（设计艺术学专业论文）指示系统识别性研究.pdf

摘要 摘要 本课题是针对中国现阶段的指示系统使用的信息载体文字、图形、色彩 三种视觉元素的识别性研究。通过对人的视觉识别过程进行分析，试建立人 对环境中的指示系统各视觉元素的识别互动过程模型。模型中将人的视觉认 知分为两个阶段，视觉识别过程和视觉认知过程。前一阶段属于视觉生理范 畴，视觉元素引起人视觉器官( 眼睛) 对刺激的正确反映。后一阶段属于视 觉心理，眼睛将刺激传达到大脑皮层，大脑对其进行编码加工。 文章从视觉生理出发，参考人机工程学理论，探讨视觉识别过程当中， 影响三种载体信息传达的各种因素。然后从视觉心理出发，依据认知心理学 的研究方法，探讨视觉认知过程当中，通过大脑的加工，三种视觉元素的信 息传达方式，并对各元素的传达功能进行比较。 此后本文分析了模型在设计实践中的运用，提出改善视觉元素的识别性 可以提高指示系统指示信息传达的基本功能。指示系统设计师需要了解受众 对视觉元素的识别过程，在设计中提高系统识别性。 关键词：“识别性，”“文字，”“图形，色彩，视觉识别，认知” a b s t r a c t a b s t r a c t t h i ss u b j e c ti sar e s e a r c ho n r e a d a b i l i t yo f t h r e ev i s u a le l e m e n t ：c h a r a c t e l g r a p h i c ，c o l o lw h i c hh a sb e e nm o s tf r e q u e n t l yu s e da si n f o r m a t i o nc a r r i e r i n c u r r e n tc h i n e s es i g ns y s t e m s b a s e do nr e s e a r c ho fh u m a na p p e r c e p t i o na n d c o g n i z a n c e ，am o d e lh a sb e e ni n t r o d u c e d h e r et o e x p r e s s t h e p r o c e s sh o w i n f o r m a t i o nr e c e i v e ra n ds i g ns y s t e mc o m m u n i c a t ea n di n t e r a c tw i mt h et h r e e v i s u a le l e m e n t ，a m o n gc e r t a i nc i r c u m s t a n c e t h ev i s u a li d e n t i f y i n gp r o c e s sh a s b e e ns e p a r a t e di n t o a p p e r c e p t i o na n dc o g n i z a n c e i nt h em o d e l a sav i s u a l p h y s i c a li s s u e ，a p p e r c e p t i o n f o c u so nv i s u a ls e n s o r yo r g a n sc o r r e c tr e a c t i o nt o t h es t i m u l a t i o nf r o mv i s u a le l e m e n t c o g n i z a n c ei sav i s u a lp s y c h o l o g i c a li s s u e ， w h i c hw o r k so nc o d i n ga n dm a c h i n i n ga c t i o ni nh u m a nm i n d ，w h e nt h e i n f o r m a t i o nd e l i v e r e d t h er e s e a r c h e dw h i c hf o c u so ne f f e c to fv a r i o u sf a c t o r so nt r a n s p o r t a t i o n f u n c t i o no ft h et h r e ei n f o r m a t i o nc a r t i e rd u r i n gt h e a p p e r c e p t i o np r o c e s s ，w a s m o s t l y b a s e do i l e r g o n o m i c s t h e o r i e s t h er e s e a r c hm e t h o do f c o g n i t i v e p s y c h o l o g yh a sb e e nu s e d ，t oe x p l o r et r a n s p o r t a t i o nm o d a l i t yo