眼動儀在服裝面料色彩視覺評價中的應用

張蘇道， 薛文良， 魏孟媛， 周黃鸝

(1. 東華大學 紡織面料技術教育部重點實驗室， 上海 201620； 2. 中華人民共和國上海海關， 上海 200120)

對消費者的研究認為，刺激消費者購買行為的第1步是引起注意，路易斯理論提出購買行為的4個關鍵步驟為注意、興趣、欲望和行動[1]。視覺是人類獲取信息最重要的感官方式[2]，服裝面料的美學價值恰恰是通過視覺風格表現的[3]，因而服裝面料的良好視覺效果是引起消費者注意的關鍵，在最短的時間內吸引目光，進一步刺激消費者深入了解的欲望，為購買行為的發生提供充分的條件。

目前，國內外對于服用面料的視覺評價研究主要包含主觀評價和客觀評價2個方面。Noshi H等[4-5]采集了18位女大學生通過美感評價方面常用描述性術語對織物進行動態懸垂外觀的主觀評價，從視覺評價的角度對織物懸垂特性進行研究[6]。搖動織物視覺評分方式為SD單極尺度法，以獲得織物在搖動過程中的視覺評價式；客觀評價采集了織物彎曲振動及剪切振動參量，織物搖動的速度和布邊掠過的軌跡通過動態圖像分析得出，通過回歸計算，建立主觀評價與客觀特性參數之間的關系。

圖1 面料色系Fig.1 Fabric color scheme. (a) Low purity black and white contrast; (b) High purity black and white contrast; (c) Green adjacent color contrast;(d) Contrast color; (e) Similar color contrast;(f) Bluish violet adjacent color contrast; (g) Red adjacent color contrast; (h) High purity color and neutral color contrast; (i) Low purity color and neutral color contrast

國內學者的相關研究采用的方法與國外學者相似，主觀評價常使用語義差異法，感性意向評估和模糊綜合評價等同樣是常見的方法[7-9]；客觀評價的核心是通過一般儀器如織物壓縮儀器、拉伸儀、彈力儀等測得的織物力學屬性，或者是面料的光澤度等物理屬性，間接地反映面料質感[10-11]。

以上研究的局限在于，主觀評價存在語義差異、認知偏差等缺陷，客觀評價很難與主觀評價相聯系。有學者提出將眼動追蹤系統運用于視覺評價，精確的眼動數據能反映出對面料的關注程度和認知過程[12]。本文將眼動儀用于服裝面料視覺評價，可建立觀察者主觀感受與注視指標間的聯系，實現服裝面料的視覺營銷。

1 實驗方案設計

1.1 實驗儀器與實驗對象

Eye Control桌面式眼動儀，由上海青研科技有限公司制造。實驗對象面對電腦屏幕，在雙眼相對屏幕50～70 cm的距離內調整測試角度，系統為9點校準，0.5°定位精確度，調整時間持續20 s，儀器系統的采樣率為50 Hz，追蹤精度為0.1°，圖片設置播放時間為5 s。

調研對象共76名，均為在校大學生，年齡在18～27歲之間，視力狀況均為良好，無影響視覺效應的身體缺陷。

1.2 實驗素材

實驗變量設置分“色系”和“明度”2個維度，每個維度設置9個變量。在色系維度下，圖1(a)、(b)所示為無彩色對比，記為色系a、b；圖1(h)、(i)所示為有彩色和無彩色對比，記為色系h,i；圖1(e)所示為同類色對比，記為色系e；圖1(c)、(f)、(g)所示為鄰近色對比，記為色系c,f,g；圖1(d)所示為對比色對比，記為色系d。在明度維度下，圖1(c)示出色系維度的原始明度，設置9組明度水平，如圖2所示。依次為低長調、低短調、低中調、中長調、中短調、中中調、高長調、高短調、高中調，分別記為明度a′～i′。

實驗所需面料用4Dbox Hi-Knit PKG針織面料設計軟件進行紋樣仿真，所需服裝通過服裝制版軟件OptiTex PDS完成制版和三維模擬。采用控制變量法，控制織物的組織、紋樣及其套色數不變，僅在色系和明度的維度下改變配色；服裝款式為簡單的緊身無袖連衣裙，避免多余服裝細節對視線的干擾，如模特的臉、圖像的背景等，因此裁掉三維模擬圖片中模特的臉部和腳部，控制相同的純色背景。

圖2 服裝明度Fig.2 Apparel lightness. (a) Low lightness and strong contrast; (b) Low lightness and weak contrast;(c) Low lightness and moderate contrast; (d) Medium lightness and strong contrast; (e) Medium lightness and weak contrast; (f) Medium lightness and moderate contrast; (g) High lightness and strong contrast; (h) High lightness and weak contrast; (i) High lightness and moderate contrast

