基于老年人的無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩色譜優(yōu)化研究
——以大愛書院與新華家園養(yǎng)老設(shè)施為例

尹 圓，王小榮，趙 偉，宋佳音

(天津大學(xué) 建筑學(xué)院，天津 300072)

引言

根據(jù)聯(lián)合國的標(biāo)準(zhǔn)，如果一個國家或者地區(qū)65歲以上老年人比例達(dá)到總?cè)丝诘?%，它將進(jìn)入老齡化社會[1]。2030年我國65歲以上人口預(yù)計占總?cè)丝诘?8%，達(dá)到2.5億；2050年預(yù)計占總?cè)丝诘?7%，達(dá)到3.6億[2]。老年人的相關(guān)問題已是我國社會發(fā)展不可忽略的重要問題之一。無障礙標(biāo)識環(huán)境的色彩設(shè)計與老年人是否能夠順利識別、清晰地記憶環(huán)境具有重要意義，關(guān)乎老年人安全、健康的行為生活，是非常重要的人性化設(shè)計和精細(xì)化設(shè)計。本文通過色彩實驗的研究方式得出基于老年人的無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩優(yōu)化色譜，具體技術(shù)路線如圖1所示。無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩設(shè)計的價值體現(xiàn)在以較為經(jīng)濟可行的方式去優(yōu)化提升老年人的身心健康與生活環(huán)境質(zhì)量。養(yǎng)老設(shè)施的標(biāo)識環(huán)境對應(yīng)人群相較于地鐵站、博物館等公共設(shè)施使用人群更為單一，主要為老年人群，在養(yǎng)老設(shè)施中開展針對老年人適老環(huán)境的研究較為科學(xué)與全面。國外的相關(guān)研究對于無障礙標(biāo)識尺寸、字體以及色彩的設(shè)定，已有一定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但目前國內(nèi)對于本領(lǐng)域的研究相對薄弱，尚未形成系統(tǒng)化的研究成果，在相關(guān)規(guī)范如《無障礙設(shè)計規(guī)范》、《無障礙建設(shè)指南》中對于無障礙標(biāo)識設(shè)計有概括性的要求，但關(guān)于無障礙標(biāo)識色彩定量的研究偏少，導(dǎo)致色彩這類細(xì)節(jié)設(shè)計問題規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還有存在不足。

圖1 技術(shù)路線Fig.1 Technology roadmap

1 無障礙標(biāo)識環(huán)境概念闡述

傳統(tǒng)無障礙標(biāo)識包括國家標(biāo)準(zhǔn)無障礙標(biāo)志、導(dǎo)向標(biāo)識、提醒警告等標(biāo)識[3]，而無障礙標(biāo)識環(huán)境是由無障礙標(biāo)志、信息無障礙的部分技術(shù)、環(huán)境導(dǎo)向標(biāo)識系統(tǒng)的通用設(shè)計三個部分構(gòu)成[4]，如圖2所示。其中環(huán)境導(dǎo)向標(biāo)識系統(tǒng)的通用設(shè)計包括常規(guī)環(huán)境信息圖形與廣義環(huán)境信息圖形，因此說到環(huán)境中的各類型標(biāo)識，我們將它們統(tǒng)稱為無障礙標(biāo)識環(huán)境更為準(zhǔn)確。

圖2 無障礙標(biāo)識環(huán)境基本概念Fig.2 Basic concepts of barrier-free signage environment

2 老年人與無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩設(shè)計

心理學(xué)家格列高里認(rèn)為：色彩知覺對于我們?nèi)祟惥哂袠O其重要的意義——它是視覺審美的核心，深刻地影響我們的情緒狀態(tài)[5]。對適合于老年人的無障礙標(biāo)識色彩設(shè)計要素進(jìn)行歸納總結(jié)，可組成全因素框架，如圖3所示。上層為老年人的心理、生理、行為要素與養(yǎng)老設(shè)施無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩要素，即心理、生理、行為、環(huán)境四個要素。四個要素的相互關(guān)系為：老年人受環(huán)境要素影響，進(jìn)而對心理、生理、行為要素產(chǎn)生不同的變化反應(yīng)，反過來，心理、生理、行為要素是老年人舒適使用無障礙標(biāo)識環(huán)境的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 養(yǎng)老設(shè)施無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩研究要素關(guān)系圖Fig.3 The relationship between the elements of the color study of the barrier-free signage environment of the elderly facilities

