近視人群對(duì)手機(jī)鎖屏界面的體驗(yàn)研究

張靈杰 劉雁

摘要：研究近視人群對(duì)手機(jī)鎖屏界面設(shè)計(jì)的影響，以提升近視人群在夜間未佩戴眼鏡時(shí)對(duì)手機(jī)鎖屏?xí)r間顯示認(rèn)知的體驗(yàn)。采用眼動(dòng)追蹤的實(shí)驗(yàn)方法，選取重要眼動(dòng)數(shù)據(jù)，以眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的辨識(shí)正確率、辨識(shí)用時(shí)及首視點(diǎn)頻率等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以取得手機(jī)鎖屏界面時(shí)間顯示設(shè)計(jì)的最優(yōu)值。

關(guān)鍵詞：眼動(dòng)實(shí)驗(yàn);帕累托法則;近視人群;界面設(shè)計(jì);認(rèn)知負(fù)荷

中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2021）13-0-02

目前中國近視患者多達(dá)6億，幾乎占到人口總量的50%，近視問題日益嚴(yán)重[1]。然而特定條件下，近視用戶難免需要在裸眼條件下辨識(shí)手機(jī)的顯示界面，并通過一系列操作完成交互。現(xiàn)有研究者已經(jīng)對(duì)特定人群在認(rèn)知界面交互方面展開了一系列研究，分別有針對(duì)老年人[2-5]、兒童[6-7]以及視障人士[8]的界面設(shè)計(jì)研究，根據(jù)以上文獻(xiàn)可發(fā)現(xiàn)關(guān)于特殊人群界面設(shè)計(jì)的研究多集中于老年人這一區(qū)間，而關(guān)于近視人群界面設(shè)計(jì)的研究相對(duì)較少，因此本實(shí)驗(yàn)選擇智能手機(jī)鎖屏界面的時(shí)間顯示作為研究對(duì)象，研究手機(jī)鎖屏界面時(shí)間顯示與近視用戶裸眼辨識(shí)效率的關(guān)系，為手機(jī)鎖屏界面時(shí)間顯示設(shè)計(jì)提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)及實(shí)施

1.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

采用眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的方法，針對(duì)近視人群在未佩戴眼鏡的情況下，通過眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)得到用戶對(duì)手機(jī)鎖屏界面識(shí)別的客觀反饋數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)有效樣本數(shù)量為46名，年齡范圍為18～35歲，其中輕度近視人數(shù)15人（0～300度）、中度近視人群17人（301～600度）和高度近視人群14人（600度以上），所有受試者均在未佩戴眼鏡的情況下進(jìn)行測(cè)試。設(shè)備為Tobii Pro公司便攜式眼動(dòng)追蹤儀，此設(shè)備在界面交互設(shè)計(jì)的用戶研究中被廣泛應(yīng)用[9-11]。

1.2 實(shí)驗(yàn)實(shí)施

實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一固定5.5英寸黑色背景手機(jī)鎖屏界面。實(shí)驗(yàn)一改變字體大小，保持字體亮度與顯示位置不變。在界面中央偏上位置顯示隨機(jī)時(shí)間，字體大小從52pt開始以4pt為間隔遞減至8pt，三組受試者依次隨機(jī)觀察11張圖片直至全部看完;實(shí)驗(yàn)二改變字體亮度，保持字體大小與顯示位置不變。在界面中央偏上位置顯示隨機(jī)時(shí)間，字體亮度從100開始以10為間隔遞減至10，讓受試者依次隨機(jī)觀察10張圖片直至全部看完;實(shí)驗(yàn)三改變顯示位置，保持字體大小與亮度不變。將界面以3×4的方式12等分，取每塊區(qū)域的中點(diǎn)，得到顯示時(shí)間在手機(jī)屏幕上排布的12種位置，讓三組受試者依次隨機(jī)觀察12張圖片直至全部看完。

