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第20章 视觉与视觉环境设计

4.4.1 视觉特性

本文叙述的是视觉与视觉环境的交互作用。严格来说,视觉也是一种视觉知觉活动,即视觉是各种环境因子对视感官的刺激作用所表现的视知觉效应。

1.光知觉特性

光是人们认识世界一切物体的媒介,是视觉的物质基础。光的本质是电磁波,可见光谱是400-760nm,即红外线至紫外线之间的光谱,眼睛对此范围内的光谱反应最有效。人对光的刺激反应表现为分辨能力、适应性、敏感程度、可见范围、变化反应和立体感等一系列光觉特性。

2.颜色知觉特性

颜色的本质同光一样是不同频率的电磁波,各种颜色的波长也在可见光的光谱范围内。人对颜色的反应表现在颜色的色调、明度和饱和度及其心理表现等基本特性的知觉。

3.形状知觉特性

由于光对物体各部分的作用不同,便产生了人对物体形状的图形知觉。故形状知觉特性表现为人对图形和背景,良好形态和空间形象的认识。

4.质地知觉特性

由于光对物体表现作用的差异,物体表面质地也就呈现出来。人对物体表面质地的感觉,即质感,表现为光洁程度、坚硬或柔软度等。

5.空间知觉特性

人在空间视觉中依靠多种客观条件和机体内部条件来判断物体的空间位置,从而产生空间知觉。空间知觉特性表现为人对空间的开放性、封闭性等的认识。

6.时间知觉特性

由于光对物体和环境作用的强度和时间长短的不同,人对环境的适应和辨别率也不一样,这就是视觉的时间特性。

7.恒常特性

人对固定物体的形状、大小、质地、颜色、空间等特性的认识,不因时间和空间的变化而变化,这就是视觉的恒常性。

由于环境因子刺激量和人的接受水平的差异,故同一环境给每个人的反应是各不相同的。在众多因子中,光和颜色对环境氛围的影响最大。

4.4.2 眼睛的构造

眼睛由眼球、眼眶、结膜、泪器、眼外肌等组成。每只眼球直径约25mm,重约7g。前面是角膜,其余部分包以粗糙而多纤维的巩膜,藉以保护眼睛不受损伤并维持其形状不变。中间层是黑色物质的脉络膜并富有血管。视网膜是薄而纤细的内膜,由光感受器和一种精致而相互连接的神经组织网络组成。

眼睛类似一架照相机,来自视野的光线由眼睛聚焦,在眼睛后面的视网膜上形成一个相当准确的视野的倒像。这种光学效应绝大部分来源于角膜的曲度,对远处和近处物体焦点做细微调整则依靠改变晶状体来实现。在晶状体两侧的前房和后房里充满着透明物质。虹膜是色素沉着的结构,它的中心开孔就是瞳孔,能以类似照相机改变光圈的方式缩小和扩大。

外界物体发出和反射的光线从眼睛的角膜、瞳孔进入眼球,穿过如放大镜的晶状体,使光线聚集在眼底的视网膜上,形成物体的像。图像刺激视网膜上的感光细胞,产生神经冲动,沿着视神经传到大脑的神经中枢,在那里进行分析和整理,产生具有形态、大小、明暗、色彩和运动的视觉。

4.4.3 光线与视觉

1.人与光线

有了光线才有了人类,才有了世界,人类离不开光线。对光的知觉,是人类感受器官最朴素、最基本的功能。

(1)光线的作用。众所周知,太阳光线不仅具有生物学及化学作用,同时对于人类生活和健康也具有重要意义。利用光线造福人类,防止光线的伤害是人类的本能和智慧。

直射的阳光对人们居住的房间具有杀菌作用,利用阳光甚至可以治疗某些疾病。阳光中的红外线具有大量的辐射热,在冬天可借此提高室温。同时,光能改变周围环境,利用光线可以创造丰富的艺术效果。

(2)光线的负面伤害。光线也有许多不利的地方。长期在阳光下工作会容易疲劳;过多的紫外线照射容易使皮肤发生病变;过多的直射阳光在夏季会使室内产生过热现象;不合理的光照,会使工作面产生炫目反应,甚至伤害视力。因此要合理利用阳光,科学地进行采光和照明设计,以保证人体健康,创造舒适的室内环境。

(3)室内光的利用和遮挡。利用直射阳光照亮室内环境、制造室内环境气氛,提高卫生水平,要保证建筑的合理间距,选择好采光口。

利用直射阳光进行日光浴、治疗疾病也要选择采光方向和采光口位置及建筑保温。

采用人工照明照亮室内环境、制造室内环境气氛要选择合理的光源及正确的照明设计。

防止夏季过多的直射阳光进入室内需要进行建筑遮阳、建筑隔热。

2.视觉机能

根据视觉系统和视觉刺激的特点,视觉机能表现在以下几个方面:

(1)视力。视力是眼睛测小物体和分辨细节的能力。它随被观察物体的大小、光谱、相对亮度和观察时间的不同而变化。

视力与人的视觉生理有着密切关系,并随年龄的增长而改变。视力在眼球的分布是不均匀的,眼球不动能看到最鲜明的影像范围约为2°左右,这个范围的视觉称为中心视觉。它的外侧模糊视角称为周边视觉。由于中心区的视网膜上遍布着锥状体,所以偏离中心视力就下降;而暗处视力偏离中心5°左右为最高,这对人的夜间活动十分重要。

影响视力最明显的因素是光的亮度,视力与亮度成正比。背景越亮,视力的清晰度越高,并且有一个上限和下限。亮度的实质是被照物体表面的光辐射能量。视网膜上的感光细胞对不同亮度的敏感度是不一样的,只有达到一定亮度时才能发挥作用。同时由于眼的调节,具备收缩和放大作用,故其变化也有一定的范围。

视力与人类种族关系不大,同年龄关系比较密切,室内设计时,对老年人的视觉环境要保证足够的亮度。而亮度不仅同光源的发光强度和被照物的方位有关,而且同周围环境的亮度有关,同样的室内环境,白天由于自然光的作用,室内的照明要比晚间同样的光强显得暗。

(2)适应。人的感觉器官在外界条件刺激下,由于生理机制会使感受性发生变化。它既能免受过强刺激的损害,又能对弱刺激具有敏感的反应能力,还可以同时对几个刺激进行比较。这种感觉器官感受性变化的过程及其变化达到的状态就叫适应。

眼睛向暗处的适应叫暗适应,向亮处的适应叫亮适应或明适应。另外有研究者认为,在暗视和明视之间还存在间视,即间适应。

当人们由暗处进入亮处,瞳孔开始缩小,遇到亮度为1000asb的光,瞳孔由黑暗时的8mm可缩小到3mm;再遇到黑暗时,瞳孔又扩大。从亮到暗,适应时间长达10多分钟,而从暗处进入亮处,适应时间约为1分钟就可完成。

人的明暗适应的视觉特性对室内设计影响较大。如地道的出入口,经常采用在近入口的亮处设置日光灯照明系统,在地道暗处采用白炽灯照明,使人适应环境的变化。在大型商场、电影院和大展厅的入口处,同样会出现这样的情况,需要采用混合照明。对照明系统应采用分路开关、调光装置或多级镇流器来控制照明水平,以便适应在白昼和夜晚人对照明系统的适应要求,提高视觉环境的质量。

(3)视敏度。眼睛所能够感觉到的光波长约在380-780nm,在此限以下的紫外线,再此限以上的红外线都不能感觉到。在可见光的范围内,眼睛对各种波长的光具有不同的感受性。

眼睛对某波长的光的敏感程度称为视敏度。根据国际照明委员会(CIE)的规定,最高视敏度为1,其他各波长的相对视敏度,称为比视敏度。

视网膜的感光细胞锥状体和棒状体对不同光波的感受性不同。从图中可以看出,锥状体在555nm处的阈值,即感觉的最小能量。因此,在明亮处,眼睛对波长555nm的黄绿色具有最高的感受性。图中的另一条曲线反映出,棒状体的阈值比锥状体的阈值要低得多,其最小值也向左移动,并在650nm处结束,说明棒状体对波长510nm的绿色光敏感度最大,而对650nm以上的红光没有感觉。在黄昏时观察庭院里的红花,起初色彩鲜明,这是锥状体的作用。天色渐暗,绿色叶子看上去很显眼,红花变黑,这是棒状体的作用。使红色敏感度下降、绿色敏感度上升的现象,称为浦肯野氏(Purkingje)现象。

视敏度的特性对室内设计也具有很大关系。如商店橱窗设计和室内商品陈列,对红色之类的物品宜搁置在明亮处,或选用近似单色的照明系统,以使其鲜明。对室内景观设计或环境气氛的创造,其配色和照明也要考虑视敏度的特性。

对于在暗室工作的人和夜间警卫人员来说,如果突然进入明亮处,最好先带上红色滤色镜,这种镜只能通过650nm以上的光,从而使棒状体继续处于暗适应状态,以便返回暗处时摘掉眼镜也能立即工作。

(4)视野。是指眼睛固定于一点时所能看到的范围,若眼睛平视,视野的范围向上约55°,向下约65°,左约60°,右约100°。东方人的视野,近似水平向的椭圆形。在中心视野部位,红、黄、蓝、绿等各色都能看清,而稍偏离中心,先是看不到红绿色,再偏一点,色彩就分不清。这种现象表明了视网膜上各种感受体的分布情况。对明视起主要作用的锥状体构成了“彩色片”,对暗视起作用的棒状体构成了“黑白片”。因此,大约60°范围以内的视野也叫主视野,位于视野的中心,分辨率较高。60°以外的视野叫余视野,位于视野的边缘,分辨率较低。人眼中绿、红、黄色视野较小,而白、青色视野较大。从大到小依次的顺序是:白、青、黄、红、绿。