1.3 實驗設計

為保證受試者注視數據的準確性，本文研究采取先實驗、后調研的順序，避免調研時泄露素材對受試者的眼動測試造成干擾。完成調試按下開始按鈕進行測試，測試圖片1次出現在屏幕上，放映1遍結束。實驗采用同時對比法，不同色系或不同明度的織物測試素材同時出現，人眼會自然而然地對視野內的不同區域產生選擇。為最大程度地消除擺放位置對實驗結果的干擾，用均勻設計法進行實驗優化。對于每張實驗圖片，采用AOI興趣區分析法分別統計6個位置的注視指標。

2 調研方案設計

2.1 調研方案

調研目的：獲得眼動實驗者對實驗素材的主觀喜好評分，與眼動測試結果進行相關性分析，用于研究主觀喜好與客觀注視行為的聯系，檢驗眼動儀在服裝面料視覺評價中的應用。受試者完成眼動實驗后直接進行同一實驗素材的問卷調研，測試中每幅圖片都會得到調研對象的喜好評分， 從“非常喜歡” “喜歡” “一般” “討厭”到 “非常討厭”，得分依次標定為“5”“4”“3”“2”“1”。回收問卷的處理方式采用李克特量表法，處理評分數據可得調研結果為正態分布：偏度系數(問卷的全部視覺要素變量)絕對值的分布區間為0.004～0.787，峰度系數絕對值大于0.000而小于0.903，各變量項的信度系數如表1所示。可見信度系數均大于0.75，內在信度良好，表明問卷測試結果穩定。

表1 調研問卷的信度檢驗結果Tab.1 Questionnaire reliability test

2.2 主觀喜好評分

表2示出受試者對面料、服裝各色系的喜好評分。面料中色系d、c、i得分居高，服裝中得分靠前的色系是b、d、h，色系d得分在面料中和服裝中分別為最高和次高。服裝中得分最高的b和h，屬于強對比色系。而面料中得分較高的是自然風的色系c，色系i為淺灰色對比粉色，這2組色系屬于較弱的對比，風格溫婉含蓄。總體分析，受試者對面料和服裝的心理喜好存在差異，表現為面料得分最高的幾個色系風格更為柔和自然，服裝得分最高的幾個色系風格更為活潑熱情，但是幾種對比強烈，色彩情感表達直接的色系在服裝和面料中都能得到受試者的喜愛。

表3示出受試者對面料、服裝各明度的喜好評分。可以看到受試者對同一明度下的面料與服裝的喜好非常一致。在明度對比中，長調對比最強烈，調研結果顯示明度g′、a′、d′得分最高，屬于明度對比長調，對比強烈。一般的，色彩基調由畫面中主體色彩即所占面積最大的顏色決定，面料色系明度h′(高短調)得分僅次于前3位，與明度g′(高長調)均以淺白色為基調。由此可見色彩基調也是影響主觀喜好關鍵因素，除了強明度對比，實驗對象同時更偏向淺色系基調。

表2 色系主觀喜好評分均值Tab.2 Mean values of color scheme preference

表3 明度主觀喜好評分均值Tab.3 Mean values of lightness preference

在調研結果統計過程中發現，部分調研對象對于色系屬性的描述，或者明度對比程度的表述，分別有不同程度的理解偏差，即對于每個變量都有19%～34%的調研對象難以在腦中反映出具體的情境，甚至無法做出喜好傾向的選擇。這印證了主觀評價存在語義差異、認知偏差、調研對象自我認知不足等缺陷。為解決主觀評價測試這個問題，提出利用眼動儀結合注視指標的客觀分析，以客觀數據呈現主觀喜好。

3 眼動儀測試下客觀注視指標分析

3.1 對面料客觀主視指標分析

可以預見，同一元素處于畫面中的不同位置，會影響實驗對象對該元素的關注度，對實驗造成干擾。預實驗運用均勻設計的優化方案，讓同一色彩變量下的不同實驗素材圖在測試圖的每個位置上出現，對獲取的注視指標進行檢驗。

表4示出面料色系主體間效應檢驗。可以看出，顯著性P=0.000的情況下，不同色系的注視時間F值和視點個數的F值分別為29.978、19.916，說明各色系間注視時間和視點個數差異明顯，即色系對實驗對象的視覺刺激具有顯著不同。

表4 面料色系主體間效應檢驗Tab.4 Fabric color scheme inter-subject effect test

在注視時間下，表4中色系*位置的F值為9.913，視點個數F值更小為2.939，該值肯定了交互作用存在于色系與位置之間。但是列出每幅實驗素材圖在不同位置的注視時間和視點個數發現：不論不同色系之間的相對位置如何變化，9個色系在每個位置的注視指標高低排序沒有變化。因此，在實驗數據的處理中，可通過計算各色系在不同位置的平均注視指標值，來消除實驗素材分布位置對注視指標的干擾，從而正確反映實驗對象的關注度。其他變量的處理方式相同，本文不再做詳細敘述。

