白两种背景。每种背景下均有五种数字显示条件即红色、黄色、 绿色、蓝色四种突显显示条件和非突显显示条件。备种数字曼示条件的具体 设置及不同背景下五种颜色的色度值和亮度值详见袭1 一i 和表卜2 。黑背景 与白背景亮度值分剐为4 4 5 c d m 2 和9 0 4 0 c d 一键盘的照度为1 5 9 1 u x 。各 种实验条件下的亮度值、色度值| = 2 王及键盘的照度值分别用u b d l 4 亮度汁和 种实验条件下的亮度值、色度值咀及键盘的照度值分别用l b i ) t 4 亮度计和 浙江大学硕士论文 实验研究 实验一黑自背景下四种颜色突显工效的比较 l 实验日的 本实验的目的是比较在黑白背景下红、黄、蓝、绿四种颜色作为突显方 式对视觉搜索绩效的影响从而确定不同背景下较理想的颜色突显方式。 2 实验方法 2 1 实验装置 实验过程由t o p c o n 4 8 6 微机控制，视觉搜索材料在高分辨率的v g a 彩 色显示嚣上呈现，被试用标准键盘上的数字键盘作反应。 2 2 实验材料及要求 每次试验显示五个以水平方式捧列的数字。每个数字所占的区域宽2 l 象素( 0 8 4 e m ) ，高3 1 象素( 1 2 4 c m ) 。两相邻数字中心之间的距离为2 6 c m 。 被试双眼与屏幕上显示的中间数字的水平距离为7 0 c m ，整个昆示的视角约 为9 2 0 d c g 。 实验有黑白两种背景。每种背景下均有五种数字显示条件即红色、黄色、 绿色、蘸色四种突显显示条件和非突显显示条件。各种数字显示条件的具体 设置及不同背景下五种颜色的色度值和亮度值详见表卜1 和袭1 - 2 。黑背景 与白背景亮度值分剐为4 4 5 c d w 和9 0 4 0 c d m 2 ，键盘的照度为1 5 9 1 u x 。各 种实验条件下的亮度值、色度值以及键盘的照度值分别用u b m 4 亮度计和 濒江大学硕士论文 s z - 3 0 1 照度计测定。 每次试验呈现的五个数字包括一个目标数字和四个干扰数字。目标数 字从1 、2 、3 、4 四个数字中随机选取，但同一目标数字不能连续呈现超过 四次。目标数字的位置也是戆机选取的，但要求在各个位置出现的次数相 同。四个千扰项从5 、6 、7 、8 、9 五个数字中随机抽取。它们被随机安排 到未被目标项占据的其他四个位暨上。四个目标数字1 、2 、3 、4 对应的被 试反应键分别是f 、8 、6 、2 四个键。 实验中，被试的任务要求是在呈现的五个数字中查找目标数字，并按 与目标数字相对应的反应键，如查找到的目标数字为3 ，便按6 键。 表i - i 黑色或白色背景下五种数字显示条件的具体设置 墨丞叁鲑笪墨量j e 銎墨塑主塑笠基墨墼至塑鱼 非突显斜 詈 白 一 深灰 一 表1 - 2 在罴自背景下五种颜色的色度坐标值和亮度值 黑背最下 量鏖焦 亮度白背景下鱼毽垡 亮厦 的颜色xy( c d _ 2 )的颜色x y ( c d m 2 ) 自一 一1 3 4 。0 0 攮灰 一一1 2 6 0 红0 6 50 3 81 3 0 0红0 5 00 3 71 2 3 0 黄0 4 30 5 31 2 3 0 0黄0 4 1 0 6 l8 1 2 0 蓝0 0 40 1 08 3 9蓝0 ，0 9 0 “9 4 8 缀0 3 20 0 14 1 5 0绿0 3 1 0 5 53 0 2 0 浙江大学硕士论文 2 3 实验变量及设计 本实验中以视觉呈现材料的背景和数字显示条件为自变量。如表卜l 所示，背景分为黑白两种，显示条件有红、黄、绿、蓝四种颜色突显条件 及非突显显示条件。在四种颜色突显条件中，每次试验呈现的目标数字都 被相应的颜色突显，如在红色突显条件下，每次试验目标数字都是红色的。 实验采取两因素的被试内设计。每名被试均参加两种背景下五种显示 条件的试验，每种背景下盼试验有4 0 0 次，各背景下每种显示条件的试验 均为8 0 次，全部试验共8 0 0 次。两种背景下的试验颁序不同，且每种背景 实验中五种显示条件的呈现顺序随机捧列。所有被试分为两组，每组6 人， 男女各半。