实际生活中,人们在广阔的视野里,通过视野中的水平或垂直线,看到的是一条直线,但偏离视野中心,水平和垂直线都有凹曲的现象。

人们看物体眼睛也是转动的,故视野范围都要比图示大得多。中间区域为双眼视野重叠区,两侧区域分别为左右眼单独视野区。

视野对于操作控制及视觉空间的设计非常重要。有这样的规则:重要的:3°以内;一般的:20°~40°以内;次要的:40°~60°。一般不在80°视野之外设置,对于视觉观察不利的因素应尽量安排在视野之外。经验表明,人在室内,如果各围合空间的界面在视野范围内,一般情况下,室内空间感就显得小和压抑。反之,就显得宽广。

(5)闪烁。人们为了得到外界景像的正确性,眼睛就要尽快地将外界变化的映像影象在视网膜上,并将以前的映象消失,这种进光的补偿时间极短,大约不到1/10s。如果超过这个界限,眼睛就会察觉光的变化。

眼睛感觉光的周期性时间变动的现象就称为闪烁。1s闪烁60次以上的闪光眼睛是感觉不到光的变化,若1s闪烁20次就会感觉出闪光,若1s闪烁10次人就会感觉到讨厌。这种感觉取决于视网膜映象的映现与消失的反复速度和光的闪熄速度之间的关系。如果后者的速度快就感觉不到闪光,如果前者速度快,就会或多或少地感觉到闪光的存在。

恰好能开始感觉到闪光时光的闪熄频率称为临界融合频率。临界融合频率以下的闪光,无论是闪光源还是被照射物体,都能直接地感受到闪光,这就是直接闪光效果。而对不能感觉到的快速闪光,如100或120Hz的荧光灯,可以用频闪观测器测得。临界融合频率因亮度和视网膜的部位不同而变化。一般情况下,光越高,其闪烁越明显。偏离视网膜中心越远则会感觉大一些,如侧视光源或被照物。

闪烁现象对于室内设计,主要是选择光源和光源照射方向的设计。要注意不要选择闪熄频率低的荧光灯。光的方向或被照物不要使人在侧视情况下才能观察到。如在窗口上边布置日光灯,特别要注意避免闪烁现象的发生。

(6)视觉暂留。各种知觉都有暂留的现象,如视觉暂留、听觉暂留、嗅觉暂留、味觉暂留、肤觉暂留等,但各种知觉暂留的时间和反应各不相同,这不仅同人感官的生理机能有关,而且同刺激物的刺激作用有关。同环境设计关系最密切的是视觉暂留。

视觉暂留是指当视觉的刺激物已停止发生作用的时候,人的视觉并不随之立即消失,还会延宕一段时间,在刺激停止后若干时间内所延宕的视觉,又叫视觉后像,或称视觉余像、视觉残像、视残留。通常在中等照度下视觉残留的时间约0.1s。视觉后像有两种:

一种是积极后像,就是在性质方面和刺激作用未停止前的视觉基本一致的一种后像,如在灯前闭目注视灯光20s以上,然后关灯,此前的视觉并不立即消失,还会延宕一段时间。

另一种是消极后像,就是在性质方面和刺激作用未停止前的视觉正好相反的一种后像,如用两张四方形,在一张上面放一张红纸,其中刻一“十”字。我们凝视白十字约20s,然后转视另一张白纸,就可见到一张青色四方形,稍后渐白,约20-30s消失。在阳光下,注视红旗约20s以上,然后注视别处,也可见到青绿色现象。消极后像的色彩是原刺激物色彩的补色,如看黄色,就能看到蓝色;在明度方面正好相反,注视黑色可看到白色。

视觉暂留的现象,在视觉环境设计中早已被人们注意。如交通安全设计时,为防止路口红灯造成驾驶员的误视,灯头需要加上避光罩以防阳光直射。在高速公路旁,每隔200m标注一个安全提示信号;在影片制作中,使画面间隔时间在0.1s以内,使画面被视为连续的图形;在橱窗、商店的出入口、室内装修、工业造型等视觉环境设计中,也经常利用此现象,延宕积极后像时间,增强环境识别性,或根据消极后像原理是娱乐场的灯光设计,增加迷幻气氛。

(7)眩光。眼睛遇到过强的光,整个视野会感到刺激,使眼睛不能完全发挥机能,这种现象称为眩光。在眩光下,瞳孔会缩小以提高视野的适应亮度,当然就降低了眼睛的视敏度,或使眼球内流动的液体形成散射,就像帷幕遮住了眼界,这就妨碍了视觉。这种眩光称为视力降低眩光,如白天眼睛正视阳光,夜间眼睛正视迎面而来的汽车灯光,都会出现视力降低眩光。当一个很大亮度的光源悬吊在接近视线的高度上,就会感到很刺眼,这就是不舒适性眩光,它虽然不会降低视力,但感觉很不舒适,如看阳光下的积雪就会出现这种情况。对不舒适性眩光的感觉程度,黄种人和白种人是不同的。就光源的辉度来说,黄种人是白种人的两倍,故日本人、中国人更加讨厌眩光,这是由于黄种人眼睛里的黑色素较多,吸收到眼球内更多的散射光所致。

不恰当的采光口、不合理的光亮度、不恰当的强光方向均会在室内形成眩光现象。特别是展厅的展面设计尤其要避免眩光。对于室内光环境要保持一定的均匀度,不要出现强光的直射刺激。

(8)立体视觉。人的视网膜呈球面状,所获得的外界信息也只能是二维的映象。然而,人能够知觉客观物体的三维深度,这就是立体视觉。

立体视觉的产生原因有客观环境的图像关联因素,也有人体的生理性关联因素。

人体生理性关联因素有两眼视差、肌体调节、两眼辐合和运动视差。两眼视差是物体在左右眼球视网膜里的投影呈现出稍微不同的映象。大脑的机能将两个不同的图像重合成一个立体图像再现出来。

眼球的毛状肌使晶状体的曲率改变叫调节,而调节时的肌肉紧张感觉能判断物像的距离。故能识别物体的立体图像。

眼睛观看近物时,两眼的视线趋于向内聚合的现象称为辐合。辐合使两眼向内旋转的眼肌产生紧张感觉,为判断物体的深度提供了生理依据,因而通过大脑的作用映现出立体的物像。

单眼视觉时,观察者在运动,视点也在变化,于是出现了连续性视差。这种单眼运动的视差经过一段时间,就使大脑对运动景象作出立体性判断,从而感知物体的立体图像。

立体视觉为物体的立体感知提供了理论依据。在室内景观设计和造型设计时,既要考虑视觉图形的客观规律,也要考虑立体视觉的特点,以使设计更符合视觉要求。

3.视度

视度就是观看物体清楚的程度。这个问题是天然采光及人工照明的共同基础,也是建筑光学所要解决的主要问题之一。

物体的视度与以下五个因素有关:

(1)物体的视角;

(2)物体和其背景间的亮度对比;

(3)物体的亮度;

(4)观察者与物体的距离;

(5)观察时间的长短。

下面就这些因素及其在室内设计的意义加以说明:

一是,物体的视角物体在观察者面前所张的角α,此值近似以物体实际大小d和物体与眼睛距离L之比值求得。即:

A=d/L(rad)

如果视角采用[°]来计算,则

Α=180°/π×60d/L=3440d/L

识别物体的最小角应因人而异,但都近似某一确定的值,约为1°。这就是标准最小视角。最小视角的倒数1/mt叫视觉敏度,即前面介绍的视敏度,其标准值为1.通常最小视角小于看清物体所需的视角。在白天的光线下,看清物体的视角约为4°~5°。如果照度小,则视角要增加。

根据看清物体的视角即可确定所设计的建筑物在垂直于视线方向的必要尺度。

dmP=Lα/3440

上式是观察者的眼睛和物体处于同一水平面的情况,对比观察者高的物体,在垂直方向的必要尺度dmP应按下式确定:

dmP=Lα/3440cosβ

式中β——观察者在观察物体的仰角。这说明高处物体应比低处大一些,以保证看清物体的细部。在室内设计时,我们经常会遇到像天花、灯具、线脚等高处细部处理,此时应考虑视角的因素。通过计算确定部件的大小,以便看清细部设计的效果。

二是,物体和背景间的亮度对比。

物体和背景间的亮度对比采用对比系数K来表明。

K值大小按下式确定:

K=(Bφ-Bθ)/Bφ

式中Bφ——背景的亮度;

Bθ——物体的亮度。

眼睛能识别物体的最小对比系数Kmin叫最小识别度,它的倒数1/Kmin叫对比敏度,表明看清物体的灵敏度。对比敏度与亮度的关系。当亮度小时,对比敏度增加很快,亮度在3-300毫熙提时对比敏度达到最大值。亮度再大会产生眩光,对比敏度开始下降。

对比敏度和观察物体的尺度也有关系,并随视角减小而减少。在白天照明条件下,对比系数K在0.5时,建筑装饰效果就达到了良好状态,可清晰看到物体的细部。

三是,物体的亮度。物体上的亮度与物体表面材料的反光性质和表面上的照度有关。其关系如下式:

B=ρ/πE

式中B——物体的亮度(cd/m2);

E——物体上的照度(lx);

ρ——物体表面的反光系数。

所以物体表面的亮度是可以控制的。天然采光时,可改变物体表面的反光系数来控制表面亮度;人工照明时,可控制射到物体表面的照度。

四是,观察距离对视度的影响。在视角和对比系数相同的情况下,观察者与物体距离不同,眼睛对物体的分辨能力也不同,这是因空气的不透明性引起的,一般称为“雾气作用”。物体与观察者距离越大及空气透明性越小时,雾气作用越强。故在建筑细部处理时,在大气透明度小的地区,物体尺度宜适当放大。

