视觉与视觉环境设计

第八章

视觉与视觉环境设计1、通过对本章的学习，了解视觉的基本特性与视觉现象2、掌握用视错觉扩展空间的方法3、以视觉要素为依据，解决室内视觉陈示设计、光环境设计、色彩设计学习目标：8．1视觉的特性

一.视觉与视觉过程光进入眼睛产生视觉，有了视觉，我们才能知道各种物体的大小、形状、颜色与位置。一般来说人类所获得的信息有百分之八十是来自于视觉的。1、视觉外界的光景经瞳孔进入眼球内部，通过水晶体和眼球内部的液体，在视网膜上形成影像。然后通过从视网膜发出的视神经传递给大脑，于是形成了视觉影像。2、视觉过程外界光景眼球内部视网膜大脑视觉影像8．1视觉的特性

视网膜上视杆细胞和视锥细胞的不同性质

。视杆细胞在夜间起作用它没有色觉功能对光线很敏感能够感知较弱的光线视锥细胞在白天起作用它对明亮光线敏感具有色彩感知的能力能识别空间位置8．1视觉的特性

8．1视觉的特性

二.视觉要素

（包括：视角、视力、视野、光感、视距等）视角是被看目标物的两点光线投入眼球时的夹角。眼睛能分辨被看物体最近两点的视角，成为临界视角。视角α与观察距离L和被看目标物的高度D有关。1、视角被看目标物高度D不变，观察距离L越近，视角α越大观察距离L不变，目标物高度D越高，视角α越大要点及应用：8．1视觉的特性

前排看电影比较吃力被看目标物高度D不变，观察距离L越近，视角α越大观察距离L不变，目标物高度D越高，视角α越大要点及应用：8．1视觉的特性

2、视力——是眼睛测小物体形态、色彩和分辨细节的能力。视力=1能够分辨的最小物体的视角当临界视角为1ˊ时，视力等于1.0；当视力下降时，临界角度必然要大于1ˊ视力在眼球的分布是不均匀的，中心部分视力最佳，只有在1度的视角内看得最清楚。影响视力因素：①视力与年龄关系密切②视力与背景的亮度和对比度有关，视力与亮度成正比8．1视觉的特性

3、视野——是指眼睛固定于一点时所能看到的范围若眼睛平视，主观感觉大约向上能看到眉毛，向下能看到鼻子及唇部，向上约55度，向下约70度，左右各约94度内容A、水平视野B、垂直视野C、色觉视野8．1视觉的特性

A、水平视野（见书P134）要点及应用：最佳视区：10°以内（1.5°～3°为最优），是人辨别物体最为清晰的区域良好视区：10°～30°范围内，能比较清楚的辨别物体及识别字。最大视区：①头、眼均不动，60°以内大脑产生深度知觉；②头不动，眼球动，能看到120°以内的物体；③头眼均动，扩大到220°左右。8．1视觉的特性

B、垂直视野（见书P134）要点及应用：视最佳视区：立姿：标准视线以下10°。坐姿：标准视线以下15°。(1.5°～3°范围内为最优)良好视区：标准视线以上10°，以下30°范围内。最大视区：标准视线以上50°，以下70°范围内。8．1视觉的特性

重要的:3度以内；一般的:20—40度以内；次要的:40—60度一般不在80度视野之外设置，因其视觉效率太低。对于视觉观察不利的因素应尽量安排在视野之外，如强烈的眩光。视野设计规则：8．1视觉的特性

C、色彩视野（见书P135）不同色彩的视野是不同的，人眼中白色的视野较大。人眼中对黄色、蓝色、红色、绿色的视野范围依次减少要点及应用：8．1视觉的特性

4、光感（1）绝对亮度是指眼睛能感觉到光的光强度人眼是非常敏感的。完全暗适应的人能看见50英里远的火光。8．1视觉的特性

（2）相对亮度是指光强度与背景的对比关系，称为相对值。在一个暗背景中，亮度很低的光线也可以看得很清楚，然而在一个亮背景中，同样的光线就可能着不出来。例如：白天看不见星星、白天开灯不明显。4、光感8．1视觉的特性

在视觉设计中，如果我们希望光或由光构成的某种信息容易为人们感觉到，就应提高它与背景的差别，增大光的面积。反之，则应相反处理。问题的关键不在于光的绝对亮度，而是它与背景的差别和面积的大小应用主次的差别，突出重点8．1视觉的特性