一组被试先做黑背景的实验，后做白背景的实验，另一组则相 反， 2 4 实验程序 实验前主试通过计算机屏幕向被试呈现指导语( 见附录- - ) 。使其了 解实验具体步骤和要求。被试看完指导语后进行练习。然后转入正式实验。 正式实验开始时，被试按键启动试验。首先在屏幕中央出现一个加号， 同时伴随1 0 0 0 h z 的声音信号，持续1 0 0 0 m s 后，加号消失。随即在屏幕中 央水平呈现五个数字，这五个数字的中心与加号的中心一致。被试按实验 任务要求做出相应的按键反应。在被试做出反应后，屏幕呈现反馈信息， 告知被试反应是否正确。被试按键进入下一次试验。计算机自动记录被试 反应时及反应结果的正确性。反应时是从数字呈现到被试做出反应的间隔 时间。 整个实验由用c 语言所编的程序控制。 2 5 实验被试 本实验的参加者为1 2 名在校大学生及研究生，男6 人，女6 人，年龄 为2 0 2 4 岁，无色盲，视力或矫正视力在5 0 以上。 渐江大学硕士论文 3 结果分析与讨论 各种实验条件下每名被试的反应正确率都在9 0 以上。在以下的统计分 析中，将通过分折反应时来说明被试搜索绩效的优劣。结果处理之前，原 始数据中错误反应的数值及超过1 5 0 0 m s 的特异值被删去。然后计算出各种 实验条件下的平均反应时如表1 - 3 所示。 表l 一3 不同实验条件下被试的平均反应时( 单位：m s ) 注；捂号内为反应时的标准差( 下同) 3 1 颜色突显对视觉搜索作业绩效的影响 两因素重复测量的方差分析的结果表明；不同的显示条件之间有十分 显著的差异( 最“) = 2 6 9 7 ，p ( o 0 0 1 ) 。从表卜3 各种显示条件下搜索绩效 的比较来看，除黄色突显外，其他颜色突显条件下的搜索续效均优于非突 显条件。然而，经对五种显示条件下被试反应时均值的d u n c a n 多重比较， 发现五种显示条件对视觉搜索的影响无显著差异( p 值均大于0 0 5 ) 。 因此，如果不考虑背景因素的影响。颜色突显对视觉搜索绩效的提高作用 并不明显 3 2 不同背景对各颜色突显工效的影响 重复测量方差分析的结果表明：不同背景下的反应时之间有显著差异 ( l l 。) = 6 6 1 ，p ( o 0 5 ) ，背景与显示条件的交互作用亦具有统计上的显蓍 性( 曩。= - 2 8 9 3 ，p ( o o o i ) 。；f n 背景下五种显示条件反应时均值的单维 方差分析和d u n c a n 多重比较的结果表明： ( 1 ) 在黑背景下，五种显示条 7 浙江大学硕士论文 件下的搜索绩效有十分显著的差异( ，( 祷) = 4 8 4 6 ，p o 0 5 ) 。红、黄、绿三 种颜色突显条件下的搜索均显著快于非突显条件下的搜索( p 均小于0 0 5 ) 。蓝色突显条件下搜索绩效优于非突显条件下的搜索绩效，但末达到统计 上的显著水平( 乃0 0 5 ) 。( 2 ) 在白背景下，五种显示条件下的搜索绩效也有 十分显著的差异( 五鲫= 3 9 1 ，p 7 6 4 m s ) 。这表明在白背景下采用闪烁作为突显方式可能 1 2 浙江大学硬士论文 会有较好的效果。 4 结论 根据上述分析，本实验得出以下结论； 4 1 闪烁作为突显方式可以提高视觉搜索的绩效，而且，在闪烁的频率较 高时( 2 7 h z 以上) 。这种闪烁的突显工效更为明显。 4 2 视觉材料的呈现背景对闪烁突显视觉搜索绩效没有明显的影响，但采 用闪烁作为突显方式时。白背景下的视觉搜索缋效珞优于黑背景。 在计算机屏幕显示设计中，当采用闲烁作为突显方式时，应遵循以下原 则： ( 1 ) 应选用频率较高( 2 7 h z 以上) 的闪烁作为突显方式。 ( 2 ) 宜选用自背景。 实验三黑自背景下逆显的突显工效研究 1 实验目的 本实验的目的是为了说明以下两个问题：( 1 ) 验证逆显的突显工效；( 2 ) 探讨视觉材料呈现背景对逆显突显工效的影响。 2 实验方法 2 1 实验装置 同实验一。 