五是,观察时间对视度的影响。当观察物体时间长时,一方面能对物体的细部仔细推敲而加强了分辨力,另一方面有足够的时间达到视觉适应,能很好地看清物体。

以上概念都说明在室内光环境设计时,要能看清建筑细部的装饰效果,就要有良好的视度,这对室内景观设计,物品的陈列和展示都有参考价值。

4.光觉质量

光觉质量包括日照、采光和人工照明三方面的质量问题。

(1)日照。日光具有很强的杀菌作用,它是人体健康和人类生活的重要条件。如果长期得不到日照,人体健康就会受到影响,尤其对幼儿,能造成发育不良。日照对人的情绪也有很大影响,在阳光下人会感到心情舒畅。因此,许多国家都将日照列为住宅设计的条件。但过多的日照对健康也不利。如何保证正确的日照?就涉及建筑物的日照时间、方位和间距;紫外线有效辐射范围;绿化合理配置;建筑物的阴影;室内日照面积等问题。

①建筑物的日照时间、方位及间距。我国规定,对于住宅必须保证在冬至有1小时的满窗口的有效日照。因此,建筑物的朝向最好朝南或适当的偏东或偏西。建筑物的间距与高度的比值在1:1.1以上,以保证室内有良好的日照。当然各地区的纬度和经度不同,对日照的规定也不一样。

②紫外线的有效辐射范围。对于幼儿园、托儿所、疗养院之类的建筑物,不仅要有良好的日照,还应具备一定的紫外线辐射,以保证室内环境的健康。这主要是选择好建筑物地点和确定室内采光口的位置及大小。有条件时,可设阳光室,获得紫外线照射。

③绿化的合理配置。在夏季为了减少阳光对室内辐射的影响,经常在室外配置树木。尽可能在辐射强的一方种植,如西侧,又不要影响正常的采光。

④建筑物阴影。对视觉而言,建筑物的阴影可增强室内或室外的建筑视觉形象。就人的健康而言,阴影可减少夏季的热辐射,但会影响日照和紫外线辐射。为满足多方面的要求,经常采用的方法是设置移动的窗帘或活动遮阳板。

⑤室内日照面积。室内的日照主要是通过向阳面采光口获得的。最有效的采光口是天窗,其次是侧窗。采光口的大小通过计算确定,其有效面积是阳光射到地板上的面积,对侧墙的阳光与日照意义不大。

(2)天然采光。室内的天然采光对生产和生活都有很大意义。长期在不良的采光条件下生活生产,会使视觉器官感到紧张和疲劳,结果会引起头痛、近视等视机能衰退和其他眼疾。采光和人们的工作效率也有很大关系。随着采光条件的改善,人们对物体的辨识能力、识别速度、远近物像的调节机能也随之提高,从而提高了工作效率。另外,良好的采光条件对大脑皮质起到适当的兴奋作用,可改善人体的生理机能和心理机能。

室内采光的质量,除了有充足的光线外,还必须考虑光线是否均匀、稳定,光线的方向是否会产生暗影和眩光等现象。室内光线是否充足,表现为室内照度的强弱,这取决于天空亮度的大小。天空亮度主要是阳光的作用,太阳光经过大气层的吸收与散射,到达地面时不仅有直射光,而且有扩散光,就形成了各地区的光气候。对光气候的观察分析与统计,制定了各地区的室外照度曲线,制定各地区的总照度和散射照度,并作为确定室内照度标准的依据。

采光的质量主要取决于采光口的大小(高、宽度)和形状,采光口离地高低,采光口分布和间距。在确定采光系统时,对有特殊要求的室内环境须进行一些特殊处理,防止眩光对视觉的影响。处理的办法有两种,一是提高背景的相对平均亮度,二是提高窗口高度,使窗下的墙体对眼睛产生一个保护角。

(3)人工照明。人工照明是室内光环境的重要组成部分。是保证人们看得清、看得快、看得舒适的必要条件,是渲染室内环境气氛的重要手段。

人工照明有三种方法:均匀的、局部的和重点照明。

均匀式照明也叫环境照明,是以一种均匀的方式照亮空间。这种照明的分散性可有效地降低工作面上的照明与环境照明之间的对比度。均匀照明还可以减弱阴影,使室内物体的转角变得柔和舒展。大多数的室内都采用这类照明形式,其特点是灯具悬挂较高、灯具数量较多。

局部照明也叫工作照明,是为了满足某种视力要求而照亮空间的一块特定区域。其特点是光源安放在工作面附近,照明效率较高。通常采用直射式的发光体并在亮度和方位上可调。

重点照明是局部照明的一种形式,它产生各种聚焦点及明暗节奏变化,可以缓解普通照明的单调性,突出房间特色或强调某种陈设和艺术品。

人工照明质量是指在光照技术方面是否会产生眩光、阴影,照度是否均匀和光谱成分等问题。人工照明的质量取决于以下因素:

①适当的亮度。视力是随着照度的变化而变化的。不同活动,不同的人对照度有不同的要求。细微的工作照度高;粗放的工作照度低。观察运动物体照度高;静止的物体照度低。用视觉工作要求照度高;不用视觉工作照度低。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提高而提高,而且会造成眩光。过亮的环境会增加眼睛的疲劳。因此,照度大体上应保持在50-200lx。

②工位与背景的亮度对比。局部照明与环境背景的亮度差别不易过大,太大需要眼睛不断地调节,容易造成视觉疲劳。环境照度应不低于工作面应有照度的10%,同时不低于10lx。

③眩光和阴影。眩光是视野范围内亮度差异悬殊时产生的。产生眩光的因素主要有直接的发光体和间接的反射面两种。眩光的主要危害在于产生残像,破坏视力,破坏暗适应,降低视力,分散注意力,降低工作效率,产生视觉疲劳。消除眩光的方法主要有两种:一是将眩光移出视野。人的活动大部分集中于视平线以下,因而将灯光安装在正常视野以上,水平线上25°、45°以上更好。二是采用间接照明。反射光和满射光都是良好的间接照明。阴影也会影响视觉,间接照明也可消除眩光。

综上所述,良好的光觉质量应保证被照射面有适当的亮度,同时要保持照度均匀稳定;被照面与环境背景的亮度没有显著的差别;没有眩光和明显的阴影;还要满足一定的日照时间和日照面积,以保证健康。

有一些特殊的室内环境,像电影院、舞厅、机场塔台、声光控制室等,需要在黑暗的环境中进行工作。在这里,既要有一定的局部照明,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环境。这就要求采用弱光照明。红色光对暗适应影响最小,因此暗环境下多用较暗的红光照明。

人工照明设计就是利用各种人造光源的特性,通过灯具造型和分布设计,造成特定的人工光环境。近年来,由于光源的革新、装饰材料的发展,人工照明已不只是满足室内一般照明、工作照明的需要,而进一步向环境照明、艺术照明发展。它在居住、商业以及大型公共建筑室内外环境中已成为不可缺少的环境设计要素。现代城市环境中的人们越来越喜爱艺术照明。

4.4.4 色彩与视觉

1.色彩的视觉现象

(1)色觉。色觉的生理基础是光对视网膜的颜色区的刺激作用。在正常视觉中,视野内的色彩感觉并不完全相同,视野的边缘部分虽然能够察觉物体,但感觉不到色彩。在离开视觉中心点90°的地方,除非光线很亮的情况下,任何物体都是灰色的。这是由于视网膜中的中央窝部位和边缘部位结构不同造成的,中央视觉主要由锥体细胞起作用,锥体细胞是颜色视觉的器官;边缘视觉主要由棒体细胞起作用,而棒体细胞只能分辨明暗。

(2)色彩对比。在视野中一块颜色的感觉由于受到它邻近颜色的影响而发生变化的现象称为色彩对比。色彩对比是不同颜色区域间的相互影响,可以分为诱导区和注视区。在一块红色背景上放一小块灰纸,注视灰纸几分钟,灰纸就会显出略带绿色;如果背景是黄色,灰纸就呈现蓝色,这就是常见的色彩同时性对比现象。即每种颜色在其邻近区都会诱导出它的补色;或者,两种相互邻近的颜色都向另一种颜色的补色变化。

色彩对比现象不仅表现在色相方面,也表现在明度方面。在白色背景上的灰纸片看起来发暗,而在黑色背景上看起来发亮,这就是颜色的明度对比现象。

另一种色彩对比现象是继时性颜色对比。在灰色背景上注视一块色纸几分钟,拿走纸片后,就会看到在背景上有原来颜色和补色,这种颜色后效现象称作负后像。同样,在灰色背景上注视白色纸片后,在白色纸片原来位置会出现较暗的负后像。这是明度继时对比。

(3)色彩常性。视网膜像是光刺激在视网膜上的直接对象,它随照度大小及照明的光谱特性而变化。但在日常生活中,人们一般可以正确地反映事物本身固有的颜色,而不受照明条件的影响,物体的颜色看起来是相对恒定的,这种现象称为色彩知觉的常性。如黑色的煤在烈日照射下仍被看成黑色,白纸在阴影中仍被看成白色。

色彩常性是被照物体的一个重要特性。但由于物体表面状况、光环境及观察方法的变化,色彩常性会受到影响。为了保证物体的色彩常性,在光环境设计时应注意以下几点:

①避免强烈的影子或高光;

②要有足够的照度;

③光源显色性要好;

④尽可能减少眩光;

⑤在照明较差的表面上,应采用高彩度或高明度的颜色;

⑥光源位置应能清楚地被察觉;

⑦减小有光泽的面积;

⑧白色表面应分散在周围;

⑨物体表面质地应能看出。

(4)色彩知觉效应。由于感情效果和对客观事物的联想,色彩对视觉刺激产生了一系列的心理效应,这种效应随着时间、地点、条件(如外观形象、自然条件、个人爱好、生活习惯、形状大小及环境位置等)的不同而有所不同。