5、视距视距是指人在操作系统中正常的观察距离。一般操作的视距范围在38~76cm之间通常目标在560cm处最为适宜<380cm时会引起目眩>760cm时细节看不清楚8．2视觉现象

一.常见的视觉现象8．2视觉现象

1、眩光

定义：视野中遇到过强的光线超过眼睛当时的适应条件，整个视野会感到刺眼，这就是眩光。如：直视太阳、夜间行车时对面的灯光尽量避免眩光的出现眩光的影响：在于产生残像,破坏暗适应,降低视力,分散注意力,产生视觉疲劳。8．4光坏境设计

分类：直接眩光（电焊灯、日光）反射眩光（办公桌上铺大玻璃）对比眩光（物体与背景明暗相差太大）（1）眩光的分类8．4光坏境设计

一是光源的亮度过高二是光源位置过于接近眼睛三是周围环境与光源处亮度反差甚大（2）眩光产生的原因（3）消除眩光的方法一是限制光源的亮度二是合理布置光源，将光源移出视野，将灯光安装在正常视野以上，水平线上25度,45度以上更好。三是间接照明，反射光和漫射光都是良好的间接照明，可消除眩光。一是光源的亮度过高二是光源位置过于接近眼睛三是周围环境与光源处亮度反差甚大（2）眩光产生的原因（3）消除眩光的方法一是限制光源的亮度二是合理布置光源，将光源移出视野，将灯光安装在正常视野以上，水平线上25度,45度以上更好。三是间接照明，反射光和漫射光都是良好的间接照明，可消除眩光。8．2视觉现象

2、明暗适应

定义：人眼的感受性随外界光线亮度变化而发生顺应性变化的现象叫做视觉适应性内容：明适应与暗适应8．2视觉现象

定义：由亮处向暗处转移的过程，称为暗适应定义：由暗处向亮处转移的过程，称为明适应特点：最初感到一片耀眼发眩，稍过几秒就能看清，过1min就可完全适应特点：开始什么也看不清，经过5~7min才渐渐看清，过30min才能完全适应8．2视觉现象

图一：走进黑暗的地下通道图二：从漆黑的电影院走出来区分明适应、暗适应8．2视觉现象

视觉适应的应用视觉的明暗适应特征，要求工作地照度均匀，避免频繁的适应，缓解视觉疲劳，提高工作效率，保证安全。你知道为什么楼道通常采用较暗的红色灯光吗？8．2视觉现象

3、视错觉定义：观察的对象所得到的印象与实际对象的事实不一致时叫视错觉8．2视觉现象

这些都叫做饼干！视错觉发生的原因有多方面：a外界刺激的前后影响；b脑组织的作用；c环境的迷人现象；d习惯；e主观态度。8．2视觉现象

8．2视觉现象

形状错觉:长短错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、远近错觉及透视错觉等。色彩错觉：对比错觉、大小错觉、温度错觉、距离错觉及疲劳错觉等错觉的形式：1.透视错觉8．2视觉现象

幻觉：这个正方形看起来变形了吗？【解析】这确实是一个完好的正方形。但是放射线会歪曲一个人对线条和形状的感知。视觉游戏--“奥毕森幻觉”

1.透视错觉8．2视觉现象

2、角度错觉8．2视觉现象

幻觉：哪条线显得长一点，红线还是蓝线？【解析】红线比蓝线显得长一点，尽管它们的长度完全相等。小于90°的角使包含它的边显得短一些，而大于90°的角使包含它的边显得长一些。视觉游戏--“梯形幻觉”