ft h et h r e ea n d c o m p a r e t h e i rt r a n s p o r tf u n c t i o n ，u n d e rt h em a c h i n i n go f m i n d t h em o d e lh a sb e e nb r o u g h tt ob e a r , w i mt h ea s s e s s m e n to ft h er e s u l tt h e n c o m et oc o n c l u s i o n ：a m e l i o r a t i o no fv i s u a l e l e m e n t m a d a b i l i t yi m p r o v e d i n f o r m a t i o n t r a n s p o r t a t i o n ，t h ee s s e n c ef u n c t i o no fs i g ns y s t e m k e y w o r d s ：r e d a b i l i t y , c h a r a c t e r , g r a p h i c ，c o l o r ，v i s u a li d e n t i t y , c o g n i z a n c e i i 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名：名p 一 口弓 年；月i c ) 曰 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签 2 - 岁年弓月t ( 7 日 学位论文作者签名参一 d s 年弓月c 日 杪八 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 绪论 绪论 引言 一位著名的学者指出，中国的人才求全，中国人总是希望自 己成为全才，而美国的人才求专业。从个体看来，中国的人才各有 特色，而美国的各类人才如出一辙，然而从整体看来，中国由于学 科重复，人才整体呈现单一，而美国因为各有所专，人才整体才显 得丰富多彩。 一、专业学科的理论知识储备 l9 97 年进入同济大学建筑城规学院工业设计系的时候，我们的课程设 置涉及的学科包括平面设计、产品设计、建筑设计、环境设计。这的教学计划 相对于八年前中国极不成熟的设计人才市场需求来说已经极为超前了。现在中 国拥有全世界规模最庞大的设计教育教育体系，设计学科近年来不断发展，正 是所谓“术业有专攻”，几年来学科得到不断的发展，学科细分和学科结构的变 更是必然的趋势。 而与之相对的国内设计市场一直是十分滞后的。近来中国的设计人才市场 有大而化之的趋向，设计者跨专业，跨行业运作的现象屡见不鲜。与国外不同 学科一起研究同一项目的做法不同，中国设计市场上常常是某一学科的带头人 做不同性质的项目，在做项目的同时补充背景知识。不可避免的导致了中国设 计市场的混乱。同时也是对于设计教育的产品的极大浪费。 教育市场化的情况下，市场的混乱一定程度上制造了学科的混乱，但是我 们相信混乱之后会出现新的规律，学科应更提倡专业化，学科的知识储备是人 才知识储备的来源。专业的学科需要专业的理论知识。学科应该走在市场的前 面形成专业特色。 二、指示系统设计视觉传达研究范围 指示系统设计是属于工业设计( i n d u s t r i a ld e s i g n ) 的范畴，在军事e 、 工业上也作为人机界面的设计内容之一。指示系统设计需要甲面设计作为基本， 但是只做一些设计手法之类的表面研究，就会在实际操作中不可避免的面对肤 浅设计造成的严重后果。 指示系统对于城市建设、城市功能运转有着重要的意义，各个领域都展开 了对指示系统的多方位的研究。城市规划专业和景观设计专业主要从空间的结 构，人流的路线，空间节点等不同方向研究指示系统的设置，信息分级等，从 而完成指示系统的规划工作。建筑专业主要从建筑内部空间、空间认知等方向 研究指示系统之间各单体的信息链接，信息接受者的寻路过程。主要探求指示 系统的系统化运作过程。艺术设计学的视觉传达方向除了设计手法的探讨外， 主要从信息接受者对于指示系统的物质表现形式例如文字、图形、色彩、材质 等视觉元素的视觉识别和认知的过程进行研究。费城大学的客座教授张纪屏女 士认为：“指示系统设计师在设计指示系统的过程中，作用就是帮景观师、建筑 师们设计一盒蜡笔。” 一。( 二二i 二二一；孥季蚕统 茎妻墨竺竺要 l + 人流路线，空阀节点。信毒务级 景观设计领域 = + 人流鼯线 空l 吲巧点1 怊思分皲 “。f 图o - 1 不同学科领域对指示系统研究的重点1 图片绘制邹一了 一，信息链接 _ 催怠传达 0 “一= “一” i入 指示系统的单体设计的目的不是设计新颖、形式漂亮，而是要准确的传达 指示信息。文字图形信息模糊，或者不符合受众视觉识别要求，受众不能准确 了解文字图形的含义，这样的指示系统的设计是失败的；文字和图形等视觉元 素都准确的被受众接受，然而在受众大脑思维当中需要传达的信息没有被当作 有用信息处理，而忽略掉，这样的指示设计也是失败的。