2 2 实验材料及要求 实验材料与实验一基本相同，但根据本实验目的对突显方式作了一些改 浙江大学硕士论文 动，如表3 - 1 所示，黑臼两种背景下均有两种数字显示条件即逆显突显显示 条件和非突显显示条件每种显示条件下耳标数字和干扰数字的颜色和背景 详见表3 - i 。其中，在非突显条件下，目标数字和干扰数字的背景相同，均 为计算机整个屏幕的背景。在逆显突显条件下，日标数字背景和计算机整个 屏幕背景不同，而- t - - 拶数字项的背景则与计算机整个屏幕的背景相同。在逆 显突显条件下，目标数字的背景所占的区域宽2 1 象素，高3 1 象素。黑白背 景下，深灰色的亮度为1 2 6 c d m 2 ，白色的亮度为1 3 4 c d m 2 。 实验要求同实验一。 2 3 实验变量及设计 本实验中以视觉呈现材料的背景和数字显示条件为自变量。如表3 - i 所 示，背景分为黑白两种显示条件分为逆显突显条件和非突显显示条件。 实验采取两因素的被试内设计。每名被试均参加黑、白两种背景下两种 显示条件的试验。各实验被试共有3 2 0 次实验，每种背景下有1 6 0 次，各背 景下的每种显示条件试验为8 0 次两种背景下的试验顾序不同，旦每种背 景实验中四种显示条件的呈现顺序随机捧列。所有被试随机分为两组，每组 6 人，男女各半。一组被试先做黑臀景的实验，后做白背景的实验，另一组 则相反。 2 4 实验程序 同实验一。 2 5 实验被试 浙江大学硕士论文 本实验的参加者为1 2 名在校大学生及研究生，男6 人，女6 人，年龄 为2 0 2 8 岁。视觉正常。视力或矫正视力在5 0 以上。 3 结果分析与讨论 各种实验条件下每名被试的反应正确率都在9 以上。在以下的统计分 析中，将通过分析反应时来说盟被试搜索绩效。在反应时的结果处理之前， 删去原始数据中被试错误反应的反应时数值及特异值( 反应时超过1 9 0 0 m s ) 。然后计算出各种实验条件下的平均反应时，如表3 2 所示。 3 i 不同显示条件对被试视觉搜索缋效的影响 如表3 - 2 所示，非突显下教试的搜索绩效均优于逆显突显条件下被试 的搜索绩效。两因素重复测量的方差分析表明：不同的显示条件之间有十 分显著的差异( 五l m ) = 1 2 1 7 ，p ( 0 0 1 ) 。从表3 - 2 可见：非突显条件下，被 试的搜索绩效明显高于逆显突显条件，逆显突显条件下被试的反应时均值 为9 6 6 m s 而菲突显条件下的反应时均值为9 2 1 m s 。因此，在我们的实验条 件下，逆显突显对视觉搜索绩效有显著的延迟作用。这一结果与g o m b e r g ， f i s h e r 等人实验的结果基本类似 g o m b e r g ，8 6 ：f i s h e r 等人，8 9 。 表3 - 2 各种实验条件下盼平均反应时表( 单位：m s ) j e 塞曼遵熏寒翼挎焦 黑背景9 2 1 ( 2 0 s )9 8 7 ( t 9 6 ) 9 5 4 ( 2 0 5 ) 白背景9 2 2 ( 2 2 2 )9 4 7 ( 1 9 9 ) 9 3 4 ( 2 1 1 ) 塑堡丝! 踅翌! 鲤! 1 2 墅 3 2 黑白背景下不同显示条件对被试视觉搜索绩效的影响 两因素薰复测量方差转析的结果表明：黑白背景下被试的视觉援索绩 效无显著差异( 曩。，) ：o 4 4 ，艄0 5 ) 。但显示条件与背景之间有显著交互作 用峨， = 1 9 8 0 ，p d ) 0 0 5 ) 。这说睨在不寓的背景条件下，被试总盼搜索续 濒江大学硕士论文 效没有明显差别。但在不同背景条件对不同显示条件下被试的绩效产生的影 响是不同的。在黑背景条件下逆显突显条件下被试的搜索反应时为9 8 7 m s ， 明显慢予非突显条件时的9 2 1 m s ( tr i o = 一5 2 5 7 ，尸 o 0 0 1 ) ，而在自背景下，逆 显突显条件时的搜索反应时9 4 7 m s 虽慢予非突显条件时的9 2 2 m s ，但两者之 闻的差异并不显著( t ( i u = 一1 9 7 9 ，艄0 5 ) a 这些结果表明：虽然黑白背景 下。逆显突显者哙降低视堂作业的绩效，但采用白背景时，这种负效应并不 明显。 