2 可視化分析

帕累托法則可用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，它是一種量化的實(shí)證法，用以計(jì)量投入和產(chǎn)出之間可能存在的關(guān)系[12]。通過對(duì)時(shí)間顯示方式與辨識(shí)效率進(jìn)行量化，獲取更加準(zhǔn)確的近視人群對(duì)于手機(jī)鎖屏界面時(shí)間與辨識(shí)效率之間的關(guān)系，可以對(duì)面向近視人群手機(jī)鎖屏?xí)r間的界面設(shè)計(jì)進(jìn)行有力的指導(dǎo)。

2.1 字號(hào)大小與辨識(shí)效率的研究

2.1.1 字號(hào)大小對(duì)辨識(shí)正確率與辨識(shí)用時(shí)的影響

整體來看，字體大小處于28～48pt范圍內(nèi)時(shí)，受試者對(duì)時(shí)間的辨識(shí)正確率幾乎不受字體大小影響，字體大小處于8～28pt區(qū)間內(nèi)時(shí)，隨著字號(hào)的減小，受試者對(duì)時(shí)間的辨識(shí)的正確率逐漸減小;分別來看，輕度近視組受試者對(duì)時(shí)間顯示的辨識(shí)正確率受字號(hào)變化影響較小，中度近視組受試者對(duì)時(shí)間顯示的辨識(shí)正確率隨字號(hào)減小有明顯降低，字號(hào)由28pt遞減至8pt時(shí)有大幅降低，在字號(hào)由24pt遞減至8pt時(shí)從90%下跌至40%;高度近視組受試者對(duì)時(shí)間顯示的辨識(shí)正確率隨字號(hào)減小而暴跌，在字號(hào)由32pt遞減至20pt過程中跌幅逐漸增大，在字號(hào)由24pt遞減至8pt時(shí)暴跌80%。

整體來看，字號(hào)大小處于28～48pt范圍內(nèi)時(shí)，受試者對(duì)時(shí)間的辨識(shí)用時(shí)幾乎不受字體大小影響，字體大小處于8～28pt區(qū)間內(nèi)時(shí)，隨著字號(hào)的減小，受試者的辨識(shí)效率開始降低，辨識(shí)用時(shí)開始增加;分別來看，輕度近視組受試者對(duì)時(shí)間顯示的辨識(shí)效率受字號(hào)變化影響較小;中度近視組受試者對(duì)時(shí)間顯示的辨識(shí)效率與輕度近視組相比在8～24pt區(qū)間辨識(shí)用時(shí)有較大增加，高度近視組受試者的辨識(shí)效率隨字號(hào)減小明顯降低，在字號(hào)處于16pt和28pt區(qū)間時(shí)曲率達(dá)到最大。（如圖1）

2.1.2 基于帕累托法則的數(shù)據(jù)分析

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得在設(shè)計(jì)時(shí)間顯示界面的字號(hào)大小時(shí)，字號(hào)應(yīng)大于18pt，以規(guī)避80%左右的效率及正確率的損耗;如條件不允許，則應(yīng)重點(diǎn)對(duì)大小在18pt以下的時(shí)間顯示進(jìn)行設(shè)計(jì)以取得辨識(shí)用時(shí)及辨識(shí)正確率方面的最佳收益。

2.2 字體亮度與辨識(shí)效率的研究

2.2.1 字體亮度對(duì)辨識(shí)正確率與辨識(shí)用時(shí)的影響

整體來看，字體亮度與辨識(shí)正確率呈正相關(guān)的關(guān)系;分別來看，字體亮度對(duì)輕度近視人群影響較小，然而當(dāng)字體亮度降低至10時(shí)，辨識(shí)正確率暴跌40%，呈現(xiàn)大幅下降趨勢(shì)，對(duì)于中度近視人群，當(dāng)亮度處于50以下時(shí)，隨著亮度的降低，受試者的辨識(shí)正確率明顯降低，從80%跌至10%，對(duì)于高度近視人群，字體亮度處于10～40時(shí)，受試者完全無法識(shí)別。字體亮度處于40～80范圍時(shí)，受試者的辨識(shí)正確率明顯增加，辨識(shí)正確率從0暴漲至80%.字體亮度處于80～100范圍內(nèi)時(shí)，受試者對(duì)時(shí)間的辨識(shí)正確率影響不明顯，穩(wěn)定在90%以上。

