計算機數字色彩設計中的感性認知
探索與觀察
作者：宋楊
【摘要】在計算機色彩認知過程中，色彩與使用者之間的關係是直接交互，色彩的某些可用特性是被使用者直接感知。使用者在認知圖像的過程中，根據其以往對色彩認識的相關經驗，形成綜合的判斷和解釋，為使用者提供明顯的使用線索。本文論述了視覺色彩的生理機製與計算機色彩設置的關係，研究計算機視覺色彩感知中的敏感源，探索計算機視覺色彩心理暗示。在此基礎上，總結分析了計算機數字色彩設計的規律與技巧。在色彩與使用者直接交互過程中，更好的了解人在計算機識圖時的視覺直觀感受，實現快速解讀重要信息，有效交流的目的。
【關鍵詞】計算機視覺；數字色彩；感性認知
一、色彩的視覺生理機製與計算機色彩設置的關係
眼睛是人類的視覺器官，視覺係統就像一架攝相機，具有較完善的光學係統及各種使眼球轉動並調節光學裝置的肌肉組織。光線透過眼的折光係統到達視網膜，並在視網膜中形成物像，同時興奮視網膜的感光細胞，然後，信息沿視神經傳導到大腦皮質的視覺中樞產生視覺。實現閱讀的第一反應區域處於大腦後方的枕葉皮層（視覺皮層），人類的視覺係統自動對視覺輸入構建結構，並在神經係統層麵上感知形狀、圖形、物體。
視覺能夠感受到物體細節，通常稱為視覺視敏度，也就是對所觀察的實物細節或圖像細節的辨別能力，具體量化起來就是能分辨出平麵上的兩個點的能力。人眼的分辨能力是有限的，在一定距離、一定對比度和一定亮度的條件下，人眼隻能區分出小到一定程度的點，如果點更小，就無法看清。以光學色彩為基礎的計算機顯示器，熒屏上的數字色彩是由許多紅、綠、藍紫三原色色光小色點構成，以不同比例的混合得出自然界的各種顏色。在各種顏色的反射光快速地先後刺激或同時刺激人眼過程中，顯示器色光點過於細小，超出人眼能夠分辨的視敏度，待傳到人眼中識別時，視覺不能識別全部微妙變化的色彩波段，視覺對相似的色彩歸納在一起，光在人眼中留下的印象在視覺中混合，將信息傳入大腦皮層，印象由人的視覺器官完成視覺混合。色彩混合後明度是被混合色的平均明度，混合效果近看色彩豐富，遠看色調統一。
電腦顯示器工作時的正常顯示狀態是根據人的視覺明視而設計的，開機工作狀態下，感知顯示圖像的始終是視錐細胞。視覺明視中感受相當光照水平和顏色刺激的視錐細胞中含有感紅色素、感綠色素和感藍色素，三類視椎細胞分別對紅綠藍色（RGB）光敏感。這意味著，人類的色覺與計算機顯示器類似，人們感知世界的視覺狀態基本處於視覺明視，通過紅綠藍色像素探測形成多種顏色，使人在視覺明視中感知到真實的色彩。
二、計算機視覺色彩感知中的敏感源
在適當的條件下，視覺對光的強度具有敏感性。眼睛對暗適應越久，對光的反應越敏感。視覺對光強度（明度）感受存在一段適合閾值。強度閾值內可以讀取色彩，而在強度的閾值以外，人眼隻能看出光亮卻看不出顏色，明度過高分辨不出顏色。計算機顯示亮度的設置是參考視覺感受亮度的共性閾值而設計的，適合閾值範圍內，視覺可以讀取計算機顯示器中色彩。
視覺對光波長的敏感性不同於對光強度的敏感性。視網膜的不同部位對色調的敏感性是不同的。視網膜中央凹能分辨各種顏色，從中央凹到邊緣部分，對顏色的辨別能力逐漸減弱，先喪失紅、綠色的感受性，最後黃、藍色的感受性也喪失，成了全色盲。在整個光譜上，人眼能分辨出大約150種不同的顏色（光波），但人對光波（顏色）的辨別感受能力因不同波長而不一樣。
在視覺感知計算機色彩過程中色彩認知心理的共性經驗可以產生敏感源。色彩認知心理來源於生活共性經驗的理性“歸納”。視覺生理機製的共同特征使色彩視覺感知存在基本相同的生理基礎。色彩的直接心理效應來自色彩的物理光刺激對人的生理發生的直接影響，視覺生理及視覺心理等方麵的共性特征使人們在色彩視覺意象存在相似的感受。視覺感知過程中，以往的認知結構對現有的認知過程的影響，生活經驗影響人的認知心理變化過程，心理之間的相互聯係、相互製約，使人類認知過程相近的模式。著名的認知心理學家布魯納認為，在人們認知的過程中，必須考慮到通過視覺感官對客觀聯係的色彩信息進行組織，結合視覺經驗感知新的客觀事物，用歸納方法能找出事物的共性，“感知”出相互聯係的客觀事物中相近的東西。
色彩心理共性源於“經驗色”。人類可以通過本能的眼睛或是肢體觸探物質本身的微妙變化感知生活，不斷產生認知“經驗”。在曆史和風俗的影響下，色彩所蘊藏的深層意義來至生活經曆的聯想，視覺色彩通過聯想鏈來理解傳播信息。在生活實踐中，不同的色彩刺激結合識別色彩的習慣與經驗，形成明顯的情緒感，產生不同的情緒反射，使人既能感覺積極興奮，也能使人消沉或感傷，其影響最明顯的是色相。純度的關係也很大，高純度色有興奮感，低純度色有沉靜感。明度也可以表現情緒，暖色係中高明度、高純度的色彩呈興奮感，低明度、低純度的色彩呈沉靜感。利用色彩視覺心理經驗有利於完成認知任務，對於實際生活具有很強的指導性，這些“經驗”向我們明確地肯定了色彩對人心理的影響具有共性。