因而指示系统的识别 性应该作为设计者的基础知识。 三、识别性研究的相关理论和研究方法 相关理论：指示系统的识别性研究涉及的学科广泛，平面与空问设计是基 础，包括人机工学、认知心理学、环境心理学、照明、色彩学等等都对是别过 程有各方面的研究。指示系统的识别性是指指示系统的各视觉元素顺利、准确 地传达引起受众的视觉刺激，并且在大脑中对接收到的信息做编码加工，并且 转化为指令正确指导运动系统做出相应运动的性能。例如，人处在某一环境当 中，首先要从环境中看到指示系统，并且准确阅读指示系统传达的文字、图像、 色彩等信息，人机工学、照明、环境心理学等学科对这一视觉识别过程有一系 列的研究成果。在人通过视觉准确接受了信息之后，人脑会对这些信息做编码 加工，会自动放弃某些信息，如果信息不能顺利传输到大脑，大脑不会因而指 导运动系统做出相应的动作，指示系统的设计也是失败的。心理认知学对人臃 信息加工过程有着丰富的研究资料，都是指示系统设计师的重要参考。 研究方法：如同研究物理和化学这类自然科学一样，在识别性的研究领域 中，我们企图建立一个可以解释以及预测现象的模型( m o d e l ) ，而模型的建立， 是透过一连串可重复验证的实验以及严密的假设所构成，也就是说，这个模型 是建立在逻辑推理的基础上。当这个模型无法完美的解释现象时，就需要修正 它，抑或被新建立的模型所取代。 借鉴人机工学研究成果进行视觉元素的合理性研究，借鉴认知心理学研究 成果对指示系统信息在人脑中的运作做出猜测，并在设计实践中验证，修正研 绪论 究结果。 四、论文框架 文章除了绪论，内容分为六章，第一章对相关概念和理论做定义和概述， 第二章到第五章从文字、图形、色彩的视觉识别和人的视觉认知四个方面分项 分享阐述相关理论，第六章列举实践中的实例对理论作补充说明，( 第二章和第 五章当中也会有相应的实践内容) 第七章对设计师对识别理论的认识和使用作 简单的总结。 第一章指示系统的识别性概论 第一章指示系统的识别性概论 引言 中国的城市化进程之迅速是举世瞩目的，城市建设效率也是 有目共睹的。随之应运而生的城市建筑群落如雨后春笋出现在神州 大地上。每个楼盘小区、商业用地、学校、公园的规划建设完成后， 一些具体的公共设旌单体设计随即成为关注重点。通常把这些设计 统称为城市家具设计( c i t yf u r n i t u r ed e s i g n ) ，这些单体设计包 括：区域指示系统、公共座椅、垃圾箱、路灯等。其中指示系统( s i g n s y s t e m ) 的成熟运用是城市化程度的衡量标准之一。 第一节指示系统领域关于识别性的定义 随着城市化的日益推进，指示系统设计在中国并不是新的课题，不过目前 大多的指示系统设计师是在观摩了国外的设计作品之后，依样画葫芦在中国的 景观中使用相似的色彩、形式、材质的指示牌，追求的是新颖醒目。国外对于 指示系统设计的大量研究结果并没有被重视，相反国外设计的图片资料受到设 计师的青睐。形式上的借鉴之后，随之而来的应该是对于国外指示系统的全面 研究的关注，以及在设计中运用和试验调整，形成符合中国自己的设计市场的 学科知识储备。 1 ，1 1 指示系统( s i g ns y s t e m ) 定义 本文关注的指示系统是建筑内部和建筑外环境、景观环境、城市交通等所 有空间中，具有信息指示功能的所有设置的总和。指示系统最基本的功能就是 将空间中的各种指示信息传达到在空间充实各种活动的人。一般来说，建筑内 部称为寻路系统( w a y f i n d i n g ) ；建筑外环境和景观中的指示系统称为展示信息 系统( d i s p l a yi n f o r m a t i o n ) ；公园、园林中的指示系统常称为导览系统( g u a i d e s 第一章指示系统的识另性概论 s y s t e m ) ；交通领域当中的指示系统称为导乘系统( d i r e c t i o ns y s t e m ) 。各种 中外的说法不一面足，本文统一使用中文指示系统，英文s i g ns y s t e m 。 指示系统在国外研究的不同领域有着不同的称谓，在引进中国的时候没有 经过统一的规范，这也应起了理论交流和学习的各种各样的误解和肤浅理解。 我们并不赞成全盘照搬国外的理论系统和理论框架，但是准确的借鉴是以全面 理解为基础的，中英文对照的混乱也从客观反映了学科背景理论的不成熟。但 是这是每个学科必经的发展道路，设计行为、设计活动总是出现在设计理论之 前，设计理论成熟的过程也是设计行业成熟的过程。 现在经常出现的误解就是把标识系当作指示系统，标识系统是指示系统的 重要组成部分，它就是随着c i 系统的迸入中国的新概念。但是处于c i 企业识 别系统的范畴之内的标识系统是以体现企业整体风貌为主要功能的。虽然企业 识别系统当中含有指示系统的内容，但是指示系统并不是属于企业识别系统的 一部分。就好像企业识别系统当中含有服装设计的内容，但是服装设计并不是 属于企业识别系统设计范畴之内的。分别是有重合的两个不同的系统。 