發(fā)光媒體界面對產(chǎn)婦負(fù)面情緒的干預(yù)效應(yīng)研究

葛 凱，郝洛西,2

(1.同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，上海 200092； 2.高密度人居環(huán)境生態(tài)與節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092)

引言

產(chǎn)婦在臨產(chǎn)期易產(chǎn)生焦慮、恐懼等負(fù)面情緒，進(jìn)而導(dǎo)致無效宮縮、產(chǎn)程延長、子宮、胎盤血供減少，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)難產(chǎn)、新生兒窒息等問題[1,2]。在待產(chǎn)空間采用積極視覺干預(yù)手段對產(chǎn)婦壓力的緩解、分娩體驗(yàn)的提升均有幫助。如增設(shè)藝術(shù)作品(不發(fā)光)可引導(dǎo)產(chǎn)婦注意力轉(zhuǎn)移從而縮短產(chǎn)程[3]，對自然影像[4,5](發(fā)光)的應(yīng)用會(huì)對產(chǎn)婦分娩體驗(yàn)產(chǎn)生積極影響(心率降低，Apgar、QPP評(píng)分升高)。然而，缺乏針對媒體界面形式，比如紙質(zhì)圖片和發(fā)光圖像的對比研究，針對媒體界面各參數(shù)，比如圖像素材、色相、亮度的量化研究也很少。本文針對以上內(nèi)容開展實(shí)驗(yàn)研究，為設(shè)計(jì)與推廣我國產(chǎn)科空間媒體界面的應(yīng)用提供技術(shù)參數(shù)支持。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置

基于現(xiàn)場調(diào)研提取出單人待產(chǎn)空間的典型模型，搭建了1∶1的待產(chǎn)空間模擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。模擬病房尺寸為4 m×2.7 m×2.8 m。為排除自然光因素干擾，開窗區(qū)域采用遮光窗簾隔絕自然光線，被試感受并評(píng)價(jià)待產(chǎn)區(qū)域的人工光照環(huán)境。所有場景室內(nèi)溫度均設(shè)定為24 ℃。模擬待產(chǎn)室采用面板燈提供白光基礎(chǔ)照明，媒體界面為產(chǎn)婦提供視覺干預(yù)。該實(shí)驗(yàn)白光照明參數(shù)設(shè)定：被試平躺時(shí)眼部水平照度值為150 lx，色溫為4 000 K。該實(shí)驗(yàn)共定制兩個(gè)媒體界面裝置，媒體界面A嵌入式安裝于天花板，媒體界面B安裝于墻面(以下簡稱界面A、界面B，見圖1)。通過視線分析，結(jié)合天花板結(jié)構(gòu)承重、成本核算及后期維護(hù)等因素綜合考慮，確定裝置參數(shù)(見表1)及安裝位置。該裝置屏幕采用無反光設(shè)計(jì)，屏幕邊框外加設(shè)白板襯底，天然白蠟?zāi)景叀⑹孢m化屏幕與自然元素畫框結(jié)合，營造溫馨的居家氛圍。

本研究由3個(gè)小實(shí)驗(yàn)(a、b、c)組成，共17個(gè)照明場景(見表2)。考慮到產(chǎn)婦分娩時(shí)期的特殊身體狀況和安全性，本研究甄選在過去1年內(nèi)有分娩經(jīng)驗(yàn)的身心健康、視力正常、大專以上文化水平的產(chǎn)婦作為研究對象。共有8名被試(平均年齡為27.64±2.34歲)參加了本次研究。其中有1名被試在實(shí)驗(yàn)過程中因個(gè)人原因退出。

表1 媒體界面參數(shù)(數(shù)據(jù)來源：上海哎哦網(wǎng)絡(luò)科技有限公司)

圖1 床頭燈具、平板燈具、媒體界面安裝位置及照明示意圖Fig.1 Installation position and lighting sketch of bedside lamp, panel lamp and media interface