2.1 老年人與無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩的相關(guān)性

基于本文的研究議題，論文主要從老年人的心理、生理兩個方面與無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩的相互關(guān)系進(jìn)行研討，心理方面主要關(guān)注色彩偏好，充分考慮老人對無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩的個性需求，生理要素主要關(guān)注色彩易識別性，以解決老年人對無障礙標(biāo)識環(huán)境的識別性。

2.2 無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩

無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩要素，即環(huán)境要素，包含物理條件(材質(zhì)環(huán)境、光環(huán)境)、色彩圖形序列、無障礙標(biāo)識色彩三個子要素。物理條件是指光照射在材質(zhì)表面進(jìn)行漫反射的視覺現(xiàn)象，本文會在符合材質(zhì)、光環(huán)境相關(guān)規(guī)范中標(biāo)準(zhǔn)的條件下，進(jìn)行對無障礙標(biāo)識色彩環(huán)境的研究；色彩圖形序列是無障礙標(biāo)識色彩所構(gòu)成的連續(xù)感知體驗；無障礙標(biāo)識色彩是指標(biāo)識的配色設(shè)計，包含色彩要素與環(huán)境信息載體兩部分。

本文旨在通過研究無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩與老年人之間的關(guān)系，提出適合老年人的無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩色譜和標(biāo)識色彩組合。

3 無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩實驗研究

日本與美國的相關(guān)設(shè)計規(guī)范與機構(gòu)均推出了無障礙標(biāo)識色彩色譜，但由于國情、民俗、文化、色彩偏好語義等因素的不同，需對這兩套色譜進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而初步提出適合我國老年人使用的無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩色譜。日本是由彩色通用設(shè)計推薦彩色套裝生產(chǎn)委員會推出的《カラーユニバーサルデザイン推奨配色セット ガイドブック》第2版(1)數(shù)據(jù)來源于https：//jfly.uni-koeln.de/colorset/。美國是由Rowmark標(biāo)志公司推出的44種無障礙標(biāo)識色彩(2)數(shù)據(jù)來源于https：//www.jpplus.com/ada，它符合美國司法部和美國無障礙委員會發(fā)布的《2010 ADA Standards for accessible design》。在以下的研究中，本文會以這兩套國外成熟的無障礙標(biāo)識色彩為基礎(chǔ)進(jìn)行研究。

實驗選取了2個京津冀地區(qū)比較典型的養(yǎng)老設(shè)施進(jìn)行調(diào)研，分別為廊坊市的大愛書院與北京市的新華家園。在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，通過趣味實驗的方法進(jìn)行實驗研究的數(shù)據(jù)收集，最后量化分析實驗數(shù)據(jù)，從而得到適合我國老年人的無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩推薦色譜、色彩組合。

3.1 色彩實驗設(shè)計流程

實驗場所色溫與桌面平均照度均選擇在滿足老年人照明需求標(biāo)準(zhǔn)的空間中進(jìn)行，大愛書院為3 059.67 K、401.57 lx，新華家園為3 917.33 K，299.87 lx。將日本、美國的無障礙標(biāo)識推薦色譜制成易識別色彩與識別偏好色彩NCS色卡，通過趣味手工實驗的方式獲得實驗數(shù)據(jù)，實驗分為識別偏好色彩實驗與易識別色彩實驗選擇兩部分。兩個案例各隨機選取10名老人，男女比例為1∶1，年齡大多數(shù)集中在70～90歲之間，其中19位自理老人、1位介護(hù)老人。色覺情況方面，青光眼1位、白內(nèi)障7位、色弱1位；視力情況方面，老花眼17位、近視3位。實驗測試現(xiàn)場如圖4所示。

圖4 大愛書院、新華家園老年人色彩實驗場景Fig.4 The scene of the color experiment for the elderly in Daai School and Xinhua Home