3、图形错觉8．2视觉现象

幻觉：黑线看起来是不是向外弯曲的？【解析】红左图是完全平行的直线，右图是正方形。4、对比错觉8．2视觉现象

幻觉：黑两个内部的圆大小完全一样。当一个圆被几个较大的同心圆包围时，它看起来要比那个被一些圆点包围的圆小一些。5、断位错觉8．2视觉现象

【解析】虽然端点看起来不连在一起，左边弯曲部分也显得比右边的小一点，但其实这是一个完好的圆。视觉游戏--“完好的圆”6、分割错觉8．2视觉现象

【解析】两个面积相等的正方形，其中被竖条纹分割显得胖，被横条纹分割显得长。视觉游戏--“谁胖谁高”7、反转错觉8．2视觉现象

【解析】小立方体被包裹的，还是被切割的？视觉游戏--“谁里谁外”8．2视觉现象

【解析】身体的紫罗兰：你能在叶子中间找到三个隐藏的侧面人像吗？视觉游戏--“身体的紫罗兰”8．2视觉现象

室内设计中利用视错觉扩展空间扩展空间方法：降低家具高度使空间变大利用划分的作用扩展空间用装饰画或照片扩展空间利用镜子调节空间采用以低衬高界面的延伸8．2视觉现象

1、降低家具高度使空间变大解析：解析：采用矮小的家具，可衬托出较大的空间减少家具尺度，尤其是高度，给人以屋顶较高的感觉8．2视觉现象

2、利用划分的作用扩展空间解析：重复的竖线能造成增高空间的感觉众多的横线条能使墙面有增宽感小尺度的空间或界面的分格，造成视觉的小尺度感，使与整个室内相比显得较大8．2视觉现象

讨论：横条纹与竖条纹究竟哪个显胖呢？8．2视觉现象

3、用装饰画或照片扩展空间解析：透视感强的风景画或是风景照片，不仅能增加空间景深还能使室内空间显得开敞。眼睛因没有视觉终端而增加想象。8．2视觉现象

8．2视觉现象

4、利用镜子调节空间解析：镜子创造虚拟空间，视野会扩大一倍。通过反光使居室显得更亮8．2视觉现象

8．2视觉现象

5、采用以低衬高解析：当室内净高较小时，常采用局部吊顶，造成高低对比，以低衬高8．2视觉现象

6、界面的延伸解析：将顶棚与墙角交接处设计成圆弧形，将界面延伸至顶棚，使空间显得较高8．2视觉现象

6、界面的延伸解析：将相邻两墙的交接处设计成圆弧，使空间显得大。8．2视觉现象

6、界面的延伸解析：墙角下的踢脚线上涂饰与地板相同的颜色，可以扩大地板的视觉面积8．3视觉陈示设计

一.视觉陈示设计定义:陈示是指各种视觉信息通过一定的形式陈列显示出来，就是以视觉为感觉方式的形式来传递各种信息。研究的问题：如何根据眼睛的特征，使需要的信息更容易被视觉接收、接收得更准确。如:交通标志形式如何为好；哪种光适合作夜间标志；标志的大小尺寸如何等。A良好的视觉陈示应注意以下几个因素（1）视距：视距对视觉中心细节的设计、尺度、位置、色彩和照明等的处理都非常重要。如：地图设计、控制台面设计、路标设计……如：不同展览空间的视距与展示物尺度、位置等不同……(2)视角：一般来说，视觉陈示在视平方向上最好看，但有时因条件的限制，应注意因视角造成的视差。8．3视觉陈示设计

(3)照明：有些陈示本身是光亮的，有些要靠其他光源的照明，有些要在较暗环境陈示，有些陈示则要求较佳的照明，有时则要接近自然光，有时陈示需要强烈的色彩。(4)环境状况：视觉陈示总是在一定的周围气氛中，如坐在汽车或火车中。良好的设计应避免不利的情况。(5)整体效果：有时视觉陈示不是孤立的，这时应能保证表现方式因内容而异，人们应能迅速的找到所需的陈示内容。8．3视觉陈示设计

8．3视觉陈示设计

视觉陈示设计要点a周围照明：指屏幕外的照明。长期以来人们总以为周围的照度最好是黑暗的，其实并非如此。看电视时，明暗对比不要过大b暗适应：屏幕黑暗部分的明度与周围的明度相一致时观察效果最优。过暗易造成视觉疲劳(1)视听空间中的电视、幻灯陈示8．3视觉陈示设计

视觉陈示设计要点c屏幕的大小和位置人的视野是一定的，在较少移动目光的情况下，人观察的范围是有一定大小的，它与屏幕有一定的关系，过大则人只能观察到中心的信息。而过小则会造成视觉疲劳且只注意边缘的信息，因此屏幕的面积与视距成正比。屏幕的位置最好与人的视线垂直，视点在屏幕的中心(图5-14)。电视机的摆放距离解析：视距应6倍于电视机屏幕对角线的距离利用房间对角线作为视距。8．3视觉陈示设计

