26、色彩与人机交互：原理、应用与挑战

色彩与人机交互：原理、应用与挑战

在过去，人机交互（HCI）中使用的显示器大多是单色的。但如今，桌面计算机通常配备了色彩显示系统，提供640 x 480像素或更高的分辨率、256种或更多的颜色，以及50或60Hz以上的非隔行刷新频率。色彩打印机和扫描仪也越来越普遍，价格实惠且质量上乘。软件行业也开始在产品中广泛使用色彩，以提升用户体验。

1. 色彩视觉与感知

色彩从心理物理学角度看，是观察者根据能量辐射的光谱组成差异来区分刺激的视觉感知方面；从感知角度看，是包含任何组合的色度和非色度内容的视觉属性。
- 相关色与无关色 ：相关色是在与其他颜色的关系中被感知的颜色，通常与反射和透射物体相关；无关色是孤立感知的颜色，与发光源相关。例如，草的绿色属于相关色，而夜间的绿色信号灯属于无关色。有趣的是，灰色和棕色只能作为相关色被感知，孤立观看时，灰色会看起来像白色，棕色会看起来像深橙色或黄色。
- 加色法与减色法 ：电视是加色法的典型例子，通过混合红、绿、蓝三种原色产生各种颜色。而我们日常遇到的大多数颜色是减色法的结果，物体吸收部分波长的光，反射剩余的光进入我们的眼睛。例如，草看起来是绿色，是因为它反射了可见光谱中间部分的波长并吸收了其他部分。
- 色彩感知的维度 ：色彩感知可分解为三个基本属性：色调、亮度/明度和饱和度/色度。色调是区分不同光谱部分的主要属性；亮度与无关色相关，明度与相关色相关；饱和度是刺激的色彩度与亮度的比例，色度是刺激的色彩度与同样照明下白色刺激亮度的比例。
- 光感受器 ：人眼正常情况下包含三种类型