3.2 色彩實驗數(shù)據(jù)量化分析

NCS色彩系統(tǒng)的色彩編號由白度、黑度、彩度、色相四部分組成，它能準(zhǔn)確地表達(dá)定量的色彩表現(xiàn)，不需要任何感性語言的描述，NCS色值2030-Y90R，2030表示此色值中有20%的黑色和30%的彩色，白色為100%-20%-30%=50%，Y90R 代表的是色彩屬性中的色相，30%的彩色細(xì)分顏色構(gòu)成，即為紅色(R)90%、黃色(Y)10%。因此，在這個NCS 色值中，可看出各原色的份額聯(lián)系是：黑為20%、白=50%(100%-20%-30%)，計算(30×90%)得出紅色的占比為27%，計算[30×(100%-90%)]得出黃色的占比為3%，其余顏色占比為0。使用NCS色彩體系以定量的方式對色彩實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

使用SPSS進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)分析，將初步得到的適合京津冀地區(qū)老年人的無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩，即易識別色彩、識別偏好色彩數(shù)據(jù)導(dǎo)入到NCS-Navigator，分別生成易識別色彩、識別偏好色彩NCS色相環(huán)、色彩三角。

觀察圖5可發(fā)現(xiàn)，老年人易識別的色彩色相分布在Y10R、Y60R-R20B、R80B-B20G、B70G-B90G，黑度在5%～55%之間，彩度在20%～80%之間，具體數(shù)值見表1。

表1 易識別色彩NCS色彩色相、黑度、彩度數(shù)值范圍Table 1 Color easy recognition of NCS color hue，blackness，and chroma value ranges

圖5 易識別色彩-NCS色相環(huán)、NCS色彩三角Fig.5 Easy color identification-NCS color ring，NCS color triangle

觀察圖6可發(fā)現(xiàn)，老年人色彩識別偏好的色彩色相分布在Y30R-Y90R、R-R90B、B80G、G10Y-Y，黑度在5%～50%之間，彩度在5%～70%之間，具體數(shù)值見表2。

表2 識別偏好色彩NCS色彩色相、黑度、彩度數(shù)值范圍Table 2 Color recognition preference NCS color hue，blackness，chroma value range

圖6 識別偏好色彩-NCS色相環(huán)、NCS色彩三角Fig.6 Color recognition preference-NCS color ring，NCS color triangle

4 無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩推薦色譜、色彩組合

識別偏好色彩和易識別色彩分別對應(yīng)老年人心理層面和生理層面，兩者關(guān)系應(yīng)以易識別色彩為主，識別偏好色彩為輔。對兩組NCS色彩屬性數(shù)據(jù)做交集對比分析，以生理層面的易識別色彩NCS的色彩色相、黑度、彩度數(shù)值為取值范圍，將識別偏好色彩與易識別色彩數(shù)值共同導(dǎo)入到NCS-Navigator中，制作成識別偏好、易識別色彩NCS色相環(huán)與色彩三角，所得到的NCS色彩即為適合于老年人的無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩，如圖7所示。

圖7 識別偏好、易識別色彩NCS色相環(huán)與色彩三角Fig.7 Color recognition preference，easy to identify NCS color hue ring and color triangle

將NCS色值按照無彩色色彩、高明度色彩、高飽和度色彩、低飽和度色彩排列制成無障礙標(biāo)識環(huán)境推薦色譜，如圖8所示。因在色彩實驗部分取得的色彩數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，無色彩傾向的無彩色系老年人選擇數(shù)據(jù)過少，其原因是老年人相較于在有彩色傾向與無彩色傾向中，主觀傾向更加偏向有彩色傾向的色彩。但考慮到在構(gòu)建無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩時，無彩色系也是必不可少的色彩，在大部分的標(biāo)識案例中，白色為圖形(前景色)，深色色彩為背景(后景色)的設(shè)計較多，所以在其中加入了S 0300-N、S 3000-N、S 6000-N、S 9000-N這四個明度由高到低的無彩色色彩。

圖8 基于老年人的無障礙標(biāo)識環(huán)境推薦色譜Fig.8 Recommended chromatogram for accessibility labeling environment based on elderly people