整體來看，字體亮度處于10～30時(shí)，隨著亮度增加，辨識(shí)用時(shí)大幅度下降，字體亮度處于40～80時(shí)，整體較平穩(wěn)，字體亮度處于80～100時(shí)，字隨著體亮度的增加，受試者的辨識(shí)用時(shí)相應(yīng)增加，兩者呈正相關(guān)關(guān)系;分別來看，字體亮度對(duì)輕度近視人群與中度近視人群的辨識(shí)用時(shí)曲率圖相似，其中中度近視人群的辨識(shí)用時(shí)普遍長于輕度近視人群。因重度近視區(qū)間受試者在眼動(dòng)儀能捕捉到可測(cè)試的距離范圍內(nèi)已看不清90%顯示內(nèi)容，點(diǎn)擊下一張的時(shí)間非讀取時(shí)間，數(shù)據(jù)不具有參考性，在此不做分析。（如圖2）

2.2.2 基于帕累托法則的數(shù)據(jù)分析

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得，受試者在字體亮度為80時(shí)內(nèi)辨識(shí)用時(shí)較少，因此在設(shè)計(jì)時(shí)間顯示界面的字體亮度時(shí)，字體亮度應(yīng)設(shè)置在80左右，以取得辨識(shí)正確率及辨識(shí)用時(shí)方面的最佳收益。

2.3 圖片顯示位置與辨識(shí)效率的關(guān)系

2.3.1 圖片顯示位置與辨識(shí)效率/首視點(diǎn)頻率的關(guān)系

由圖片編號(hào)與辨識(shí)用時(shí)關(guān)系圖可知，由圖可知當(dāng)隨機(jī)顯示位置到第六張圖片時(shí)，受試者的平均辨識(shí)用時(shí)最短，對(duì)比顯示圖可知第六張圖對(duì)應(yīng)手機(jī)鎖屏界面的5號(hào)位置;由圖片顯示位置與首視點(diǎn)頻率關(guān)系圖可知，隨著圖片顯示位置的變換，首視點(diǎn)在區(qū)域五出現(xiàn)的頻率最高，除區(qū)域5外，首視點(diǎn)出現(xiàn)頻率依次遞減的區(qū)域分別為區(qū)域4、區(qū)域6和區(qū)域8，但因其差距過大，所以區(qū)域5以辨識(shí)用時(shí)最短和首視點(diǎn)高頻率為該實(shí)驗(yàn)的最佳選區(qū)。（如圖3）

2.3.2 基于帕累托法則的數(shù)據(jù)分析

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得，受試者在區(qū)域五范圍內(nèi)辨識(shí)用時(shí)最短且首視點(diǎn)頻率最高，因此在設(shè)計(jì)時(shí)間顯示位置的界面時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮區(qū)域五，以取得辨識(shí)用時(shí)及首視點(diǎn)頻率方面的最佳收益。

3 結(jié)語

研究還存在許多局限如實(shí)驗(yàn)選取的對(duì)象樣本僅47位近視人群，不能完代表國內(nèi)所有的近視人群，被試人數(shù)有待提高，后續(xù)研究還需不斷完善?？蓪?duì)上述要素的最優(yōu)區(qū)間進(jìn)行細(xì)分，進(jìn)一步探究其在最優(yōu)區(qū)間內(nèi)的變化規(guī)律;引入表盤式的時(shí)間顯示方式，研究表盤顯示、數(shù)字顯示以及表盤和數(shù)字結(jié)合的顯示方式對(duì)辨識(shí)效率的影響。

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作者簡介：張靈杰（1993—），女，河南周口人，碩士在讀，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)。

劉雁（1982—），女，江蘇南京人，博士，副教授，系本文通訊作者，研究方向：視覺傳達(dá)、色彩。