电视机的摆放高度解析：人眼坐着时的自然视线低于水平线15°，因此电视柜的高度应考虑眼高，以保证屏幕中心处于人的最佳视角之内8．3视觉陈示设计

8．3视觉陈示设计

8．3视觉陈示设计

视觉陈示设计要点(2)信号灯陈示信号灯应清晰、醒目，保证必要的视距a亮度因素灯光陈示最主要的是亮度因素。亮度的大小取决于环境背景的要求而不是越大越好，应避免分散注意力和眩光。因此，与环境相适应时还要控制光强的变化。同样的亮度，闪光更易引起人的注意。8．3视觉陈示设计

b色彩因素应尽量避免含糊不清的色彩同时使用，色彩也不应太多。人从远处辨认色彩时，其易辨认的顺序是红、黄、蓝、白红——警告；黄——危险；绿——正常。8．3视觉陈示设计

看一看：下面哪副图最容易辨认呢？好好好好1234光环境设计8．4光坏境设计

光线的来源：自然采光和人工照明光灯光陈示最主要是亮度因素。灯光若要引起人们的注意，则其亮度至少要两倍于背景的亮度。但不是越大越好,还应避免分散注意力和眩光。要控制光强的变化。同样的亮度，闪光更易引起人的注意。一、光环境设计的几个基本的概念8．4光坏境设计

(1)光源发光强度：点光源在一定方向内单位立体角的光通量。(2)亮度:物体表面发出（或反射）的明亮程度，是人眼的主观感觉(3)照度:落在被照射物体单位面积上的光通量的数值来衡量其照亮的程度，称为照度。影响照度的因素：a发光物体的发光强度b光源距离与被照物体的距离，距离越远越弱、距离越近越强C被照面与光源所形成的角度，光线成90度时最好，倾角越大照度越弱。二、照明方式8．4光坏境设计

（1）一般照明为照亮整个场所所设计的照明，通常均匀对称地分布在被照面的上方特点：a灯具悬挂较高,并对称布置,使整个室内获得漫射的光.b在灯具下发出最大照度与两灯具间最低照度之比不应超过2:1，以1:1最理想。c线路简单,美观有序。二、照明方式8．4光坏境设计

（2）局部照明局限于某个空间或者场合的固定或移动的照明特点：a光源安放在工作面之正上方或附近,使该处获得较高的照度，并对其邻近周边仍可提供足够照明.b通常采用直射式发光体，带调光器或变阻器，对亮度和方位进行调节。二、照明方式8．4光坏境设计

（3）混合照明由一般照明和混合照明共同组成的照明方式三、照明设计的要素8．4光坏境设计

1、适当的亮度指照明的水平，是指工作面上的照度值。不同的活动，不同的人，对照度有不同的要求。照度与视觉观察之间的对应关系:8．4光坏境设计

a细微的工作照度高；粗放的工作照度低。b观察运动物体照度高；静止物体照度低。c用视觉工作照度要求高；非视觉工作照度要求低。d儿童要求照度低，老人要求照度高。当照度超过一定的临界时视力并不随照度的提高而提高，而且会造成眩光，影响视力。过亮的环境会使眼睛感到不适，增大视觉的疲劳。三、照明设计的要素8．4光坏境设计

不要过于悬殊，比值愈接近平均照度其均匀度越好。视野中最亮的部分与其周围最暗的部分的亮度比应小于10：1。因光线变化太大眼睛需不断的调节以适应。2、照明均匀度——指室内的照明位与环境背景的量差度8．4光坏境设计

指视觉观察物与工作面之间的最大亮度比为3：1视觉观察物与周围环境的最大亮度比为10：1光源与背景之间的最大亮度比为20：1视野中的最大亮度比为40:1视野内各部分的亮度比三、照明设计的要素8．4光坏境设计

3、避免眩光和阴影消除眩光的方法：一是限制光源的亮度二是合理布置光源，将光源移出视野，将灯光安装在正常视野以上，水平线上25度,45度以上更好。三是间接照明，反射光和漫射光都是良好的间接照明，可消除眩光。8．4光坏境设计

一是限制光源的亮度二是合理布置光源将光源移出视野，将灯光安装在正常视野以上，水平线上25度,45度以上更好。实例一解析：限制光源的亮度8．4光坏境设计

实例解析：台灯的放置位置，影响照明灯的光线反射，产生眩光实例二合理布置光源8．4光坏境设计

一是限制光源的亮度二是合理布置光源将光源移出视野，将灯光安装在正常视野以上，水平线上25度,45度以上更好。实例三间接照明解析：利用间接照明，将光线转为散射。如床头灯的灯罩三、照明设计的要素8．4光坏境设计

