基于感性工學(xué)的醫(yī)療空間色彩設(shè)計

張金勇 劉齊 張耀元

（河北工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院 天津 300401）

將受測者在CIE色彩系統(tǒng)中的色彩樣本選擇結(jié)果運(yùn)用語意差異法進(jìn)行分析從而確定色彩意象評價，并與建立的三維模型相結(jié)合，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行方案歸類，從而獲得醫(yī)療空間色彩的適用性設(shè)計。通過醫(yī)院接待室色彩設(shè)計的實際案例分析，驗證設(shè)計流程的可行性。

1 感性工學(xué)及應(yīng)用方法

1.1 感性工學(xué)

感性工學(xué)將人們無法精確表達(dá)的感性內(nèi)容，通過工程學(xué)方法進(jìn)行定量化處理，找出這些感性量與工學(xué)中各物理量間的關(guān)系，將感性量轉(zhuǎn)化為具體設(shè)計要素[1]，以輔助設(shè)計師更為準(zhǔn)確地設(shè)計出滿足消費(fèi)者心理訴求的產(chǎn)品或空間。

1.2 感性工學(xué)應(yīng)用方法

感性工學(xué)從工程學(xué)理論出發(fā)，包含眾多將感性信息進(jìn)行數(shù)量化分析及處理的應(yīng)用方法。為了方便后期研究的解讀與應(yīng)用，將本次研究涉及的方法進(jìn)行概述。

1.2.1 語意差異法

語意差異法是感性工學(xué)中將情感進(jìn)行數(shù)量化分析的基本方法。主要應(yīng)用于測量語意詞是否符合受測者感受，并將符合的意象詞轉(zhuǎn)化為具體設(shè)計要素，進(jìn)行應(yīng)用。

1.2.2 口語分析法

口語分析法用于獲取感性意象詞匯。運(yùn)用該方法，可以在與受測者溝通中獲得大家對同一產(chǎn)品的感性意象內(nèi)容以及意見和建議，將這些語言和活動行為記錄下來，進(jìn)行統(tǒng)計分析，掌握受測者信息。

1.2.3 因子分析法

因子分析法，是把一些非常復(fù)雜關(guān)系的變量歸納成少數(shù)幾個綜合因子的多變量統(tǒng)計分析方法。將已獲取的大量感性詞匯進(jìn)行統(tǒng)計分析，歸類成少數(shù)代表性的詞匯，便于后期對感性詞匯的深入研究。

1.2.4 主成分分析法

主成分分析法將眾多復(fù)雜維度內(nèi)容降維。需要分析的眾多維度指標(biāo)間會存在一定的相互關(guān)系及影響，通過該方法能夠獲得主要成分維度指標(biāo)，并能夠簡化實際分析過程，增加結(jié)果精確度。

1.2.5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，主要研究輸入與輸出變量之間的復(fù)雜關(guān)系。在實際研究中，已有方案無法確定是否符合受測者感性意象信息，利用該方法將已建立的方案數(shù)字化編碼作為輸入向量，同時將感性詞匯作為評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)字化編碼，經(jīng)過層層計算，輸出向量的分類編碼為已有方案按意象詞匯進(jìn)行分類的最終結(jié)果。

2 醫(yī)療空間色彩設(shè)計

2.1 醫(yī)療空間意象詞匯提取

由于醫(yī)院中每日人流量較大，且時間較為分散，與大家進(jìn)行溝通更方便獲取真實感性意象內(nèi)容，因此選擇運(yùn)用口語分析法，通過對某一固定時間內(nèi)（排隊等候、午間休息短時間內(nèi)）與醫(yī)患及其家屬進(jìn)行針對性溝通，獲取他們對現(xiàn)有醫(yī)療空間的感性意象詞匯，并進(jìn)行及時記錄及整理。運(yùn)用因子分析法，將收集到的感性意象詞匯進(jìn)行統(tǒng)計分析，歸類成具有代表性的類別，再利用主成分分析，進(jìn)一步進(jìn)行降維，保留各類詞匯中相近詞義且范圍較合理的。

將這些重新歸類的意象詞匯進(jìn)行分析整理，便于在色彩要素評價時，簡化研究步驟，精確研究結(jié)果。

2.2 獲取有效色彩要素

在色彩要素的選擇上，利用CIE色彩系統(tǒng)將全體色彩進(jìn)行一次分類。因三原色RGB數(shù)值的變化范圍為0～255，因此基本色彩的樣本選擇可以在該范圍數(shù)值中進(jìn)行。由于三原色數(shù)值過多，且相鄰數(shù)值的視覺差異較小，為了使色彩更具區(qū)別性，一次分類時以64為單元間隔，在三原色數(shù)值范圍中，選用其中125個基本色彩樣本。