1.1 實(shí)驗(yàn)a：基于視點(diǎn)軌跡追蹤的界面形式研究

藝術(shù)作品與媒體界面呈現(xiàn)視覺信息的方式不同，而視覺信息的呈現(xiàn)方式影響受試者的注視策略[6]。針對產(chǎn)科空間，目前缺乏將同種視覺信息不同呈現(xiàn)方式作對比實(shí)驗(yàn)的研究。為驗(yàn)證發(fā)光/不發(fā)光的圖像對產(chǎn)婦注意偏向的引發(fā)程度差異，界面A、界面B的左半部分屏幕呈現(xiàn)發(fā)光圖像(構(gòu)圖包含Ulrich和Gilpin[7]推薦的循證要素：具有可見性的深度透視圖，樹木和水元素)，右半部分屏幕用紙質(zhì)圖片(尺寸、內(nèi)容與左半部分完全一致)遮蔽(見圖2)。為保證界面整體視看效果，避免被試注視點(diǎn)頻繁落在左右畫面交界處對后期眼動(dòng)數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生干擾，所選實(shí)驗(yàn)材料采用水平構(gòu)圖。

表2 照明場景與研究內(nèi)容

圖2 基于視點(diǎn)軌跡追蹤的界面形式研究-實(shí)驗(yàn)過程圖片F(xiàn)ig.2 Research on interface form based on viewpoint trajectory tracking-experimental process pictures

1.2 實(shí)驗(yàn)b：基于注意維持水平的圖像動(dòng)態(tài)偏好研究

人類感知的自然世界是動(dòng)態(tài)的，而不是靜態(tài)的。考慮到產(chǎn)婦在待產(chǎn)空間的活動(dòng)范圍受限，本研究所考慮的界面圖像動(dòng)態(tài)變化為自然世界自身的動(dòng)態(tài)事件。坐姿時(shí)界面B呈現(xiàn)平視角度圖片(山水)，躺姿時(shí)界面A呈現(xiàn)仰視角度圖片(樹林)。界面A、界面B的左半部分顯示靜止圖片，右半部分屏幕顯示動(dòng)態(tài)圖片(左右屏幕圖片內(nèi)容一致，僅動(dòng)態(tài)、靜態(tài)之分，見圖3、圖4)。界面A、界面B呈現(xiàn)畫面時(shí)長均為5 s，被試依次視看結(jié)束后選擇偏好的圖片(靜態(tài)或動(dòng)態(tài))，并完成相應(yīng)部分的問卷填寫。

1.3 實(shí)驗(yàn)c：基于情感偏好的圖像要素研究

該實(shí)驗(yàn)針對圖像的素材、色相、飽和度以及亮度參數(shù)進(jìn)行研究。選取了6張自然圖片，素材分別為雪山、大樹、海灘、海浪、落日和麥田，原始圖片主色調(diào)分別為藍(lán)、綠、青、紫、紅和黃(第一組，見圖5)。因原始圖片糅合了多種顏色，欲研究被試對圖片顏色的偏好，需降低維度，故用photoshop軟件將圖片處理成單一色相，用HSB色彩模式標(biāo)定色相(H代表色相值，S代表飽和度，B代表明度)，6種色相分別為：紅(0，100，100)、黃(60，100，100)、藍(lán)(240，100，100)、綠(120，100，100)、青(180，100，100)和紫(300，100，100)。為避免被試因圖片素材的個(gè)人喜好干擾色相的選擇，在此將每張圖片依據(jù)其素材的自然色彩屬性，處理成兩種不同色相，組成12張圖片(第二組)。考慮到相同內(nèi)容不同飽和度的圖片對視覺刺激不同，視看感受有差異，色彩飽和度對人情緒反應(yīng)的影響甚至比色相強(qiáng)烈[8，9]，因此將飽和度降低為50%，組成12張圖片(第一組)，共30張圖片。因被試對素材的偏好存在個(gè)體差異，為避免練習(xí)效應(yīng)，影響色相偏好的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，故將原始圖片放在最后一組進(jìn)行，主試詢問被試相應(yīng)問題后幫助完成主觀問卷的填寫。最后播放被試第一選擇的界面圖像(第三組原始圖片)，被試感受該圖像1 min后，填寫STAI量表。考慮到靜態(tài)圖像內(nèi)容較為固定，被試長時(shí)間觀看同一張圖片易產(chǎn)生視覺疲勞，結(jié)合個(gè)體審美偏好差異，提供多種圖片切換，在實(shí)際應(yīng)用中更為人性化。圖片切換頻率的快慢對被試的視看感受有直接影響，在此研究被試對靜態(tài)圖片切換頻率的偏好，實(shí)驗(yàn)素材為原始圖片。

圖3 界面A(位置：天花板)呈現(xiàn)畫面Fig.3 Image presented by interface A(location: ceiling)