背景 匿3 一l 不同背景下各显示条件平均反应时比较 显示条件 圈3 2 不同显示条伴下各背景平均反应时的比较 3 3 不同显示条件下黑自背景对被试搜索绩效的影响 由表3 2 所见，在非突显条件时黑背景下被试的搜索反应时为9 2 1 m s ， 白背景下为9 2 2 m s ，t 检验结果表明两者差异并不显著( t ( t 1 ) 一0 1 2 8 ， 肋0 5 ) 但在逆显突显条件下，黑背景下被试的搜索反应时为9 8 7 m s ，自背 浙江大学硕士论文 景时为9 4 7 m s ，两者差异显著( t ( 1 1 ) _ 3 0 6 5 ，p o 0 5 ) 。 这些结果说明：在非突显条件下，视觉呈现材料的背景对被试的绩效影 响不大，而在逆显突显条件下，视觉呈现材料背景对被试绩效的影响非常明 显，采用白背景会改善被试的缋效。 4 结论 根据上述分析，本实验得出以下结论： 4 1逆显作为突显方式不会提高被试的搜索绩效，反而会明显降低被试的 视觉搜索的绩效。 4 2 不同背景条件下，逆显突显都会降低视觉作业的绩效，但采用白背景 时。这种负效应并不明显。 4 3 在逆显突显条件下，不同视觉背景对被试缋效的影响菲常明显，白背 景下的搜索绩效优于黑背景下的绩效。 由以上实验结果，对计算机界面突显设计我们提出以下原则： ( 1 ) 逆显作为一种突显方式在界面设计中不宣采用。 ( 2 ) 如果由于条件限制，突显设计中需要采用逆显方式。那么视觉材料呈现 的背景应采用白背景。 实验四黑白背景下颜色与闪烁突显工效比较研究 l 实验目的 我 f 】已在不同视觉显示背景上，对颜色、闪烁、逆显等常用的突显方式 的工效做了一系列的实验，主要的实验结果表明：( 1 ) 颜色作为突显方式可 1 7 新江大学硕士论文 以促进视觉搜索作业的绩效；( 2 ) 闪烁作为究显方式可以提高视觉搜索的绩 效；( 3 ) 逆显作为突显方式会降低视觉搜索的绩效本实验的目的是在以上 研究的基础上，用实验的方法进一步比较颜色和闪烁这两种对视觉搜索作业 都有促进作用的突显方式的突显工效。 2 实验方法 2 1 实验装置 同实验一。 2 2 实验材料及要求 实验材料与实验一基本相同，但根据本实验目的做了一些改动，如表4 一 l 所示，黑白两种背景下均有两种数字显示条件鄂颜色突显条件和闪烁突显 条件。黑背景下红色的色度x 值为0 6 5 ，y 值为0 3 8 ；白背景下红色的色度 x 值为0 5 0 ，y 值为0 3 7 。 表4 - i 黑色、白色背景下两种显示条件的具体设置 显示条件背景色数字颜色突显数字颜色 ( 或闪烁颤率) 颜色突显条件 黑白红 白深灰红 实验要求同实验一。 2 3 实验变量及设计 本实验中以视觉材料的呈现背景和数字显示条件为自变量。如衷l 所示， 背景分为黑、白两种：显示条件分为颜色突显和闪烁突显两种。 实验采取两因素的被试内设计。每名被试均参加黑、自两种背景下两种 突显条件的试验。各实验被试共有3 2 0 次实验，每种背景下有1 6 0 次，各背 1 8 新江大学硕士论文 景下的每种显示条件试验为8 0 次。两种背景下的试验顺序不同，且每种背 景实验中四种显示条件的星现顺序随机捧列所有被试随机分为两组每组 6 人，男女各半。一组被试先做黑背景的实验，后做自背景的实验，另一组 则相反。 2 4 实验程序 同实验一。 2 5 实验被试 本实验的参加者为1 2 名在校大学生及研究生，男女各6 人，年龄为1 9 2 6 岁，视觉正常，无色盲，视力或矫正视力在5 0 以上。 3 结果分析与讨论 各种实验条件下每名被试的反应正确率都在9 0 v a 上。在以下的统计 分析中，将通过分析反应时来说明被试搜索绩效。在反应时的结果处理之 前，删去原始数据中被试错误反应的反应时效值及超过1 5 0 0 皿s 的反应时特 异值。然后计算出各种实验条件下的平均反应时，如表4 - 2 所示。 