①温度感。不同的色彩会产生不同的温度感,如看到了红色和黄色联想到太阳与火焰而感觉温暖;看到青色和青绿色容易联想到海水、天空与绿荫而感觉寒冷。故将红、橙、黄等有温暖感的色彩称为温色系,青、青绿、青紫等有寒冷感的色彩称为冷色系。但色彩的冷暖又是相对的。如紫与橙色并列时,紫就偏向于冷色,而青与紫并列时,紫又倾向于暖色;绿、紫在明度高时近于冷色,而黄绿、紫红在明度、彩度高时近于暖色等。

室内设计利用色彩的温度感来渲染环境的气氛会收到很好的效果。

②色彩的距离感。色彩的距离感觉以色相和明度影响最大。一般高明度的暖色系色彩感觉凸出、扩大,称为凸出色和近感色;低明度冷色系色彩感觉后退、缩小,称为后退色或远感色。如白和黄色的明度最高,凸出感也最强;青和紫的明度最低,后退感最显著。但色彩的距离感也是相对的,而且与背景色彩有关,如绿色在较暗处也有凸出倾向。在室内设计时,常利用色彩的距离感来调整室内空间的尺度、距离等的感觉影响。

③重量感。色彩的重量感以明度影响最大,一般是暗色感觉重而明色感觉轻;彩度强的暖色感觉重而彩度弱的冷色感觉轻。

在室内设计中,为了达到安定、稳重的效果,宜采用重感色,如将设备的基座及各种装修台座涂上重颜色。为了达到灵活、轻快的效果,宜采用轻感色,如悬挂在顶棚上的灯具、风扇、车间上部的吊车都涂上青颜色。通常,室内的色彩处理多是自上而下,由轻到重。

④疲劳感。色彩的彩度越强对人的刺激越大,就愈使人疲劳。一般暖色系的色彩比冷色系的色彩疲劳感强,绿色最不显著。故在室内色彩设计中,色相数不宜过多,彩度不宜过高,色相数最多不超过22种,最好保持在10种以内。

色彩的疲劳感又会引起彩度减弱、明度升高,逐渐呈灰色(略带黄)的视觉现象,此为色觉的退色现象。

⑤色彩的注目感。注目感即色彩的诱目性,就是在无意观看情况下,容易引起注意的色彩性质。且有诱目性的色彩从远处就能明显地识别出来,建筑色彩的诱目性主要受其色相的影响。

光色的诱目性的顺序是红>青>黄>绿>白;物体的诱目性是:红色>黄色及橙色。如殿堂、牌楼等的红色柱子,走廊及楼梯间铺设的红色地毯就特别注目。建筑色彩的诱目性还取决于它本身与其背景色彩的关系。如在黑色或中灰色的背景下,诱目的顺序是黄>橙>红>绿>青,在白色的背景下诱目的顺序是青>绿>红>橙>黄。各种安全及指向性的标志,色彩的设计均考虑到诱目性的特点。

⑥色彩的空间感。有色系的色刺激,特别是色彩的对比作用使感受者产生立体的空间知觉,其原因有两方面:一是视色觉本身具有进退效应,即色彩的距离感,如在一张纸上贴上红、橙、黄、绿、青、紫的6个实心圆,可以发现红、橙、黄三圆有跳出来的感觉。二是空气对远近色彩刺激的影响,远处的色彩光波因受空气尘埃的影响,有一部分光被吸收而未全部进入视感官,色彩的纯度和知觉度大大降低,从而形成了色彩的空间感。如远处的树木偏蓝,近处的树偏绿。实验还表明,室内空间环境不变的情况下改变空间色彩,结果发现,冷色系、高明度、低彩度的室内空间显得开敞,反之显得封闭。

⑦色彩的尺度感。因受色彩冷暖感、距离感、色相、明度、彩度,对空气穿透能力及背景色的制约,并产生膨胀与收缩的色觉心理效应,就是尺度感。通常暖色、近色、兴奋色、明度高、彩度大和以暖色、暗色、黑色为背景的色彩易产生色觉膨胀感,反之会产生收缩感。色彩的膨胀到收缩的顺序是:红、黄、灰、绿、青、紫。在室内设计中,同样大小的构件若为黑色就显得小。

⑧色彩的混合感。将不同色彩交错均匀布置时,从远处看,呈现色混合的感觉。在建筑色彩设计时,要考虑远近相宜的色彩组合,如黑白石子混合的水刷石呈现灰色,青砖勾红缝的清水墙呈现紫褐色。

⑨明暗感。色彩在照度高的地方明度升高、彩度增强,在照度低的地方,则明度感觉随着色相不同而改变。一般绿、青绿及青色系的色彩显得明亮,而红、橙及黄色系的色彩发暗。

室内配色的明度对照度及照度分布影响很大,故可用色彩,主要是明度来调节室内照度及照度分配。如中国古建筑的配色,墙、柱、门窗多为红色,而檐下额枋、雀替、斗拱都是青绿色,晴天时明暗对比很强,青绿色使檐下不致漆黑,阴天时青绿色有深远的效果,能增强立体感。

⑩色彩的性格感。色彩有着使人兴奋或沉静的作用,称为色彩的情感效果。这一般是色相的影响,红、橙、黄、紫红为兴奋色,青、青绿、青紫为沉静色,黄绿、绿、紫为中性色。人看到某种色彩,常常联想到过去的经验和知识,这是由于性别、年龄、生理状态、环境、个人嗜好等因素而不同,色相在联想中起主要作用,但明度和彩度的影响也不容忽视,同一色相由于明度的高低和彩度的强弱会给人以不同的感情效果。

色彩的情感效果在室内环境设计中起着重要的作用,它不仅可以美化生活,焕发人们的激情、促进健康,还可以治疗疾病。这在住宅、教室、医院等室内设计中已得到广泛的应用。

(5)室内配色。室内色彩设计就是在确定色调后,利用色彩的物理性能及其对生理和心理的影响进行调色,以充分发挥色彩的调节作用。

室内环境受墙面、顶棚与地面的影响较大,故其色彩可以作为室内色彩环境的基调。墙面通常是家具、设备及生产操作台的直接背景,故家具、设备和操作台的色彩又会影响墙面,就会产生色彩的协调和对比问题。

室内配色一般多采用同类色调和与类似色调和,前者给人以亲切感,后者宜给人以融合感。在采用对比调和时,即以色相、明度、彩度三者相差较大和变化统一,易于给人强烈的刺激感,但要掌握好分寸。为了突出室内重点部位、强调其功能作用或使人显而易见,故需要重点配色。此时的色彩在色相、明度和彩度方面应和背景有适当的差别,使其起到装饰、注目、美化或警示的效果。

(6)色彩调和。色彩调和就是研究在配色时色彩之间的协调关系,它包括色相调和、明度调和、彩度调和及其面积调和等。它们之间相互关联又相互制约,并且因人种、地域、文化及个人素养等因素而有所差异,需要综合考虑。

①调和感觉。不同色彩的感觉产生不同的感觉:

②色相调和。色相调和有二色相调和、三色相调和和多色相调和。

三色相调和按其差距分别有:同一调和,即在色相环上是同一色,只有明度变化的调和;类似调和,即色相环上1-12或-1-12之间的色彩调和;中间调和,即色相环上12-26或-12-26之间的色彩调和;弱对比调和,即色相环上26-38或-26-38之间的色彩调和;对比调和,即色相环上38-38之间的色彩调和。三色调和及多色调和的关键是色彩的均衡,不同色调和可取得不同的效果。

③明度调和。同一或近似色依靠明度来调节,虽然统一,但缺少变化,需调节色度和色相。

中间调和在室内设计应用较多,加上明度调节作用,可取得统一中有变化的效果。

对比调和在明度的作用下可取得更强烈的刺激效果。

④彩度调节。同一或近似色调和比较和谐,但感觉较弱,需要适当改变色相,加强明度。

中间调和,灰调子使人暧昧,需要适当改变色相、加强明度。

对比调和,色彩鲜艳,但过于热闹,适当改变色相或加大面积以至调节。

⑤配色面积。无论是色相、明度、彩度,由于面积和大小的不同,给人的感觉也会不同,在配色面积调和时,需掌握一些原则:

a。大面积色彩宜降低彩度,如墙面、天花板和地面;

b。小面积色彩宜适当提高彩度,如建筑构配件、家具、设备、陈设;

c。对于明亮色彩或弱色彩,宜适当扩大面积;

d。对于暗色、强烈的色彩宜缩小面积,形成重点配色。

4.4.5 形态与视觉

对事物的直接认识是依靠人的感官。而知觉的领域是复杂的,有些客观事物的特性可以靠其物理量的变化而知觉,如光的亮度是依赖于光强变化而被知觉,色彩则依赖于光的波长和频率的变化而被知觉。而某些事物的特性,如形状、空间、时间和运动等特性,它们与物理量之间没有明显的关系。对这些事物的特性,只依靠感官的活动加以解释是不够的。

1.形态知觉

任何物体、任何环境所呈现的图形,简单的自然形也好,复杂的几何图形也好,它是怎样被人认识的呢?德国格式塔心理学派(gestalt,德文:意即形状、形态)对此做了大量研究,并积累了丰富的成果。

格式塔又叫完形,是指伴随知觉活动所形成的主观认识。格式塔具有两个基本特征:一、它是一个完全独立的新整体,其特征和性质都无法从原构中找到;二、“变调性”,格式塔即使在它的大小、方向、位置等构成改变的情况下,也仍然存在或不变。此外,格式塔的含义还包括视觉意向之外的一切被视为整体的东西,以及一个整体中被单独视为整体的某一部分。