1 1 2 识别性( r e a d a b i | t y ) 定义 什么是识别性，虽然识别性在当下的评论文章当中出现频率相当高，现在 对识别性的认识主要是简单认为识别性强就是与环境反差剧烈，容易引起人的 注意，或者特色鲜明，令人记忆深刻。这是把标识系统当作指示系统的概念错 误导致的。标识系统属于c i 企业形象识别系统的三个子系统当中的中的v i 视 觉识别( v i s u a li d e n t i t y ) 范畴，强调的识别性( i d e n t i f i a b i l i t y ) 是系统 内部的同一和与其他系统的区别。 而指示系统的识别性包括两个方面，一方面是人的感觉器官可对刺激的可 接受例如视觉器官对视觉刺激的可读性( r e a d a b i l i t y ) ；另一方面是人的思维 对信息的可正确认知( c o g n i z a b l e ) 。 指示系统的识别性是针对指示系统的指示功能，着重于系统传递信息的准 第一章指示系统的识别性概论 确性。包括可操作性，能付诸实施的战略与战术，而不是空洞、抽象的哲理； 交通布点的分析，载体的设计离不开系统的布点分析，分析图包括总平面图的 功能分区分析、车行交通分析、人行交通分析、综合布点分析；符合人机工程， 具体尺寸符合园区内行人使用、查找、观看的舒适与方便；符合国际通行的标 准。图案样式采用国际通行的标识：使用符合国家标准的汉语和拼写规范、符 合英语习惯书写规范的中英双语文字标识。“1 本文主要讨论的范围是环境中人的 识别过程，从而探讨影响指示系统传递功能的各元素，为指示系统的设计提供 一些参考。 第二节指示系统识别性研究 对标识系统的功能的理解错误，导致了研究方向的极大误差。在设计者学 习的过程当中，我们总是把眼光投向日本、欧洲、美国指示系统设计的表现形 式。设计师们比较关注的是设计手法之类的比较，这些国家对于标识系统的识 别性研究还没有被设计师所重视。直接使用设计结果，而不是参考设计根据， 在实践中完成了很多不实用或者损害环境空间的设计。 1 2 1 对标识系统的识别性不了解造成社会资源的浪费 中国的城市化过于迅速，极大的促进了设计，基础建设发展的同时，也带 来很多副作用。只注重形式的设计是很容易过时的，落后的设计造成迅速的被 淘汰，上海市南京路步行街和上海火车站南广场的不断重建就是例子。注重指 示系统在环境中的信息传达功能，可以避免指示系统设计发展停留在形式上设 计手法上的现状，避免社会资源的浪费。 以盲道建设为例，我们曾经见过城市建设中将盲道铺成“z ”字型，( 见图 卜1 ) 在盲道上建造违章建筑，非失明人士占用盲道等各种各样不规范的情况。 晓黎搜集整理景观中的指示系统一公共设施系统设计中国工业咨询网2 0 0 4 8 1 2 h t t p y w w w c h i n a - i d c c n d a t a 2 0 0 4 - 0 9 - 0 7 1 0 9 4 5 3 9 2 5 1 h t m l 第一章指示系统的识别性概论 西部某省城的盲道上，设置了坐椅、棚亭，为了 绕开井盖或电线杆，把盲道修成了“s ”形。”。 这些都是设计者和建设者对城市指示系统的使 用不了解，对指示系统的运作不了解造成的。在 城市建设中，使用者小会使用指列j 系统，设计者 才i 懂得指示系统，将指示系统作为装饰存在，如 果我们1 i 注重指示系统设计的本质，就会在景观 建设中，犯下可笑甚至可怕的错误。 图1 1 “z ”字型的茸道设置p 1 2 2 指示系统识别性的研究 设计者对指示系统的识别性不了解在设计中就会无所适从。指示系统设计 在中国并小是新课题，但是学科发展很不均衡，设计者基本属于平面设计人员， 大多从材质、形式出发，设计重点多放在新材料的使用，设计手法的。表面形 式的改变是有限的，很多是不合时宜的，只会造成不断的晕复浪费。学科之问 吖；能简单地通百通，平而设计和指示设计之问有很大的区别，指示系统设计 要从基本功能出发，研究使用过程，从本质上故善系统质量。 对使用过程的研究，就是对系统识别性的研究。如同研究物理和化学这类 自然科学一样，我们食图建立一个可以解释以及预测现象的模型( m o d e l ) ，而 模型的建立，是透过一连串可重复验证的实验以及严密的假设所构成，也就是 说，这个模型是建立在逻辑推理的基础上。当这个模型无法完美的解释现象时， 就需要修正它，抑或被新建立的模型所取代。从而获得人的识别模型，从模型 的每一个关节出发提高系统使用质量。 2 下厅杰采访札记：从“盲道”难行谈起人民r j 报2 0 0 3 年1 月1 2 同 1 图”资料米谶lh t t p ：h o m e f o c u sc r d f v i e w m s g 1 7 3 2 2 2 4 4 9 3 3 6h t m l 第一章指示系统的识别性概论 1 2 3 指示系统识别模型 指示系统是要将各种指示信息传达给环境中的活动主体人，指示系统 的识别性研究就是要对指示系统传达信息的功能有所了解，必须对人的识别过 程有所r 解。我们可以根据指示系统的信息传达过程模型画一张流稃图，如下。 