經方差齊性檢驗，不同變量涉及的客觀注視指標數據，注視時間與視點個數的方差齊次概率介于0.06～0.73之間，均大于0.05，即方差齊次，可以進行方差的顯著性分析，本文此后不再做一一說明。

3.1.1面料色系

表5示出面料色系客觀注視指標。可以看出，色系a到i的注視指標均值之間存在明顯的差距。

表5 面料色系客觀注視指標Tab.5 Objective fixation index of fabric color scheme

綜合注視時間、視點個數均值2項指標分析，色系d、g、h受到關注最多。色系d采用多種對比色，色相豐富；色系g以艷麗的紅色為主色調，刺激較強；色系h無彩色系與有彩色系對比強烈。注視指標最低的色系e、色系a屬于低純度和低明度，沒有強烈突出的色彩，紋樣模糊不清難以引起視覺注意。結合各色系視覺特點總體來看，對于面料的關注，色彩視覺沖擊力強、飽和度高、對比度大的色系更能吸引受試者的注意。

3.1.2面料明度

表6示出面料明度客觀注視指標。可以看出，明度a′到i′的注視指標均值差異更顯著。綜合2個指標，9個明度中屬于強對比的長調組，即明度a′、g′、d′獲得了強關注；屬于中對比強度的明度i′、c′、f′獲得了相應排序居中的關注度；而明度對比短調，即弱對比組b′、h′、e′對于實驗者的吸引力表現也是最弱的。綜合看來，明度對比越強烈，越易吸引受試者的眼球，與色系關注度分析結論一致。

表6 面料明度客觀注視指標Tab.6 Objective fixation index of fabric lightness

3.2 對服裝客觀注視指標分析

3.2.1服裝色系

在色系變量下服裝的客觀注視指標均值統計如表7所示。色系d受到明顯關注；色系b、h、c次之；色系e的獲得關注最少。結合表5分析看到：色系d、h無論在面料還是在服裝的觀察測試中都能引起實驗對象的最多關注；同樣的色系e在面料上和服裝上都不能引起人們的關注。說明受試者對面料與服裝的客觀注視具有相似性，但個別色系的均值排序存在顯著差異，以冷色系c為代表，相對同組其他色系，c色系不具備色彩視覺沖擊力強、飽和度高、對比度大的特點，在面料中并不被關注，但卻在服裝注視指標中排名靠前。

表7 服裝色系客觀注視指標Tab.7 Objective fixation index of apparel color scheme

從服裝的角度來看，實驗對象對服裝的關注度與色系的視覺刺激程度總體呈正相關；但是相比面料，這種刺激作用有所減弱，刺激強度低的色系也能受到較高的關注，因此，當載體為服裝時，受眾對面料的注視不完全受刺激強度的影響。

3.2.2服裝明度

在明度變量下服裝的客觀注視指標均值統計如表8所示。總體上不同明度注視指標差異明顯，較面料明度的差異增大。綜合2個指標，對比最大的明度d′、g′、a′注視時間最長，視點個數最多。明度變量下受試者對面料和服裝的注視有相似性，對比強烈的明度得到最多關注，但服裝中弱對比(明度h′)的注視指標水平高于中度對比(明度c′、f′)，排序發生逆轉，明度對比強度在服裝注視的作用減小。

表8 服裝明度客觀注視指標Tab.8 Objective fixation index of apparel lightness

從服裝的角度來看，在明度變量下服裝的注視指標總體趨勢依然符合強對比高關注度、弱對比低關注度的規律，但相對面料，這個規律在局部發生了逆轉，說明服裝為載體的客觀注視行為測試的影響因素不完全是明度刺激強度。

4 客觀注視與主觀喜好相關性分析

為驗證客觀注視指標與主觀喜好程度的關系，用Pearson相關系數法對2組數據進行檢驗。相關程度用相關系數來表征，相關系數取值在0.8以上說明2組數據相關性極強，強相關為0.6～0.8，0.4～0.6、0.2～0.4、0～0.2依次為中等相關、弱相關、極弱相關，接近0是不相關或無相關。

注意機制理論中包含2條引起視覺行為的反饋路線：其一是圖像本身屬性如輪廓結構、色彩飽和度引起人眼無意識選擇性注意，為外在刺激路線[13]；其二是加入了人對當前情景的理解、分辨和需求的有意識地選擇性注意，為內在驅動路線。二者共同作用指導人的注視行為。