格式塔的生理基础是客观环境的形态作用于人的视感官,通过内在分析器在头脑中形成的视觉效应。它的心理基础是人的“推理、联想和完成化的倾向”。格式塔心理美学是把审美知觉看成诸感官对整体结构的感知,故提出艺术的魅力来自作品的整体结构,图形的艺术特征要通过物质材料造成这种结构完形,唤醒观赏者身心结构上的类似反应,即同构关系。当不太完美,甚至有缺陷的图形出现在人们的视觉区域时,人们的视觉活动中表现出简化对象形态的倾向,即格式塔需要,会以积极的知觉活动去改造它,或以想象去补充、变形,或将其视为一个“标准形”,使之达到简洁完美,即完形。

2.等质视野

未形成稳定图形的知觉范围称为未分化的视野,用格式塔心理学语言又称作等质视野,它表现了人们对形态知觉的原始状态。

这种状态的形成很简单,我们将被试的双眼各用半个乒乓球罩上,光线照亮乒乓球,被试眼前就呈现出朦胧的等质视野,如果用有色彩的光线照射,待眼睛适应以后就呈现了灰色视野。长时间的等质视野会使人产生不安定的感觉。

在日常生活中人们也会遇到近似等质视野的现象,如大雾笼罩的时候,又如在漆黑一片的田野里,人们如能够看到一点点星光,心里就会有一丝安定感;如果只注视星光,就会感到星星在移动,视觉又产生不安定感,此时在大地与天空的交界处会看到一条水平线,这就是最初出现的视觉边框,也是最简单的图形知觉。

3.图形与背景

格式塔心理学认为,人们感知客观对象时,并不能全部接受其刺激所得的印象,总是有选择地感知其中的一部分。当我们注视某一个形态时,就会感觉到它是从其他形态中浮现出来的形态,即使两种形态差异不明显,人们也会感知到其中某一部分形态在前,另一部分形态在后。浮现在上边的形态叫图形,退在后面的形态叫背景。这种图——底关系的现象,早在1915年就以鲁宾(Rnbin)的名字来命名,称为鲁宾反转图形。

多数情况下,当注视杯子的时候就形成图形,黑色的部分就成了背景;当你注视两个头影的时候就形成图形,白色部分就形成背景。对初视者,同时知觉杯子和头影两种图形的情况比较少。至于哪个是图,哪个是底,主要取决于图形的突出程度,而突出程度又可以通过加强某些图形的色彩或轮廓线的清晰度、新颖度、内在质地的细密度等方法来决定。一般情况下,图底差别越大,图形就越容易被感知;如果图底关系差别不大,则容易产生反转现象,这会给人造成不稳定感,容易失去图形的意义。如果图形比较清楚、呈像比较稳定,根据心理学中注意的特性,有以下几种图形建立的条件,供设计时参考。

(1)面积小的部分比大的部分容易形成图形;

(2)同周围环境的亮度差别,差别大的部分比差别小的部分容易形成图形;

(3)亮的部分比暗的部分容易形成图形;

(4)含有暖色色相的部分比含有冷色色相的部分容易形成图形;

(5)向垂直、水平方向扩展的部分比向斜向扩展的部分容易形成图形;

(6)对称的部分比带有非对称的部分容易形成图形;

(7)具有幅宽相等的部分比幅宽不等的部分容易形成图形;

(8)与下边联系的部分比上边垂落下来的部分容易形成图形;

(9)运动着的部分比静止的部分容易形成图形,如喷泉、跌水及各种动态装饰物。

4.图形的建立

在建筑环境中,在观看一幢建筑物时,往往将窗子作为图形,而将建筑整个立面视为背景。在室内环境中,往往将顶棚、墙面和地面视为背景,而将室内家具和陈设的形态甚至室内中人的形象作为图形来认识,这同物体陈列的前后位置有着密切的关系。正确运用图形与背景的关系对室内外空间形态设计极为重要。如何使某些形态显现为可见部分,使某些形态隐退为背景?格式塔心理学派的先驱者韦特墨(Wertheimer)做了大量的研究。除了上述在图形和背景关系中稳定图形建立的一些条件外,以下一些形态聚合因素,也是图形建立的规律:

(1)位置接近的形态容易聚合成图形,即接近因素;

(2)大小渐变的部分容易形成图形,即简便因素;

(3)朝同一方向的部分容易聚合成图形,即方向因素;

(4)相似的部分容易聚合成图形,即类似因素;

(5)对称形容易聚合成图形,即对称因素;

(6)封闭形态容易聚合成图形,即封闭因素。

5.图形的视觉特征

图形的视觉特征是室内和室外各个界面装修设计和建筑造型及空间组合的理论基础,它集中表现在以下几个方面:

(1)任何一种几何图形其形态大小都是相对的视觉概念:任何一种从背景中分化出的形态或是符合聚合条件而形成的图形,都是由点、线、面、体组成的相对的几何图形。

一扇窗子相对于一幢建筑的里面而言,它是一个点,而相对于小空间的室内而言,它却是一个面。一座房子相对于一个小区或一座城市而言,它是一个点,而相对于一组建筑群而言,它是一个体。一条路或一条街相对于整座城市而言,它是一条线,相对于小区而言,则是一个面,或是一个体。

在室内设计中,由于空间相对较小、家具设备多视为一个体,小的陈设可视为一个点,而各个界面均视为一个面,室内造型设计时整个空间可视为一个体。

(2)稳定的图形一般都具有客观几何图形的特征:

①从几何学概念出发,点无面积大小之分,只表示图形的位置;线有长短和位置的区别,而无宽度和厚度;面有位置、长度和宽度,而无厚度的概念;体既有位置,又有长度、宽度和厚度的特点。

②点是平面图形中两条线相交位置,在空间图形中,点是线与面的相交位置。在平面图形中,线是点的运动轨迹,在空间图形中,线是两个面的相交位置。在空间图形中,体是面的运动轨迹。

③在不同的几何图形的相对度量中,两点间的距离直线最短,相同长度的线所构成的平面,圆形面积最大。相同面积所构成的体,球体的体积最大。

(3)环境中的任何一种几何形体都具备主观视觉特征:

①点。在空间中放置一点,由于它刺激视感官而产生注意力。当点位于空间中心时,则具有平静安定感,既单纯又引人注目。当点的位置在上方则有重心上移的感觉。当点的位置在上方不居中时,则产生不稳定感。相反,点在下方居中或偏一角,则产生稳定感,并使空间有变化。

点的排列和组合,由于联想和错觉,其图形具有线或体的感觉。

②线。线在空间中具有方向感。

直线具有紧张、锐利、简洁、明快、刚直的感觉,从生理和心理感觉来看,直线具有男性特征。

细线在纤细、敏锐、微弱当中具备直线的紧张感;粗线在豪爽、厚重、严密中具有强烈的紧张感;长线具有时间性、持续性、速度快的运动感;短线具有刺激性、断续性、较迟缓的运动感。

曲线给人的印象是柔软、丰满、优雅、轻快、跳跃、节奏感强等特点。从生理和心理角度来看,曲线具有女性特点。

曲线分为圆和圆弧的几何曲线。

③面。面由于构成材料表面颜色、质地和肌理的不同,还具有以下视觉特征:

色彩和质地的轻重和坚实程度;

大小、比例和空间中的位置;

反射光影的程度;

象征和围合空间的作用。

面的视觉特征:

面是建筑设计和室内设计的基本要素。地面、墙面、顶棚、屋面以及由此围合而成的空间、家具、设备、陈设等各种物体,均是由面组成,并由于它的视觉特征而确定了空间的大小、形态、界面的色彩、光影、质地以及空间的开放性和封闭性。

④体。体形是用来描述一个物体的外貌和总体结构的基本要素。它除了具有面的视觉特征外,还具有给空间以尺寸、大小、位置关系、颜色和质地等的视觉特征。

(4)客观几何图形具有恒常性。

(5)形态视觉中会出现错觉。

6.错视形

错觉是和客观事物不相符合的错误的知觉。人的外感官都会产生错误的知觉现象,如错视觉、错听觉、错嗅觉、错味觉、错肤觉,以及运动错觉、时间错觉等。在错觉现象中,以错视觉表现得最为明显,它同环境设计也最为密切。错视觉中有图形错觉、透视错觉、光影错觉、体积错觉、质感错觉和空间错觉等。影响错视觉的原因有很多,大体有下面几种:外界刺激的前后影响;脑组织的作用;环境的迷人现象;习惯;态度。

错视形是视觉图形中的一种特殊现象,是客观图形在特殊视觉环境中引起的视错觉反映。它既不是客观图形的错误,也不是观察者视觉的生理缺陷。常见的错视觉研究是几何图形视错觉。

错视形是多种多样的,但根据它们所引起错误的倾向性,基本上可分为两大类:一类是数量上的错觉,它包括在大小、长短、远近、高低方面引起的错觉,另一类是方向的错觉,包括平行、倾斜、扭曲方面引起的错觉。下面就这两种常见的错视觉及其在建筑设计中的应用作简要的介绍:

(1)方向错视觉。有Zoller、Poggendorf、Delboeuf、Hering、Wundt错视觉。图形名称均为发明者的名字。这些图的共同点都是斜线“干扰”平行线,形成锐角,使原有平行线看上去不平行。

(2)数量错视形。还有一种“拧绳”错视形,这种螺旋形错视形由于受到背景的黑白螺旋格的影响,使前面的螺旋形曲线显得扭曲,看上去像一根拧绳。

有Mullerlyer、Sancher(即平行四边形错觉)和充满空虚错觉图。这些错视形的特点是由于其他线形的影响,使原来等长、等高、等距的图形显得有大小、高低、远近的错误知觉现象。

4.4.6 质地与视觉

质地是指室内空间各个界面及家具、设备、陈设等表面材料的特性在视觉和触觉中的印象。

1.质地的知觉

质地是由于物体的三维结构产生的一种特殊品质。人们经常用质地来形容物体表面相对粗糙和平滑的程度,或用来形容物体表面材料的品质。材料质地的知觉是依靠人的视觉和触觉来实现的。