图卜2 人对指示系统的识别过程模型 如图，在人指示系统环境这个模型当中，人的作业可分解为以下 三个过程：第一是信息的接受过程，人通过感觉器官来获取活动所必需的外部 信息，或者逆向来说，指示系统将信息传达到人的感觉器官：第二是对获敬的 信息进行种种加1 ：= 的信息处理过程，其中包括两个步骤，大脑对感觉器官接收 到的信息进行选择，然后对选择结果进行加工：第三是信息处理并指示运动器 官完成动作，或者通过操纵器具将信息传递到外部的信息传递过程。 这三个过程即是相对独立的，在作业完成过程中又有着密切的联系。譬如， 信息加上过程时有大脑度层完成的，但他在很大程度上受心理活动的制约和影 第一章指示系统的识别性概论 响。再譬如，信息的接受过程和信息的传递过程，他们的活动决定着他们的运 动方式，换言之，这三个过程是指接受身心活动影响的。而本文主要探讨的是 前两个与指示系统识别性息息相关的过程及信息的传递和信息的加工过程，即 人指示系统部分。 信息的传达人为了活动从外界接受各种各样的感觉信息，其中，视觉信息 占8 0 以上。其余的大部分是听觉信息除特殊作业外，这两种感觉信息指导着人 的行动。指示系统也主要是通过这两种通道来传递信息，而这里我们主要通过 人对指示系统提供的视觉信息的识别来讨论指示系统中的文字、图形、色彩等 视觉元素的信息传递功能。 至于其它感觉，如触觉，人类几乎很少单独依靠它来进行判断和行动，但 它可以配合视觉，使人迅速准确地接受信息。婴儿是同时运用视觉和触觉的( 即 一边摸一边看) 来认知世界的，因为这两者之间的联系非常紧密，一直到成年 后，通过婴儿时期的经验可以看见一件东西就可以立即推测到它触及肌肤的感 觉。在特种类型的指示系统例如无障碍系统中的盲人指示系统就会以触觉为主 要信息通道。盲道和标识中盲文的设置，都是通过触觉来传递信息的。嗅觉用 于物质加热过渡或发生异常化学反应等情况。味觉几乎仅仅与食物有关。后两 种信息传递方式是指示系统还尚未涉及的领域。 从图表卜1 中看出，对于各种信息通道的刺激，人的识别速度是不同的， 多种刺激的组合更加提高人的识别速度，但是在指示系统当中我们很少用到几 种方式对同一目标人群进行刺激。1 9 4 8 年文斯( m v i n c e ) 的实验证明了人的大 脑皮层不能同时处理两种以上的信息。”1 我们的指示系统引起人的感觉刺激的过 程中，是要将信息传达给大脑。虽然人的视觉对光的识别速度是最慢的，但是 光是我们传达信息的最主要通道，同时传递的信息也最多，实验表明，人通过 阅读获得的信息是最喜接有效的。所以通过视觉依然是指示系统的最主要信息 传达方式。因而本文主要讨论人的视觉识别的过程，即指示系统的各元素通过 5m v m c e ：”t h ei n t e r m i t t e n c yo f c o n t r o lm o v m e n t sa n d t h ep s y c h o l o g i c a lp e r i o d 1 b i r tjp s y c h 0 1 ，v 0 1 3 8 p 1 4 9 - 1 5 7 ，1 9 4 8 1 0 第一章指示系统的识剐性概论 视觉通道s a 传送消息的过程，这两个过程式同时且逆方向进行的。传达的过 程可以分为视觉生理过程和视觉心理过程两个部分。 表卜1 对各种刺激的反应时间”1 视觉生理指示系统的元素对人的视觉产生刺激，人将视觉刺激通过神经传 达到脑的过程就是识别的视觉生理过程。视力也叫视敏度，是指分辨细小的或 遥远的物体或物体的细微部分的能力。在一定条件下，眼睛能分辨的物体越小， 视觉的敏锐度越大。检查视力可以了解眼睛的功能和屈光状态。 近视力是检查眼睛运用调节机能时的视力。青年人调节力强，近点很近； 老年人调节力减退，近点变远。正视眼在各种年龄时的( 最大) 调节力和近点 距离如下表，近视眼的近点较同年龄的正视眼近，远视眼的近点较同年龄的正 视眼远。 表卜2 年龄近点及调节力关系。1 调节力( d ) 1 4 0 1 2 0 1 0 08 5 70 5 54 , 53 52 5 1 7 5l 00 50 2 50 我们一般检查的是远视力，是眼睛的中心视力。未成年人的视力发育处于 不稳定状态，常出现假性近视；人近老年时，由于晶体管逐渐变硬，弹性减退， 6 陈毅然主编人机工程学航空工业出版社1 9 9 0 年p 6 0 7 大众医药网眼科学第十六章眼的屈光第一节眼的屈光与调节 1 1 第一章指示系统的识别性概论 眼的折光调节能力变差，故一般到4 0 岁以后，就对景物发生视觉模糊，叫做老 花。”1 由于人在认知环境中指示系统视觉信息的时候，一般距离不会在近点视力 范围内，所以我们主要关注的人的远视力。视觉识别生理过程是人机工程学研 究的范畴，人机工学在研究人的识别通常特别以老人和小孩的视觉识别为研究 对象。 视觉心理感觉器官接受信息后，将其传递到大脑皮层进行加工和整理，产 生视觉心理的活动。这些活动受生理和心理活动状况的影响。从心理学角度来 看，这种处理过程就是判断过程或决策过程。信息加工的过程我们可以分为两 个步骤，一是感觉器官把信息传递到大脑，大脑会进行选择、判断和分类；第 二个过程就是大脑对选择分类的信息进行编码加工然后将决策传达到运动系 统。 