在無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩設(shè)計方面，僅提出適合老年人使用的推薦色譜來說還不夠，還應(yīng)考慮到標(biāo)識色彩的組合設(shè)計。根據(jù)格式塔心理學(xué)原理的理論，圖形之所以可以形成，是取決于其背景。因此，對于標(biāo)識的色彩組合，其圖形色彩與背景色彩的視覺關(guān)系越明確，越不易讓人產(chǎn)生疑慮，組合成的標(biāo)識易識別性則越高。

由于色彩亮度比不受色盲(黃綠色盲、紅黃色盲等)的影響，也不受色弱(由視覺神經(jīng)疾病、視網(wǎng)膜退化、遺傳等產(chǎn)生的辨別色彩能力低或因身體機能下降導(dǎo)致的色覺退化)等多種視覺障礙的影響。因此，基于色彩亮度比的特性，適合于老年人的色彩組合方案設(shè)計以色彩亮度比作為組合基礎(chǔ)，進(jìn)行無障礙標(biāo)識色彩組合設(shè)計研究。

對養(yǎng)老設(shè)施無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩的調(diào)研中，可知大部分的視距為0.6～5 m，即為中短視距，也有少量大于5 m的視距，即為長視距，養(yǎng)老設(shè)施建筑內(nèi)部空間光環(huán)境規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值為200～500 lx。因此，基于數(shù)量最多的中短視距0.6～5 m，光環(huán)境200～500 lx為環(huán)境層面的條件，進(jìn)行無障礙標(biāo)識色彩組合的設(shè)計研究。視距與無障礙標(biāo)識色彩亮度比的關(guān)系見表3[6]，視距取小于等于2 m對應(yīng)的色彩亮度比，即≥2，進(jìn)行無障礙標(biāo)識色彩組合。值得注意的是，無障礙標(biāo)識色彩的亮度比是相對的，如前景色色彩亮度高、背景色色彩亮度低時，為前景色色彩亮度/后景色亮度，反之，則為后景色亮度/前景色亮度。

表3 無障礙標(biāo)識的色彩亮度比與視距關(guān)系Table 3 Relationship between color brightness ratio and sight distance of barrier-free signs

將無障礙標(biāo)識環(huán)境推薦色譜以X、Y軸分兩次排列。使用亮度大的數(shù)值/亮度小的數(shù)值，當(dāng)X/Y或Y/X的比值≥2時，則兩色適合組合成為無障礙標(biāo)識色彩推薦組合，這里的亮度值以NCS色彩色值對應(yīng)的LAB色值為準(zhǔn)，這是因為LAB色彩系統(tǒng)的L(亮度)改變不影響色相與彩度。例如X軸的X1S 0300-N與Y軸的Y27S 2065-R90B兩色，轉(zhuǎn)換為LAB的L值為96.54與45.57，96.54/45.57=2.1>2，則可組成圖形(前景色)S0300-N與背景(后景色)S 2065-R90B的無障礙標(biāo)識色彩組合。以此方式計算40個推薦單色的1 600種色彩組合，并繪制成無障礙標(biāo)識推薦色彩組合，如圖9所示。

圖9 基于老年人的無障礙標(biāo)識推薦色彩組合Fig.9 Recommended color combinations for accessibility signage based on the elderly

5 結(jié)論

本文初步探討了針對中國老年人的標(biāo)識系統(tǒng)色彩環(huán)境無障礙化設(shè)計?；诙康纳蕦嶒灧绞?，研究了適合中國老年人識別與使用的無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩。通過本文的研究，改進(jìn)了國外已有的日本和美國的無障礙標(biāo)識色譜，不符合我國老年人主觀色彩偏好等相關(guān)問題，并總結(jié)了老年人心理、生理特征的實驗，初步建立了一個適合于中國養(yǎng)老設(shè)施的無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩體系。希望本文的無障礙標(biāo)識環(huán)境色彩研究全因素框架、色譜和色彩組合，可以為我國后續(xù)的養(yǎng)老設(shè)施色彩定量化研究提供一個相對客觀的色彩參照基礎(chǔ)，并為養(yǎng)老設(shè)施的設(shè)計提供一種新的色彩標(biāo)準(zhǔn)。