光作用于物体表面,不仅反映出物体表面的色彩特性,同时反映物体表面材料质地的特性。根据经验,物体表面的特点和性能在视知觉中产生了一个综合的印象,并反映出物体表面质地的品质,也反映出物体表面光和色的特性。

视觉对质地的反映有时是真实的,有时是不真实的。这主要是视觉机能和环境因素的影响。通常对于约13m以外的物体已很难准确地分清两个物体距离的前后关系,当然,也很难辨别出物体表面材料的真假,何况现在许多材料的制作可以达到以假乱真的程度,就更难分清材料质地的真实性。

物体表面的质地还可以通过触觉来感知。人的皮肤对物体表面的刺激作用十分敏感,尤其是手指的知觉能力特别强。依靠手指皮肤中的各种感受器,可以知觉物体表面材料的性能、质地、物体的形状和大小。触觉对物体表面的知觉,结合视觉的综合作用及以往的经验,将获得的信息反映到大脑,从而知觉出物体表面的质地。

通常触觉的反映是比较真实的。但由于材料制造技术的进步,有时也很难区分出一些天然和人工材料。

2.质地的视觉特性

物体表面材料的物理力学性能、材料的肌理,在不同光线和背景作用下,产生了不同的质地视觉特性。

(1)重量感。由于经验和联想,材料的不同质地给视觉造成了轻重的感觉。当我们见到石头或金属时,就会感到这是很重的物体,看到棉麻草类物品,就会感到这是很轻的物体。

(2)温度感。由于色彩的影响和触觉的经验,不同材料给视觉形成温度的感觉。如见到瓷砖就产生阴凉的感觉,见到木材,特别是毛纺织品就会产生温暖的感觉。

(3)空间感。在光线的作用下,物体表面质地肌理不同,其对光的反射、散射、吸收造成不同的视觉效果。表面粗糙的物体,如毛面石材或粉刷容易形成光的散射,给人的感觉就比较近。相反,表面光滑的物体,如玻璃、金属、瓷砖、磨光石材等容易形成光的反射,甚至镜像现象,给人的感觉就比较远。因此,物体表面材料的肌理对光线的影响造成室内视觉空间大小的感觉。

(4)尺度感。由于视觉的对比特性,物体表面和背景表面材料的肌理不同,会造成物体空间尺度有大小的视感觉。如光滑背景前的物体,如其表面也很光滑,由于背景的影响会显得不突出;如果物体表面很粗糙,与背景相比就很突出,在尺度上就会有缩小的感觉。

(5)方向感。由于物体表面材料的纹理不同,会产生不同的指向性。如木材的纹理,具有明显的方向性,因此不同方向的布置会造成不同的方向感。水平布置会显得物体表面向两边延伸,垂直布置会显得向上下延伸。物体表面质地的方向特性也会影响空间的视觉特性。如果材料纹理方向呈水平,室内空间会显得低,相反会显得高。不仅木材、石材的纹理,就是粉刷或面砖铺砌方向,均会造成质地的方向感。

(6)力度感。物体表面材料的硬度会有相应的触感。如石材就很坚硬,棉麻织品就很柔软,木材就显得硬度适中。由于触觉、经验的这些特性,在视觉上也会造成同样的效果。当你见到墙面是“软包装”,就会感到空间很轻巧、舒适。相反,墙面砖、石材等,即“硬包装”,视觉上就会感到很坚实、有力。

质地的视觉特性并不是单一地表现在一个环境中,而是相互作用,综合显现,加上其他视觉因素,如形、光、色、空间等的共同作用,从而使环境产生各种各样的视觉效果。

3.室内空间界面设计概念

室内空间界面设计,就是利用物体表面质地的视觉和触觉特性,根据面材的物理力学性能和材料表面的肌理特性,对空间各个界面进行选材、配材和纹理设计。

室内空间界面,主要包括围护空间的各个界面,如天花板、墙面和地面以及柱子和其他构配件的表面,还有室内家具、设备、陈设、隔断等物体的表面。

(1)立意。室内空间各个界面的设计,必须服从室内环境总的构思,即立意。室内空间界面是室内环境的一个重要因素,对室内环境氛围有重大影响。好的材料、贵重材料,如果运用不当,也不一定会产生好的意境,好的视觉效果。按照设计概念,材料没有贵贱之分,只有利用优劣之别,一个有经验的室内设计师,应该根据室内环境的立意,因地制宜地选用材料,科学、合理地进行材料配置,利用光影等其他因素,进行室内空间界面的设计。

(2)室内空间界面质地设计。质地是材料的一种固有本性。空间界面设计时,应结合室内空间的性格和用途,根据室内环境的意境来选用合适的材料,利用材料固有的本性结合照明和色彩设计,点缀、装修有关界面。

空间界面质地设计的基本原则同色彩设计基本相同,即统一与变化,协调与对比。以统一中求变化,或在变化中求统一,协调中有重点,对比中有呼应。

界面质地的表达是通过界面材料的选择、配置和细部处理来实现的。空间界面质地的设计,不只是室内空间的几个大面,多数情况下,室内家具、设备、陈设等物体表面材料的选配对室内环境气氛的影响会超过几个大的界面。也就是时下对室内设计和室内装修手法的一种趋势,即轻装修,重装饰。

材料选配,面积的大小,图案的尺度应该和空间尺度以及其中主要块面的尺度相联系,也要和空间里的中等体量的物体相联系。因为质感在视觉上总是趋向于充满空间,所以在小房间里使用任何一种肌理,必须谨慎。而在大房间里,肌理的运用会缩小空间尺度。

没有质地变化的房间也是乏味的。坚硬与柔软的组合;平滑与粗糙,光亮和灰涩等各类质地的组合都可以创造各种变化。纹理的选择与分布必须适度,应着眼于它们的秩序性和序列性上。如果它们有着某种共同性,如反光程度或相似的视觉重量感,那么质地对比之间是可以协调的。

图案的设计应注意其尺度大小,过小的图案就会不显著而会成为材料的纹理。最后,界面的质感应尽可能地利用结构材料的组合方式来产生丰富的视觉效果。

4.4.7 空间与视觉

1.空间知觉

空间知觉是指人脑对空间特性的反映。

人眼的视网膜是一个二维空间的表面,但在这个两维空间的视网膜上却能够看出一个三维的空间,也就是说,人眼能够在只有高和宽的两维空间视像的基础上看出深度。空间视觉是视觉的基本机能之一,而这种视觉机能的认知过程及其影响因素十分复杂。深度知觉的简图清楚地显示了不同方向来的光线,同一方向的各点都落在视网膜同一位置上。按照图示,视网膜上的点只能表明物体的方向,而不能表明它的距离。但实际情况并非如此,人们不仅能分清A、B方向的各点方向,在多数情况下还能分清各点的距离,这就是空间知觉问题。

人在空间视觉中依靠很多客观条件和机体内部条件来判断物体的空间位置,这些条件都称为深度线索。如一些外界的物理条件、单眼和双眼视觉的生理机制以及个体的经验因素等,在空间知觉中都起着重要作用。由于大脑的综合作用才能感知物体的空间关系。

空间知觉的主要因素有以下几点:

(1)眼睛的调节。人们在观察物体时,眼球的水晶体可以调节变化,以保证视网膜获得清晰的视像。在看远处物体时,水晶体比较扁平,看近处物体时,水晶体较凸起。眼球调节活动传给大脑的信号是估计物像距离的依据之一。但这种调节机能只能在10m之内起作用,对于远的物体,这种作用不大。

眼睛调节作用主要是依靠视网膜上视像的清晰度来知觉距离的,当眼睛注视空间某一点,就如同照相机对焦,这一点清晰,而其他点就模糊,这类清晰和模糊的视像分化则成为距离的线索。

(2)双眼视轴的辐合。在观看一个物体的时候,两眼的中央凹对准对象,以保证物体的映象落在视网膜感受性最高的区域,获得清晰的视觉。在两眼对准物像的时候,视轴必须完成一定的辐合运动。看近物,视轴趋于集中,看远物,视轴趋于分散。

控制两眼视轴辐合的眼肌运动就提供了关于距离的信号给大脑,也就感知了物体的距离,视轴的辐合只在几十米的距离起作用,对于太远的物体,视轴接近平行,对估计距离就不起作用。

(3)双眼视差。当注视一个平面物体的时候,这个物像基本落在两眼的视野单像区内,如果将两眼视网膜重叠,则这两个视像就吻合,这就引起平面物体的知觉。

由于人的双眼相距65mm,在观看一个立体对象时,两只眼睛可以从不同的角度来观察。左眼看到物体左边多一些,右眼看到物体右边多一些。这就在视网膜上感受到不同的视像。这种立体物在空间上造成两眼视觉上的差异,称为双眼视差。双眼视差以神经兴奋的形式传给大脑皮层,便产生了立体知觉。

在深度知觉中,两眼视像的差别可以是横向像差或纵向像差。在正常姿态下,一个视网膜上的视像差别一般都是在水平方向上向边侧位移,故叫横向像差,这是双眼空间视觉的重要因素。两个视网膜上的上下方向的像差,叫做纵向像差,这种情况比较少见。

(4)空间视觉的物理因素。二维的视网膜平面能感知三维的立体空间,除了以上的生理因素外,客观环境的物理因素对空间知觉也有一定的影响,这些条件是:

根据一个物体的实际大小,通过视觉就可推知它的距离。视网膜视像的大小成为距离的线索。视像小的物体显得远一些,反之则近一些。

物体的相互遮挡也是距离的线索,被遮挡的物体在后面,没有被遮挡的物体则在前面,因而显示了物体的相对距离。

光亮的物体显得近,灰暗或阴影中的物体显得远,显示了物体的空间距离。

远处的物体一般呈蓝色,近的物体呈黄色或红色,这就使人产生联想,认为红色的物体是在较近的地方,蓝色的物体在较远的地方,从而显示了空间的距离。

空气中的灰尘使视觉看不清楚,于是空气透明度小,看到物体显得远,反之显得近。此外还有物体线条由于透视等因素,也能使视觉感知物体的空间距离。

综上所述,尽管人的视网膜是二维平面,却由于多种因素的综合作用而能知觉三维空间的存在。了解空间知觉的原理,了解空间的视觉特性对于空间设计是极其有利的,便于我们有意识地去创造合适的空间大小,以及物体的空间关系。

2.视觉界面

界面是指物质空间的空间范围。视觉界面是指被人看到的空间范围,物质空间界面是无限的,视觉界面是有限的。

视觉界面分客观视觉界面和主观视觉界面。

客观视觉界面是指组成物质空间所有物体的表面。在建筑空间中,指建筑物的顶棚、屋面、楼面、地面、墙面、门窗、家具和设备的表面,花草、树木的表面以及水面等等,甚至还包括人群围合的界面。

主观视觉界面是指由客观视觉界面围合而成的界面,它也具有形状、大小、方向的视觉特征。主观视觉界面是如何形成的呢?