第三节与指示系统识别性相关的基本理论 识别过程研究的相关学科主要是研究人视觉生理以及指示系统文字、图 形、色彩等视觉元素的形式设计和界面设置的人机工程学( e r g o n o m i c s ) 以及 研究视觉心理的认知心理学( c o g n i t i v ep c y c h o l i g y ) 。 另外情绪工程学( e m o t i o nt e c h n o l o g y ) 、系统工程学( s y s t e m e n g i n e e r i n g ) 、环境心理学( e n v i r o n m e n t a lp s y c h o l o g y ) 等学科的相关研究 都具有重要的参考价值。 8 陈毅然主编人机工程学航空工业出版社1 9 9 0 年p 4 3 1 2 第一章指示系统的识别性概论 13 1 人机工程学和认知心理学 图1 - 3 相关理沧研究范嗣嗍 我们从模型图可以看出，研究人的视觉识别过程丰要是分为两个部分：前 一部分是人的感觉器官对指示系统的各种信息的接受：丰要从人的牛理着手， 人机j 二程学对此有丰富的研究成果可供借鉴。后一部分是人的犬脑对各种信息 的加上，丰要从人的心理着手，在国外的设计学院已经开始接触认知心理学， 从认知角度分析人脑的信息加- l 特性。这两门学科都是本文研究借鉴的重点， 同时这两门学科发展的过程中也有互相借鉴参考之处。 人机工程学( e r g o n o m i c s ) 是一门应用范围极其广泛的新型的综合性的边 缘科学。在国外研究这门科学，迄今为止已经有4 0 多年的历史。人机上程学的 名称，国际上还未统一。美国称谓“人体工程学”( h u m a ne n g i n e e r i n g ) ；西欧 称谓“人机工程学”( e r g o n o m i c s ) ：【j 本则称“人间1 = 学”：苏联早年叫“工程 心理学”( e n g i n e e r i n g p s y c h o l o g y ) 近年也改称“人机工程学”：也有的国 家称之为“人类工程学”或者“机械设备利用学”还有“生物_ l 程学”。关于人 9 图绘制邹r 1 3 第一章指示系统的识别性概论 机工程学的定义，各国学者的见解很不统一，随着定义的不同，研究方向都有 所不同，各研究流派也精彩纷呈。美国的研究已提高人的工作效率为方向；英 国研究旨在给工作者提供安全、高效、方便、舒适的作业环境；日本重点在劳 动科学和军事领域研究人和界面之间的量化联系。 1 9 5 9 年4 月6 日，国际人机学会( i n t e r n a t i o n a le r g o n o m i c sa s s o c i a t i o n ) 在英国牛津大学成立，简称i e a 。2 0 0 0 年8 月l e a 正式采用学会的官方的定义： 人机工学( 或称入机工效学) 是一门独立的学科，研究入类与相关系统中的其 它因素之间的交流与互动，这门学科专业包括理论、原理、资料分析和设计方 法，使得人的适应状态和整个系统的总性能处于最优化。“” 有人认为人机工学是只运用于产品设计的学科，其它设计学科与人机工学 的联系不大，其实在发达国家中参与人机工程学研究的学科非常广泛，受到普 遍的重视，并不是只限于军事系统和高科技产品。指示系统正是人与界面之间 的互动，人机工学在交通标识方面，从入的运动方式、对指示信息的接受等都 有深入的研究，值得设计师参考学习。 认知心理学( c o g n i t i v ep s y c h o l o g y ) 是5 0 年代中期在美国和西方兴起的 一种心理学思潮和，研究领域，7 0 年代成为美国和西方心理学的一个主要方向。 它研究人的高级心理过程，主要是认识过程，如注意、知觉、表象、记忆、思 维和语言等。 当一个外界的刺激( 例如文字、声音、影像) 经由感觉器官输入，经由 连串的处理后，大脑做出对对刺激的反应。在这个过程当中，大脑所作的处理， 就是认知心理学所要探讨的课题。包括两个方面，一个是知识是如何被储存， 以及储存为怎样的形式，也就是结构的问题。另一方面，知识是如何地被运作， 也就是过程的问题。而结构和过程就综合成一个整体的认知系统。 举个例子说明，我们看到指示牌上的文字信息，例如“止步”，这外界的 1 0 原文e r g o n o m i c s ( o rh u m a nf a c t o r s ) i st h es c i e n t i f i cd i s c i p l i n ec o n c e r n e dw i t ht h eu n d e r s t a n d i n go f i n t e r a c t i o n sa m o n gh u m a n sa n do t h e re l e m c n t so f as y s t e m , a n dt h ep r o f e s s i o nt h a ta p p l i e st h e o r y , p r i n c i p l e s ，d a t aa n dm e t h o d si nd e s i g ni no r d e rt oo p t i r n i z eh u m a nw e l l b e i n ga n do v e r a l ls y s t e m p c t t o r m a x l | c e 第一章指示系统的识别性概论 刺激通过人类的感官( 眼睛) 编码( e n c o d e ) 到知觉记忆中，所谓的编码就是 把外界信息转化成有用的心理形式，接着这个信息就很快的进入短期记忆中。 