表4 2 各种实验条件下的平均反应时表( 单位：m s ) 嚣墨塞量2 e 缝因毖器星叁盐 塑焦 黑背景佗9 ( 1 7 3 ) 7 6 4 ( 1 7 7 )7 4 7 ( 1 7 6 ) 白背最7 2 1 f i s t )7 2 4 ( 1 7 3 )7 2 2 ( 1 7 7 ) 均值7 2 5 ( 1 7 7 )7 4 4 ( 1 7 6 ) 3 1 颜色与闪烁突显对视觉援索绩效影响的比较 两因素重复测量的方差分析表明：不同的效字显示条件之闻有十分显 著的差异( 厅t , i t ) = t 4 0 7 0 ，p o 0 0 5 ) ，颜色突显条件下被试的搜索绩效明显 优于闪烁突显条件下被试的搜索缋效。由表4 - 2 可见；被试搜索的反应时 新江大学硬士论文 均值，颜色突显条件下为7 2 5 m s ，而闪烁突显条件下为7 4 4 m s 。因此，总的 来说如果不考虑背景因素的影响，颜色突显对视觉搜索绩效的提高作用 明显大于闪烁的作用。 背景 圈4 - 1 不同背景下各显示条件平均反应时比较 显示羹件 匿f 4 _ 2 不同显示条件下各背景平均反应时比较 3 2 不同背景对颜色与闪烁突显工效的影响 重复测量方差分析的结果表明：不同的背景下被试的视觉搜索绩效有 显著差异( ，f 。) ：6 9 3 0 。p o ，0 5 ) ，且显示条件与背景之闻有显著交互作用 ( 最l 1 1 1 = 1 2 4 2 9 ，p o 0 1 ) 。由表4 - 2 可见：被试搜索的反应时均值，黑背景 下为7 4 7 m s ，而白背景下为7 2 2 m s 。此外，根据不同背景下两种突显显示条 件时反应时均值的配对样本的t 检验结果可知t 在黑背景下，颜色突显条件 2 0 浙江大学颈士论文 时被试的搜索反应对为7 2 9 m s ，显著快于闪烁突显条件时的反应时7 6 4 m s ( t ) _ 4 2 2 0 ，尺o 0 5 ) 。在白背景下。颜色突显条件时被试的搜索反应时与 闪烁突显条件时的被试反应时只相差3 m s ，两者无显著差异( m ) = 1 5 0 9 ， 乃o 0 5 ) 。这些结果说明：视觉呈现材料的背景对颜色突显及闪烁突显视觉 搜索绩效的有明显不同的影响，在黑背景下采用颜色作为突显方式促进视觉 工效的作用比闪烁更为明显。 3 3 不同数字显示条件时黑白背景下被试搜索绩效的比较 对不同数字显示条件时两种背景下的反应时均值进行的配对样本的t 检 验表明：( 1 ) 颜色突显条件时黑白背景下被试的搜索绩效无显著差异 ( 反：o 5 9 2 。抄o 0 5 ) 。( 2 ) 闪烁突显条件时黑背景下被试的搜索显著慢于白 背景( o 1 ：3 3 8 1 ，氏o 0 1 ) 。这些结果与本研究前两个实验的结果基本相同a 4结论 根据上述分析，本实验得出以下结论： 4 1 与闪烁突显相比。颜色突显更能促进视觉搜索的绩效。 4 2 褫觉材料的呈现背景对颜色及闪烁突显视觉搜索绩效有明显的影响。 在黑背景下。颜色突显对视觉搜索绩效的促进作用比闪烁更为明显。 根据我们的实验结论，我们认为在计算机j 箨蔫的界萄设计中，与闪烁相 比，应优先使用颜色作为突显方式，特别是当视觉材料的呈现背景是黑背景 时更应如此。 浙江大学颈士论文 - - k论 l 三种突显方式的工效分析 本研究对三种不同突显方式作用进行了考察及 e 较。实验一的结果表明 在黑背景下颜色是一种比较理想的突显方式，这与f i s h e r 等人( 1 9 8 5 ，1 9 8 9 ) 的研究结果是一致的。颜色编码是一种减少视觉搜索时闯的有效方法，在以 前的许多研究中都得到了证实 c w e r i k s e n ，5 2 ，5 3 ；w d h i t t ，6 1 ； l g w i l l i a m s ，6 6 。而且根据a m t r e i s m a n 的特征整合理论，象颜色这样 的基本特征在前注意阶段就已被加工。由于上述原因，颜色与其他干扰项目 不同的突显项目极易被搜索到，颜色因此成为一种较理想的突显方式。 实验二的结果与f i s h e r 等人( 1 9 8 9 ) 的研究结果相反。熹l 】与v a no r d e n 等人( 1 9 9 3 ) 的研究结果一致。其结果表明，闪烁作为突显方式也可有效地提 高视觉搜索绩效。闪烁有利于搜索的迅速定位，但当闪烁的频率较小时如 3 h z 。