表9示出注視時間與主觀喜好相關性分析結果。可以看出：面料色系注視時間與喜好程度的相關系數為0.448，一般相關；并且實驗過程中由于實際條件限制， 9組設計難以達到充分多組的變量水平，樣本數量的關系導致得出的顯著性P偏大。面料色系注視時間與喜好程度為一般相關，結合眼動實驗結果色系d、g、h受到關注最多，說明色系變量下受試者對面料的注意程度主要受到視覺刺激強度的驅動，強度越大，注視越顯著，而與經過大腦分析評判后的主觀喜好程度相關性強度低，即受到內在驅動的影響較少。

注：面料色系、服裝色系、面料明度、服裝明度每組樣本容量N均為9。下同。

然而服裝色系注視時間與主觀喜好的相關系數為0.744，顯著性P=0.022。對服裝的注視中，注視指標與主觀喜好呈現強相關。結合眼動實驗結果冷色系c在9組色系中的視覺刺激強度中等，卻受到較高的關注，與其在面料中的關注度相反，說明受試者對服裝的注視受到內在驅動的影響更大，眼動追蹤到的注視顯著度可較準確地反映主觀喜好程度。

表10示出視點個數與主觀喜好相關性分析結果。面料明度的視點個數與喜好程度的相關性一般，相關系數為0.659，顯著性P為0.054，說明不顯著；服裝明度視點個數與主觀喜好的相關系數為0.810，顯著性P為0.008，對服裝的關注程度與主觀喜好呈現強相關，且相關顯著。同樣結合眼動實驗結果，在明度變量下受試者對面料的關注度從強對比到弱對比依次遞減，在對服裝的注視中，弱對比的關注度反超中對比，排序逆轉。可以看出：對于面料，實驗者的注視指標主要受外在刺激路線影響；而實驗者對服裝的注視與其主觀喜好的相關程度大，顯著性強，說明受試者在很大程度上受到內在驅動的作用，對于服裝的注視更能反映其主觀喜好。

基于以上實驗和分析發現，對面料和服裝的關注，實驗對象會受到“外在刺激”這種自底而上的和“內在驅動”這種自頂而下的2種注意機制的作用。前者，人的注視行為被高明度、高純度、強對比等一系列低級視覺特征支配。后者，注視行為是觀察者主觀意志的直接表現，與觀察者的知識背景，現實需求有關。本文實驗結果表明：受試者對面料的注視更多受到外在刺激自底而上機制的作用，客觀注視指標不能準確反映主觀喜好程度；而對服裝的注視更多受到內在驅動自頂而下機制的作用，客觀注視指標與主觀喜好程度具有很強的線性相關性。進一步的可以認為，在基于眼動儀技術的視覺評價下，若以服裝作為載體對比評價不同面料的關注度更為有效。

表10 視點個數與主觀喜好相關性Tab.10 View point and subjective preference correlation

5 結 論

1)本文研究所涉及的服裝面料的2種色彩變量色系和明度，對受試者的注視刺激具有一定共性，不論載體是面料還是服裝，均表現為：強對比、高明度、色澤鮮艷等刺激越強烈，注視水平越高。但是將注視數據與主觀喜好評分進行相關性分析發現，受試者對服裝與面料的注視行為和主觀喜好的相關性呈現顯著差異，其中對服裝的注視與主觀喜好相關性強，而對面料的注視指標和主觀喜好相關性一般，說明受試者對服裝的注視更能反映內心喜好。

2)從視覺評價的角度，數據分析結果顯示：當眼動追蹤技術應用于本文實驗所涉及的服裝面料的視覺評價時，注視指標一方面可量化面料的視覺吸引力，另一方面可直接顯示出人們對服裝面料的情感判斷；應用眼動儀對服裝面料進行色彩視覺評價時，以服裝為評價載體能夠更有效地反映消費者的主觀意識。眼動追蹤技術可將受試者的情感和心理需求量化，進而從感性工程學的角度建立服裝面料色彩視覺評價體系。

3)從視覺營銷的角度，本文實驗對服裝的測試結果說明眼動數據不僅反映了受試者的“感覺”，與主觀喜好的相關性也反映了受試者的“知覺”。在推銷學中，艾達模式包括引起顧客的注意、喚起顧客興趣、激發顧客購買欲望、促使顧客采取購買行動4步，眼動測試的數據可反映至該消費者心理變化的第2步，即判斷消費者是否被面料吸引、是否產生對該面料進一步了解的興趣或者積極肯定的態度。國內服裝領域的視覺營銷研究多集中于品牌包裝、終端賣場設計等，更偏重于服裝以外的呈現方式，鮮有對服裝面料本身的視覺營銷研究，本文實驗可以用于產品上市前的樣品測試或預銷售，用于判斷產品的市場價值。

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