短期记忆( s t m ) 可以说是一个暂存区，大约可以存7 2 单位的资料，它可以依 照情况来决定要不要往长期记忆( l 删) 去搜寻所需的资料。搜寻后，文字给予的 视觉刺激转化为语言，然后经过大脑的逻辑分析，然后就会把答案传回s t m ，至 此对刺激的反应就产生了。这些都是认知心理学的研究内容。 认知心理学家时常将此视为方法上的问题他们认为心理学家的工作是正 确、有效地描述心智做些什么、它如何运作，而不去理会身体的机制 ( m e c h a n i s m s ) 。 1 3 2 其他相关学科 此外，还有很多新兴的学科，关注他们的研究方向，都会为指示系统的设 计带来新的空间。以下列举三个不同研究方向的新学科。 情绪工程学( e m o t i o nt e c h n o l o g y ) 完全是一门新兴的学科。日本学者古川 正重认为，情绪工程学是利用技术概念研究情绪的表现和情绪反应的生理学机 理的科学。“”情绪对人的生理心理认知都有重要的影响。 系统工程学( s y s t e me n g i n e e r i n g ) 是- - f 7 关于复杂系统的优化设计和优化 应用的工程学。由构成系统的要素有部件、机械、设备、信息、人等。另外， 系统工程学有一个分支，叫做企业管理学( i n d u s t r i a le n g i n e e r i n g ) 。“”指示 系统是由指示单体、环境、信息、人组成的系统。 环境心理学( e n v i r o n m e n t a lp s y c h o l o g y ) 是研究环境与人的心理和行为 之间关系的一个应用社会心理学领域。又称人类生态学或生态心理学。这里所 说的环境虽然也包括社会环境，但主要是指物理环境，包括噪音、拥挤、空气 质量、温度、建筑设计、个人空间等等。“3 1 指示系统正是建立在环境基础上传 1 【日】古川正重情绪工学一绪论人间工学v 0 1 8n o51 9 7 2p 2 1 4 2 1 3 2 【日】浅居喜代治编着现代 z 于厶工学。基础1 9 9 4 才一厶社 3 郭h 乐环境心理学今日心理h t t p ：w w w c p t o d a y n e t 1 5 第一章指示系统的识别性概论 达环境信息的，人人在环境中的心理状态也直接影响对环境的认知。 第四节借鉴人机工学和认知心理学研究成果和方法 不同学科领域的研究具有相对独立性，在尖端技术、学科前沿的方向往往 比较专一，当今重大的科研突破扎根于学科前沿的精深研究。同时学科也是互 相借鉴的，不同学科的交叉、综合。学科交叉、融合，不仅是诞生新兴学科的 基础，也是现有学科发展的客观需要。不同的学科从人机工程学和认知心理学 得到不同的参考和启发。 1 5 1 借鉴人机工程学和认知心理学的研究成果 人机工学对工业机械和道路交通的指示系统的研究是十分详尽的，将人机 工学理论运用于指示系统设计当中，或者通过人机工学的研究改进指示系统设 计方案的例子不胜枚举： 视觉：红色对视觉有最高的刺激，用于指示停止通行，报警等：反之，绿灯用 于放行。人的视觉观察范围和观察能力与汽车驾驶室的仪表、反光镜等位黄的 设计。视觉信息作业基本术语，与心理负荷相关的工效学原则和设计原则这些 在人机工程学理论中都有详细的要求，都是指示系统设计的重要参考资料。 认知心理学在指示系统设计当中的运用也是极为广泛的，例如各种交通标志的 设计，怎样使驾驶员容易记忆、识别和理解；计算机操作界面的设计，w i n d o w s 的图形用户界面，菜单、按钮、滚动条的设置怎样能方便用户的学习和使用， 这些都是认知心理学的研究领域。 1 5 2 借鉴人机工程学和认知心理学的研究方法 人体工程学的研究方法 人体工学是一门关于技术和人的协调关系的科学，把空间中活动的人作为 环境当中各种设施、工具、产品设计的出发点，要求设施、工具界面的外形、 1 6 第一章指示系统的识别性概论 色彩、性能等，都要围绕人的生理、心理特点来设计；它然后是一系列的知识 基础和研究方法，其知识基础来源于工程心理学、预防医学、技术美学、人体 测量学等。 其研究方法包括自然观察、访谈和闯卷调查、现场或实验室的对照比较和 测试、有关的统计分析等；然后是整理形成的设计技术，包括设计准则、标准、 计算机辅助设计软件等；这些设计技术再和特定领域的其它设计技术及制造技 术相结合，就形成符合人体工学的生产设计参考规范，这些规范和参考数据让 使用者更健康、高效、愉快地工作和生活。“” 认知心理学的研究方法 在认知心理学中存在着不同的观点、有不同的研究途径。当前以信息加工 观点研究认知过程是其主流。所以，可以说认知心理学相当于信息加工心理学。 