它就会造成时间上的延迟效应，延缓了对目标的辨认，如果闪烁的频 率较高时( 2 7 h z 以上) ，则不会出现这种负效应。 实验三盼结果与g o m b e r g ( 1 9 8 5 ) ，f i s h e r 等人( 1 9 8 9 ) 的研究结果相同， 均证明逆显不适合作为视觉搜索中的突显方式。其缺点就在于它可能引起的 视觉上的侧抑制，影响对目标本身的识别。因面逆显不能提高视觉搜索的绩 效。 实验四的结果表明：与闪烁突显相比，颜色突曼在黑背景下更能促进 视觉搜索的绩效。这与f i s h e r 等人1 9 8 9 年的研究结果相同。由于本实验所 用的闪烁频率为8 1 h z ，丽f i s h e r 等人研究中所用的频率为3 h z 。所以可以 进一步推论即使在频率比较高的条件下闪烁的突显工效依然劣于颜色突 期江大学颈士论文 显。 2 计算机界面设计原剐 由以上实验结果。对计算机界面突显设计我们提出以下原则： 2 1 当颜色作为突显方式时，视觉材料呈现的背景应优先选择黑背景，突 显颜色宜选择红色、黄色或绿色，如果采用白背景应选择红色、蓝色或绿色。 2 2 当闪烁作为突显方式时，应选用频率较高( 2 讴z 以上) 的闪烁作为突 显方式，且采用白背景比较好。 2 3 逆显作为一种突显方式在界面设计中不直采用。如果由于条件限制， 突显设计中需要采用逆显方式，那么视觉材料呈现的背景应采用白背景。 2 4 与闪烁相比，应优先使用颜色作为突显方式，特别是当视觉材料的呈 现背景是黑背景对更应如此。 浙江大学硕士论文 结论 l 颜色作为突显方式在视觉搜索所起的作用要受到视觉材料呈现的背景因 素影响。在黑背景下，颜色突显能够髓显地提高视觉搜索作业的绩效。 2 闪烁作为突显方式可以提高视觉搜索的续效，而且，在闪烁的频_ 攀较高 时( 2 7 h z 以上) ，这种闪烁的突显工效更为明显。视觉材料的呈现背景对 闪烁突显视觉搜索绩效的没有明显的影响，但在白背景下采用闪烁作为突显 方式可能会有比黑背景好的效果。 3 逆显作为突显方式不会提高视觉搜索绩效，反孺会暇曼降低被试的视觉 搜索的绩效。不同背景条件下，逆显突显都会降低视觉作业的绩效，但采用 白背景时，这种负效应并不明显。在逆显突显条件下，不同视觉背景对被试 绩效的影响非常明显，采用白背景有助于视觉搜索绩效的提高。 4 与阂烁突显相比，颜色突显更能促进视觉搜索的绩效，视觉材料的量现背 景对颜色及闪烁突显视觉搜索绩效有明显的影响。在黑背景下，颜色突曼对 视觉搜索绩效的促进作用比闪烁更为明显。 一塑坚查堂夔圭婆塞 参考文献 i e n g e l s e ，a n do t a n d a , r e g u i d e l i n e sf o rm a n d i s p l a yi n t e r f a c e s p o u g h k e e p s i e ，1 9 7 5 ，n y ：国mc o r p 2 e r i k s e n , c w l o c a t i o no f o b j e c t si nav i s u a ld i s p h ya saf u n c t i o no f t h e n u m b e ro f d i m e m i o m0 1 1w h i c ht h eo b j e c t sd i 惭j o u r n a lo f e x p e r i m e n t a l p s y c h o l o g y ，1 9 5 2 ，4 4 ，5 6 - 6 0 3 e r i k s e n , c w o l 哂e o tl o c a t i o ni nac o m p l e xp e r c e p t u a lf i e l d j o u r n a lo f e x a m i m e n mp s y c h o l o g y , 1 9 5 3 ，4 5 ，1 2 6 - - 1 3 2 4 h s h e r , d 。