Kaniza于1955年提出的错视形。这是由3个扇形圆盘和不连续的3个黑色三角形组成了一个白色三角形平面,由于圆盘和黑色三角形的作用,白色三角形平面与黑色三角形构成图底关系,明显地看出白色三角形盖在黑色三角形的上面,并且有一定的“距离”,这就是深度线索,又称内隐梯度或内隐深度。这个白色三角形平面称为主观图形或错误轮廓。

实验表明,白色三角形平面的存在,是由于客观图形的圆盘和黑三角的存在而存在。如果将圆盘的明度降低,或是将圆盘和三角形的距离增大,那么主观图形就越来越不明显,内隐深度就会逐渐消失。

这种主观轮廓的现象和原理在图形的场景分析和“机器人视觉”中已得到广泛地应用。这也是构成室内空间的重要因素。比如在一面墙上开一个洞,甚至取消一面墙,由于其他客观界面的存在,这个洞仍然呈现出一个形状,它的边界只要在视野内,人们都会察觉到它的存在,这个图形就是主观视觉界面,如果这个洞装上玻璃或水幕,那么这个洞所形成的界面虽然是实体的客观界面,但它却具有了虚界面的视觉特征。因此,透明的玻璃和水幕等形态设计在室内设计中可以扮演重要的角色。

3.空间形成

任何一个客观存在的三维几何空间,都是由不同虚实视觉界面围合而成,并且实的界面之数量必须等于或大于两个。空间形成的主观因素是视知觉中的推理、联想和完成化的倾向,客观因素是物质材料构成的图形。由于主观界面由客观界面的特殊空间位置形成,所以空间的本质乃是物质。客观空间是无限的,一旦在空间中放置物体,则物体和物体的多种关系在视觉上也就建立了联系,就形成了空间。故形成空间的基本原因是主客观视觉界面。

在知觉空间中,顶界面是一个关键,无顶界面的空间为外空间,有顶界面的空间是内空间。建筑空间是满足人们生产、生活需要的人造空间,而室内空间是通过各种建筑部件组成的建筑形式,并界定出室内空间的边缘,从而形成了室内空间。

4.空间构成

根据空间的形态,空间构成分成三个分支:

一是形态空间构成,包括室内两种不同而又联系的空间,即总体空间(母空间);构成总体空间的各个虚空间(子空间)。

二是明暗空间构成,即在天然采光和人工照明的不同条件下,明亮空间和暗淡空间的组合关系。即明空间、灰空间和暗空间。

三是色彩空间构成,即“母空间”与“子空间”或“明亮空间”与“暗淡空间”的色彩组合空间。

形态空间构成、明暗空间构成与色彩空间构成三位一体,相互联系、相互制约,对处于室内环境中的人产生强烈的生理和心理反应。

根据社会空间领域范围的大小或环境范围的大小,空间也可分为区域空间、城市空间、小区空间、建筑群体、建筑单体、室内空间。每个空间均包含构成世界的三大要素,即“自然——人——社会”,并由此相应的建立了基本设计体系。还可将区域和城市空间设计称为规划设计,将小区和建筑群空间设计称为城市设计,将建筑单体空间设计称为建筑设计,将室内空间设计称为室内设计。因此这里的空间设计均包含环境设计。

有的学者从环境观出发,将建筑群以上的大范围称为宏观环境,用于规划设计;将单体建筑设计称为中观环境,用于建筑设计;将室内环境设计称为微观环境,用于室内设计。

如果根据人的行为及其与环境交互作用的观点进行空间划分,则空间可分为相互关联、共同作用的三个部分,即行为空间、知觉空间和围合结构空间。

行为空间包含人及其活动范围所占有的空间。如人站、立、坐、跪、卧等各种姿势所占有的空间,人在生产和生活过程中占有的活动空间,如行走则要满足其通道的空间大小,打球则要满足球在运动中所占有的空间大小,看电影则要满足视线所占有的空间大小,劳动则要满足工作场所占有的空间大小等等。

知觉空间即人及其人群的生理和心理需要所占有的空间。如在教室里上课,要满足人活动的行为要求,一般有2.1m的空间高度就可以了,但在这样的高度下,人会感到很压抑,声音传递困难,空气不新鲜,人际间感到拥挤,一句话,这样的高度不能够满足人的视觉、听觉、嗅觉对上课的要求。这就要扩大行为活动空间范围。如将教室高度改为4.2m,那么2.1m以上的空间就称之为知觉空间,当然知觉空间的大小也会受到行为空间的影响。

结构围合空间则包含构成室内外空间的实体。如院子是围墙等占有的空间,室内则是楼地面、墙体、柱子等结构体以及家具、设备、陈设等所占有的空间。这是构成行为空间和知觉空间的基础。

这样的空间分类能为室内外环境提供科学的设计方法,也为环境质量评价提供了理论依据。比如设计一个教室,不是先有定额指标和设计标准,而是先要了解该教室为哪个专业服务,有多少人,上课方式是什么?由此确定教室的行为空间的形状,并计算出空间大小和形态,再根据经济和物质条件,行为和知觉空间的特点,确定围合空间结构方式,设备标准等,从而计算出围合空间的形状和大小,然后综合考虑这三部分的关系,再进行调整。这种分类考虑空间的各个组成部分,一定会使教室空间更加符合教学要求。

5.空间视觉特性

根据图形的视觉特征,物质空间具有大小、形状、方向、深度、质地、明暗、冷暖、稳定、立体感和旷奥度等视觉特性。

空间的这些特性主要是人的感觉系统,尤其是视觉系统来感知,然而人的听觉、嗅觉、肤觉、运动觉和平衡觉对空间知觉也有一定的作用。依靠这些感官的分析器也能知觉空间的某些特性。如利用听觉和嗅觉也能辨别空间的大小,利用肤觉能知觉空间的质地,利用运动觉和平衡觉能知觉空间的方向。这些概念为残疾人的无障碍设计提供了理论依据。

(1)空间大小。空间的大小包括几何空间尺度的大小和视觉空间尺度的大小。前者不受环境因素的影响,几何尺寸大的空间显得大,反之则显得小。而视觉空间尺度,无论在室内还是室外,都是由比较而产生的视觉概念。

视觉空间大小包含两种观念:

一是围合空间界面的实际距离的比较,距离大的空间大,距离小的空间小。实的界面多的空间显得“小”,虚的界面多的空间显得“大”;此外还受其他环境因素,如光线、颜色、界面质地等因素影响。

二是人和空间的比较,尤其在室内,人多了,空间显得小;人少了,空间显得大。大人的空间小孩使用就显得大,小孩的空间大人使用就显得小。

前面章节已经强调过,空间大小的确定,即空间尺度控制,是建筑设计和室内设计的关键。室内空间尺度的大小取决于两个主要因素:一是行为空间尺度;二是知觉空间的大小。

多数情况下,为了节省投资、降低造价,室内空间设计得都不很大,尤其是室内净高往往较低,如何利用视觉特性,使室内空间小中见大,有许多做法可供参考。

①以小比大。当室内空间较小时,可采用矮小的家具、设备和装饰构配件,造成视觉的对比,这在住宅、办公室、旅馆、商场等室内设计中经常使用。

②以低衬高。当室内净高较小时,常采取局部吊顶,造成高低对比,以低衬高。

③划大为小。室内空间不大时,常将顶棚和墙面,甚至地面的铺砌,均采用小尺度空间或界面分格,造成局部视觉的小尺度感,对比中显得室内整个空间尺度较大。

④界面的延伸。当室内空间较小时,有时将顶棚(或楼板)与墙面的交接处,设计成圆弧形。也就是将墙面延伸至顶棚(相对缩小了顶棚面积),使空间显得较高;或者将相邻两墙的交接处(即墙角)设计成圆弧或设计成角窗,使空间显得大。

此外,还可以通过光线、色彩、界面质地的艺术处理,使室内空间显得宽敞。

(2)空间形状。任何一个空间都有一定的形状,它是由基本的几何形(如立方体、球体、锥体等)的组合、变异而构成。结合室内装修、灯光和色彩设计,就形成室内空间丰富多彩的形状和艺术效果。常见的室内空间形态有:

①结构空间。通过空间结构的艺术处理,显示空间的力度和艺术感染力。如法国的蓬皮杜中心和意大利结构艺术大师奈尔维设计的体育馆。

②封闭空间。采用坚实的围护结构,很少的虚界面,无论在视觉、听觉、肤觉等方面,均造成与外部空间隔离的状态,使空间具有很强的内向性、封闭性、私密性和神秘感。朗香教堂。