要求有一定亮度的局部照明，以便能看清需要的东西，又要保持较好的对黑暗环境的暗适应，以便观察其他的较暗的环境。因此，只能采用少量的光源进行照明采用弱光照明；在黑暗环境下多采用较暗的红光照明。如电影院、舞厅、酒吧、声光控制室等4、暗适应问题——指在比较黑暗的环境中进行的活动三、照明设计的要素8．4光坏境设计

(1)色彩的计划必须注意光色的影响光色会对整个的环境色调产生影响。可以利用他去营造气氛色调。光亮与色彩的分辨能力成正比。因此，在一般环境下色彩可正常处理，在黑暗环境中应提高色彩的纯度或不采用色彩处理。5、灯光色彩光和色是不可分的，在光色的协调和处理上必须注意:8．4光坏境设计

(2)注重光源的显色性光色会影响人对物体本来色彩的观察，造成失真，影响人对物体的印象。这种现象称为光源的显色性同一物体在不同光谱组成的照明光源照射下，可显出不同的颜色。如电影院、舞厅、酒吧、声光控制室等8．4光坏境设计

(1)减少还原失真的原则：适用于那些对色彩的辨别要求比较严格的空间环境，如色彩设计室、化妆品柜台、服装或产品展视等。商场买衣服，颜色有出入？？？显色性的问题的处理的原则8．4光坏境设计

(2)色彩诱导原则：在特定的地方里用特定色彩对心理的诱导作用增加被视误的效果，暖色光会使食物更诱人暖色光会使食物更诱人8．4光坏境设计

四、家居照明的设计解析：门厅主要起过渡作用，这里的照明一般长时间使用，既要考虑节能还要突出装修造型的照明效果。实例一门厅或玄光8．4光坏境设计

解析：客厅的功能决定了其不但需要高质量的照明效果而且还得兼顾美观及控制的灵活性一般照明和局部照明相结合实例二客厅8．4光坏境设计

实例三餐厅解析：首先应保证一定的照明亮度，以看清楚桌上的食物其次灯光应有增强食欲的功能通常：一般照明和局部照明相结合8．4光坏境设计

实例四厨房解析：一般安装与顶部吸顶灯，便于清洁操作台采用局部照明来满足灶台上的照明油烟机自带8．4光坏境设计

解析：通常用的普通照明满足使用的局部照明（洗浴、化妆）灯具应选用防潮且易清理。实例五卫生间8．4光坏境设计

解析：休息的场所，灯光应有宁静、温和应满足局部照明需求。如床头阅读实例六卧室8．4光坏境设计

实例七书房解析：光线应明亮满足学习与工作要求合理布置光源，避免眩光的出现8．5室内色彩设计

室内色彩设计8．5室内色彩设计

室内色彩设计原理：人们在长期的与色彩世界共处的过程中，由于主观感觉与客观环境联系的经验的建立，逐渐形成了对色彩的物理感觉特性。主要功能：a、传递信息从传递信息的角度，主要考虑的是色彩的观察特性——即色彩的物理感觉和色彩的联想；b、营造环境氛围从营造环境的角度，主要考虑的是色彩的心理感觉——在室内的应用。讨论：色彩在室内设计有什么作用呢？8．5室内色彩设计

8．5室内色彩设计

一、主要内容1、色彩的基本特性——物理感觉与色彩联想（1）色彩的重量感取决于色彩的明暗程度，高明度的色彩有轻感、低明度感觉沉重（2）色彩的体量感一般来说：明亮的、鲜艳的暖色调有扩大膨胀的感觉；而暗色、灰色等冷色调有缩小的感觉8．5室内色彩设计

（3）色彩的距离感表现为色彩具有前进或后退的感觉效果。色彩的前进与后退主要与色彩的明度、色相有关系。暖色有向前的感觉，冷色有后退的感觉。（4）色彩的温度感指不同的色彩带给人的不同的温度感觉如红色、黄色、橙色等使人感觉热或者温暖，蓝色、绿色感觉冰冷、清凉。8．5室内色彩设计

（5）色彩的兴