l ，c o u r y , b ，g ，a r i dt e n g s , t o o p t i m i z i n gl i l es e to f m g h i g h t e d o p t i o n s0 nv i d e od i 印l a yt m m i n a lm f n u , s ，i np r o o e e , d i n g so f t h oh u m a n f a c t o r ss o c i e t y2 9 t ha n n u a lm e e t i n g ，1 9 8 5 ，6 5 0 - 6 5 1 5 h s h e l d l ，a n dt m , k c v i s u a ld i l i p 埘：t h eh t # 她, h t i n gp a r a d o x h u n l a n f a c t o r s ，1 9 8 9 ，3 1 ( 1 ) , 1 7 - 3 0 6 h s h e r , d l ，c o u r y , b g ，t e n g s ，t o ，a n dd u f f y , s a m i n i m i z i n gt h et i m et o s e a r c hv i s u a l d i s p l a y s ：t h er o l eo f l l i g i t l i g h 蛀l i g h u m a nf a c t o r s , 1 9 8 9 , 3 1 ( 2 ) 1 6 7 , - - 18 2 7 h i t t , w 。d a ne v a l u a t i o no f f i v ed i ：f f c f e r t ta b s t r a c tc o d i n gm e t h o d s e x p e r i m e n ti v h u m a nf a c t o r s , 1 9 6 1 ，3 ，1 2 0 1 3 0 8 g o m b c r c b f s t r a t e g i ca n da t t e n t i o n a lf a c t o r so fc o m p u t e r - g e n e r a t e d h i s m i g h t i n 鲁u n p u b l i s h 鲥m a t h e s i s , 1 9 8 5 ，n e wm e x i c os t a t eu n i v e r s i t y , l a sc m c o s , n m 9 m i l l e r , l a a n dt h o m a s , l c b e h a v i o r a li s s u e si nt h eu s eo fi n t e r a c t i v e s y s t o m s 1 9 7 6 n y ：m mw a 土8 0 nr e s e a r c hc e n 毫c r 浙江大学硕士论文 1 0 t r e i s m a n , a f e a t u r e s 趣i do b 扣c mhv i s u a lp r o c c s 8 i i i 孚s c i e n t i f i ca m e r i - c a n , 1 9 8 6 ，2 5 5 ( 1 ) ，11 4 b 一1 2 5 11 v a no r d e n , k f ，d i v i t a , j ，a n ds h i m , m j r e d u n d a n t 瑚eo fl u m i n a n c ea n d f l a s h i n gw i t hs h a p ea n dc o l o r a sh i g h u o a t i n gg o d t c $ i ns y m b o l i cd i s p l a y s h u m a n f a c t o r s , 1 9 9 3 ，3 5 ( 2 ) ，1 9 5 2 0 4 1 2 w i l l i a m s ，