由于一次分類的色彩樣本數(shù)較多，需對樣本進(jìn)行二次分類。為保證所選顏色完全出自受測者意愿，無主觀評價，將125個基本色彩樣本，按不同色系制成160mm*60mm的色彩樣圖打印在一張A4紙上，便于受測者選取。

把受測者按自我意愿選擇出醫(yī)療空間色彩進(jìn)行統(tǒng)計歸納，并按色系歸類整理，以保證后續(xù)色彩意象評價的簡潔清晰。

2.3 確定色彩意象評價

將提取出的色彩利用語意差異法進(jìn)行選擇，進(jìn)一步確定受測者的色彩意象評價值。把作為評價標(biāo)準(zhǔn)的色彩標(biāo)注在最前方，利用一個標(biāo)尺，并在標(biāo)尺兩端分別寫上“一點(diǎn)也不”和“非常”分成 5 段，按“-2，-1，0，1，2”進(jìn)行具體數(shù)值劃分，受測者可以在該標(biāo)尺5段中任一位置上進(jìn)行選擇，以此表達(dá)對于這些色彩是否符合醫(yī)療空間色彩期望值的態(tài)度。

統(tǒng)計所有測量所得的色彩意象評價值，將所有受測人對于每一種色彩的意象值分別計算平均值，大于0的色彩表示該種顏色符合絕大多數(shù)人期望值，將這些顏色提取，按色系進(jìn)行排列整理，作為最終方案參考顏色。

2.4 建立醫(yī)療空間色彩意象模型

利用三維軟件建立簡單的醫(yī)療空間模型，空間中的色彩選用色彩意象評價中提取出的有效色彩因素，將這些色彩方案模型進(jìn)行渲染，便于后期方案的意向選取。

3 醫(yī)院接診室色彩設(shè)計實例分析

以醫(yī)院接診室的色彩設(shè)計為例，具體分析醫(yī)療空間色彩設(shè)計的應(yīng)用方法。

3.1 醫(yī)院接診室意象詞匯提取

運(yùn)用口語分析法，通過對9：00-9：30時間內(nèi)（該時間段為醫(yī)院排隊等候高峰時期，人數(shù)及可溝通選擇性更多）與患者及其家屬22人（患者11人，家屬11人）；11：40-12：00時間內(nèi)（該時間段為醫(yī)生午餐前時間，不影響其正常工作及休息）與醫(yī)生8人進(jìn)行溝通。獲取醫(yī)患和家屬對于現(xiàn)有醫(yī)院接診室的有效感性意象詞匯36組，并進(jìn)行及時記錄及整理。

運(yùn)用因子分析法，將收集到的36組感性意象詞匯進(jìn)行統(tǒng)計分析，歸類成12組具有代表性的語意元素。

利用主成分分析，將歸類好的12組詞匯降維，保留各類詞匯中相近詞義及范圍較合理的建立語意詞匯集，最終得到平和的、有序的、簡潔的、現(xiàn)代的、緊湊的、安全的6組意象詞匯集。這代表了受測者對于醫(yī)院接診室的主要感性意象信息。

3.2 獲取與接診室相關(guān)的有效色彩要素

將CIE色彩系統(tǒng)進(jìn)行一次分類后的125個基本色彩樣本，按不同色系制成160mm*60mm的色彩樣圖打印在一張A4紙上，在上述時間段內(nèi)讓受測者選擇出他們認(rèn)為適合醫(yī)院接診室的色彩，并將選擇出的圖片進(jìn)行色系歸類整理，最終獲取有效色彩19個。

3.3 確定色彩意象評價

將提取出的19種色彩利用語意差異法進(jìn)行選擇，進(jìn)一步確定受測者的色彩意象評價值。標(biāo)題為“這些色彩是否符合您對醫(yī)院接診室的色彩期望值”，標(biāo)題下分別把19種色彩作為評價標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注在最前方，受測者在標(biāo)尺5段中的任一位置上進(jìn)行選擇，以此表達(dá)出自我態(tài)度。

統(tǒng)計所有測量得到的色彩意象評價值，計算所有受測人對每一種色彩的意象平均值，最終獲取到5種大于0的有效色彩意象評價值，并按色系進(jìn)行排列整理，作為最終方案參考顏色。

3.4 建立醫(yī)療空間色彩意象模型

利用三維軟件建立簡單的醫(yī)療空間模型，空間色彩選用色彩意象評價中提取出的有效色彩因素，將這些色彩方案模型進(jìn)行渲染并進(jìn)行色系排列，便于后期方案的意向選取。

4 結(jié)論

本研究從感性工學(xué)的理論及方法出發(fā)，進(jìn)一步提出了基于感性工學(xué)的醫(yī)療空間色彩設(shè)計方法。通過醫(yī)院接診室的色彩設(shè)計實例進(jìn)行驗證該設(shè)計方法的適用及可行性，并且獲得了最終色彩設(shè)計方案，證明該設(shè)計方法對于醫(yī)療空間色彩設(shè)計能夠起到一定輔助作用。