这种观点把人看作是一个信息加工的系统，认为认知就是信息加工，它包括感 觉输入的变换、简约、加工、存储和使用的全过程。认知心理学家关，心的是作 为人类行为基础的心理机制，其核心是输入和输出之间发生的内部心理过程。 但是人们不能直接观察内部心理过程，只能通过观察输入和输出的东西来加以 推测。所以，认知心理学家所用的方法就是从可观察到的现象来推测观察不到 的心理过程。有人把这种方法称为会聚性证明法，即把不同性质的数据会聚到 4 起，而得出结论。 今天，认知心理学延续了早期实验心理学的心理主义方向这一方向，同时 又保持了新行为主义的严格的假设演绎法，增加了机器模拟法。这就在认识过 程的分析方面扩大了研究课题。“” 模拟的指示系统识别性研究方法 指示系统的识别性研究就是要探寻人对指示信息的接收，然后运用到设计 当中。需要把认知心理学和人机工学的研究方法结合起来。从人的认知出发， 要求设计围绕人的空间活动目的和认知习惯出发，令使用者感觉舒适、高效、 4 吴小勇引进人体工学理念，增强产品竞争力中国出口商2 0 0 0 年第3 期 5 郭h 乐今日心理- 心理学分支一认知心理学h t t p ：i w w w c p t o d a y n c l 1 7 第一章指示系统的识别性概论 安全。 在检验设计成果，进行调整的时候，又需要依靠认知心理的研究方法，解 决人在使用的过程中发生的不识别、错识别、难识别的情况。 第二章文字的视觉识别 第二章文字的视觉识别 引言 指示系统当中文字承担着最重要的信息传达功能，6 0 以 上的细节信息是通过文字来传达的。文字的视觉识别是指示系统 识别性研究的重点。阅读是人类大脑能够进行的最复杂的活动之 一，阅读过程是从人的视觉器官感受到文字传达的视觉刺激开始 的。文字是语言的视觉化符号，是通过视觉交流信息的主要方式， 是人类亿万年的生产生活过程中产生、发展、成熟、变化的。 第一节文字在指示系统中的运用 文字是根据语言产生的语言视觉符号，不同的语言文明拥有不同的文字和 阅读方式。文字可以向同一语系或者不同语系相同书写体系的人群传送信息。 文字在指示系统传达信息的基本条件就是，一、识别者处于相应语系，二、认 知文字，三、具有阅读能力。 我们试举例说明，设计者设置的指示系统，将要传达的信息转化成语言， 比如为了表达不许进入的信息，中文一般使用“禁止入内”，用四个中文汉字表 达。受众能准确认知的条件，他( 她) 使用与汉字相对应的语系的语言，如汉 藏语系中的汉语。然后他( 她) 能够认知“禁止入内”四个字，可以通过视觉 感知文字，也就是常说的看得清楚；并且可以在思维存储中找到相应信息，也 就是常说的识字。第二个条件是这一章文字识别研究的重点。最后具有汉字阅 读能力，当这四个字通过视觉传达到他( 她) 的大脑的时候，大脑可以判断出 是不许进入的意思。这样文字才完整的完成了信息传达的功能。 2 1 1 不同语系的文字 通过对世界上各种语言的研究，世界上的各种语言大概可以分为汉藏、印 1 9 第二章文字的视觉识别 欧、乌拉尔等语系以及其它一些语群和语言。而世界上2 0 种最多人讲的语言， 文字和语言的对应表1 9 9 6 年统计结果( 作者将使用拉丁字母和汉字的语言整理 如下) 。我们可以从表中看到，使用汉字和拉丁字母书写体系的人口超过2 3 2 5 亿，占世界总人口的1 3 以上。 表21 世界使用人数最多的语言语系文字体系前2 0 位列表“ 在中国的标识系统中出现最频繁的包括中文汉字、种文字符号、英文拉丁 字母、英文符号、阿拉伯数字、中文数字、汉语拼音等文字元素。随着城市建 设的发展，近年来指示文字汉字、拼音不规范使用的情况己经大为改善，随着 改革开放打开国门，社会各方面国际间活动越来越频繁英文、日文等文字体系 也进入指示系统界面，成为研究的新课题。不同领域的指示都迅速发展，得到 规划同一设计设置，真正成为系统，并且日益成熟。 2 1 2 指示系统的文字运用随着城市功能转变而发展 不同种类的文字在指示系统中的运用与城市功能的转变息息相关。上海的 城市发展过程在中国城市发展史上是很有特色的，上海各个年代的城市指示都 资料束源：t h e1 3 t he d i t i o no f t h ee t h n o l o g i e s ( 1 9 9 6 ) ，s i l ，邹一了调整 2 0 第一章文字的视觉识别 直接体现了城市的功能转变。 上海的城市历史并不长，1 2 9 2 年( 元至元二十九年) 才正式设上海县，为 松江府的属县。0 1 1 8 4 2 年鸦片战争失败以后，上海被列入南京条约卜四个 通商口岸之一，由一个小县城逐渐发展成为远东最负盛名的国际大都市。当时 的上海是一个殖民城市，由英、美租界结合而成的公共租界和独立租界的法租 界，在旧上海存在了将近一百年的时间。各租界分别按照各国的方式进行实质 住的统治和管理，无计划的自由发展成为今天上海城市区域形态不规则，城市 空间复杂的重要历史原因。上海国际化的商业性城市景观逐渐成为上海城市壤 明显特征，这四种牌子就是路牌，指示牌，招牌，广告牌。当时的指示牌最主 要的特征就是杂乱无章，毫无规范，这也和上海当时的城市形态相符合。 图2 1 老上海十里洋场的路牌、交通指示牌刚 以路牌为例，租界的路名，在大