③开敞空间。室内空间界面尽可能采用通透的、虚的或弱的界面,使室内空间与外部空间贯通、渗透,使空间具有很强的开放感。密斯设计的巴塞罗那德国展馆。

④共享空间。共享空间是为了适应各种交往活动的需要,在一个大空间内组织各种公共活动。这种空间大小结合、小中有大、大中有小;室内室外景色结合,各种活动穿插进行;山水、绿化结合,楼梯和自动扶梯或电梯结合,使空间充满动感。

⑤流动空间。流动空间就是通过各种楼电梯使人群在同一空间里流动;通过各种变幻的灯光或色彩使人看到同一空间里的变化,或是通过流动的人工“瀑布”“跌水”等使人看到在同一空间里景观的流动,共同形成室内空间状态的流动。

⑥迷幻空间。迷幻空间就是通过各种奇特的空间造型、界面处理和室内装饰,造成室内空间的神秘。新奇的艺术效果容易使人对空间产生迷幻的感觉。如维也纳的某储蓄所,将空间界面的形态设计成人体的内脏,各种管道设计成人的血管,将门洞变异,使人感到进入人体的内部,产生迷幻的感觉,也寓意该储蓄所的金融流动性。

⑦子母空间。子母空间是大空间中的小空间,是对空间的二次限定。这种空间既满足了使用要求又丰富了空间层次。

(3)空间方向。通过室内空间各个界面的处理、构配件的设置和空间形态的变化,使室内空间产生很强的方向性。如室内走廊,各种楼梯等。

(4)空间深度。这一般指与出入口相应的空间距离,它的大小会直接影响室内景观的景深和层次。

(5)空间质地。空间的质地主要取决于室内空间各个界面的质地,空间质地是各个界面共同作用、互相影响的艺术结果,它对室内环境气氛有很大的影响。

(6)空间明暗。空间的明暗主要取决于室内的光环境和色环境的艺术处理,以及各个界面的质地。

(7)空间冷暖。室内空间的冷暖在设备上取决于采暖和空气调节,而在视觉上则取决于室内各个界面,室内家具和设备各个表面的色彩。采用冷色调就有冷的感觉,采用暖色调则有暖的感觉。

(8)空间旷奥度。空间的旷奥度是空间视觉的重要特点,即空间的开放性与封闭性,它是空间各种视觉特性的综合表现,涉及范围很广。

在室内空间的周围存在着外部空间,外部空间的周围存在着更广阔的地球空间,在地球空间的周围又存在着无垠的宇宙空间。故室内空间与室外空间是相对独立而又关联的两种空间。两者的区别就在于室内空间一般指有顶界面的空间,而室外空间是指无顶界面的空间。两者的联系就在于相互贯通的程度如何,即视觉空间的开放性与封闭性问题。

①旷奥度的意义。室内空间旷奥度归根结底是空间围合表面的洞口大小,多数情况下是指房间门窗、洞口的位置、大小和方向,这里包含侧窗、天窗和地面的洞口。

最初,人们是将窗户作为通风、采光来考虑的。随着建筑物向多层和高层发展,室内空间的开间和深度的加大,设顶窗的可能性很小,侧窗的作用也在减小。于是就采用人工照明和空气调节来补偿,出现了“无窗厂房”“大厅式”办公空间等等。实践证明,长期在这种“封闭性”很强的空间里生活和工作,对人的生理和心理都是有害的,于是出现了所谓“建筑综合征”,有的称为“闭锁恐惧症”。生活在这种环境中的人精神疲惫、体力下降、抗病能力降低。这个事实告诉我们,人不能长期脱离室外环境。

相反,如果室内空间非常通透,一览无余,几乎同室外环境“融为一体”,如很多玻璃盒子式的建筑,这不仅在实际生活中引起困难,且对某些房间,如卧室、办公室等也没有必要。这些环境均需要一定的私密性,过多的人群干扰也会使人患上“广场恐惧症”。

②旷奥度的视觉特性。前面已经介绍过,室内空间是由不同虚实视觉界面围合而成的。如果这个空间是为人们所使用,那么这个空间不仅是三维的几何空间,而且是四维的视觉空间,这就反映在旷奥度的视觉特性方面。

a.旷奥度随着虚实视觉界面的数量而变化。实的视觉界面(即物质材料构成的客观界面)的数量愈多,则室内空间奥的程度愈强(即封闭性愈强),相反,则旷的程度愈强(即开放性愈强)。

b.长方体(或方向性强的形体)的室内空间旷奥度,其虚的界面(门窗洞口)设在短边方向(或形体指向性强的一面),或在墙角(两个墙面交接处,即转角窗,或在顶墙交接处设高窗),其室内空间开放性,要比虚的界面设在长边的更强。这是形体指向诱导的结果。如法国朗香教堂的屋顶和墙体交接处设计了虚的界面(统长条窗),则教堂的屋顶有“飞来”的感觉,尽管该窗很小,但室内空间开放性仍旧较强,室内感觉同天空相接。

c.室内容积不变的情况下,减小顶面的面积(相对则增加墙的高度),室内空间显得宽敞,即层高时显得宽敞,反之则显得压抑。

d.室内空间尺度不变的情况下,若改变顶棚的分格大小,旷奥度也随之变化,分格比不分格,其室内空间显得宽敞,如将顶棚分成各种形状的网格,如藻井的做法,则比不设藻井的空间显得高些。

e.室内空间尺度不变时,如在顶棚或地面挖一孔洞、形成上下空间的贯通,则室内显得宽敞。

f.改变室内的家具、设备、陈设的数量或尺度,空间旷奥度也会变化。如果减少家具、设备、陈设的数量或缩小其尺度,室内就会显得宽敞,反之,则会显得压抑。

g.室内空间尺度不变,空间旷奥度还随着室内光线照度的大小,色彩的冷暖、界面质地的粗糙与光洁,室内温度高低等变化而变化。当室内光线照度高,色彩为冷色调、界面质地光洁,温度偏低,此时,室内空间显得宽敞,反之则显得压抑。

h.空间旷奥度与空间相对尺度有关。当室内净高小于人在该空间里的最大视野的垂直高度时,则空间显得压抑。当室内净宽小于最大视野的水平宽度时,则空间显得狭小。

由此可见,室内空间旷奥度同围合室内空间的各个实的界面数量有关,还同虚的界面的位置、大小和形状有关,同室内家具、设备、陈设的数量和尺度有关,同室内各界面的分格、比例、质地、相对尺度有关,同室内光线和色彩有关。

室内环境设计,正是利用室内空间旷奥度的特性,创造出丰富多彩的视觉环境。

4.4.8 视觉环境

视觉环境指人们生活中带有视觉因素的环境问题。它分为两个问题:

1.视觉陈示

(1)视觉陈示的原理。良好的视觉陈示应注意以下几个因素:

①视距。一般书和地图都设计成不超过400mm的观看距离,控制台等陈示设计不超过手臂的长度(700mm)。

据观测,博物馆成年观众的视区仅仅是水平视线0.3-0.91m的范围,平均视距为7.3-8.5m。而美术馆观众的视距要小。当画幅在0.6×0.6m左右时,平均视距0.8-1.2m,当画幅在1.2×1.2m时,观众的平均视距是2.5-3.0m。陈列室空间形状和放置展品的位置都要考虑这个有效范围。否则会造成眼睛的疲劳,而减少可能加速眼睛疲劳的一个有效方法是改变放置展品的水平面,使眼睛在观看时可以不断调节焦距。眼睛喜欢在视区内作“游览”和“凝视”。大部分接受试验的人首先凝视所看材料的上方某一点,然后移向视区中心的左边,了解此点对布置展览很重要。

②视角。一般来说,当视觉陈示在水平方向上最好看。

③照明。有些陈示本身是亮的,有些则要靠其他光源的照明,而有些要在较暗的环境;有时需要强烈的色彩,有时则要接近自然光。

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因素。

⑤整体效果。

(2)良好视觉陈示检查表:

①陈示的方式是否可理解,判断得更快、更准确;

②陈示在需要时是否读得正确;

③有否暧昧不明易于出错;

④变化是否易于发现;

⑤是否以最有意义的形式表现内容;

⑥陈示与实际情况的对应关系;

⑦是否与其他陈示有区别;

⑧照明是否满足;

⑨是否有视差及歪曲;

(3)视觉陈示的方式。陈示方式大致分为两点:动态和静态。动态的多数是仪表和显像管等,静态大多是各种标识,如标志、图片、图形等。

(4)视听空间中的电视、幻灯陈示及设计要点:

①屏幕黑暗部分的明度与周围的明度一致时观察效果最优。过暗易造成视觉疲劳;

②一是人眼要适应显示器的亮度;二是周围环境不宜过暗,以免造成需要观察周围环境的暗适应问题;

③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。

(5)灯光的陈示。灯光的陈示主要有灯箱、信号灯和由灯组成的图形等。灯光若要引起人的注意,其亮度最少要两倍于背景的亮度。亮度的大小取决于环境背景的要求,而不是越大越好,还应避免分散注意力和眩光。同样的亮度,闪光更易引起人的注意。

①灯光陈示的色彩应尽量避免同时使用含糊不清的色彩,色彩也不应太多,为了使人能分辨,色彩不要超过22种,最好10种以内;

②安全色。各国均有规定,一般:红——警告;黄——危险;绿——正常。与周围环境的关系就个别信号的清晰度而言,同样的亮度蓝绿色最好,受背景影响也小,但不易混淆的程度不如黄紫色。同一色彩来说,色饱和度高的受背景影响小。红光的波长长,射程远,可保证大视距。但从功率损耗而言,越纯的红光功率损失越大,所以在同等功率的损耗下,蓝绿光的射程较远;

③整体效果。光陈示应当有主次,过多会冲淡对重要信号的注意。强光、弱光最好不要太近。

(6)字母数字的陈示;

(7)标志图形的陈示。

2.光环境和色环境

这一部分的内容前面已经详细介绍,这里不再赘述。

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