圖4 界面B(位置：墻面)呈現(xiàn)畫面Fig.4 Image presented by interface B(location: wall)

考慮到相同色相不同亮度的圖片給人的視覺感受不同，本實(shí)驗(yàn)采用明度參數(shù)劃分圖片的亮度等級(jí)。本實(shí)驗(yàn)材料選取了6張100%飽和度圖片：雪山(藍(lán))、大樹(綠)、海灘(青)、海浪(紫)、落日(紅)、麥田(黃)以及1張大樹(黑白)圖片作為原始明度圖片，在此基礎(chǔ)上增減明度。因圖片明度增減幅度在50%以上會(huì)影響內(nèi)容的識(shí)別，經(jīng)過初篩后選定增減幅度為25%和50%，共計(jì)5級(jí)明度(亮度)，35張圖片(見表3)。考慮到本研究評(píng)價(jià)項(xiàng)較多(7張圖片×5級(jí)亮度×2種體位，共計(jì)70項(xiàng))，為避免疲勞效應(yīng)，每張圖片呈現(xiàn)時(shí)長為1.5 s。被試選出偏好亮度等級(jí)后閉眼休息5 s，主試幫助完成相應(yīng)問卷的填寫。

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集

本實(shí)驗(yàn)采用主、客觀實(shí)驗(yàn)手段相結(jié)合的方式，被試在每個(gè)場景結(jié)束后進(jìn)行主觀問卷評(píng)價(jià)，在實(shí)驗(yàn)a采集眼動(dòng)數(shù)據(jù)，研究目標(biāo)刺激對注意偏向的引發(fā)強(qiáng)度。該實(shí)驗(yàn)問卷由三部分組成。第一部分為基本資料：姓名、年齡、職業(yè)、文化水平、孕產(chǎn)史等信息；第二部分為“狀態(tài)特質(zhì)焦慮量表”(STAI)，對被試在界面干預(yù)前后的情緒狀態(tài)進(jìn)行心理學(xué)的評(píng)估；第三部分是自制界面主觀評(píng)價(jià)問卷，收集被試對各場景的主觀評(píng)價(jià)及程度。本實(shí)驗(yàn)采用Tobii Pro Glasses 2收集眼動(dòng)數(shù)據(jù)，通過Tobii Glasses Controller軟件進(jìn)行校準(zhǔn)開始/停止記錄。

3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

本實(shí)驗(yàn)采用Excel和SPSS軟件進(jìn)行主觀數(shù)據(jù)處理與分析，采用ErgoLAB軟件進(jìn)行眼動(dòng)數(shù)據(jù)的疊加、詮釋和可視化分析。

3.1 實(shí)驗(yàn)a：基于視點(diǎn)軌跡追蹤的界面形式研究

呈現(xiàn)方式(發(fā)光/不發(fā)光)主觀偏好結(jié)果表明，躺姿時(shí)所有被試均偏好位于天花板的界面A，且都偏好發(fā)光圖片。坐姿時(shí)所有被試更偏好位于墻面的界面B，其中85.7%的被試偏好發(fā)光圖片。表明無論躺姿或坐姿，被試均更偏好發(fā)光圖片。眼動(dòng)測量方面，剔除因被試移動(dòng)頭部或未能正確參與實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致的無效個(gè)案，截取被試視看界面A(躺姿)、界面B(坐姿)時(shí)0～10 s的眼動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，被試在興趣區(qū)1(發(fā)光)的總注視時(shí)長為興趣區(qū)2(不發(fā)光)的2.13倍，總注視次數(shù)為興趣區(qū)2的2.03倍(見圖6、圖7)，配對樣本的T檢驗(yàn)結(jié)果表明，被試在興趣區(qū)1、2內(nèi)的注視時(shí)長無顯著性差異(P=0.06)，總注視次數(shù)有顯著性差異(P=0.02)。對比主、客觀數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，被試注視點(diǎn)集中興趣區(qū)與主觀偏好興趣區(qū)相同，表明目標(biāo)刺激對注意偏向的引發(fā)強(qiáng)度與偏好結(jié)果一致。綜上可得，躺姿時(shí)被試偏好位于天花板的界面A，坐姿時(shí)被試更偏好位于墻面的界面B。無論躺姿還是坐姿，被試均偏好發(fā)光的界面形式。

圖6 不同興趣區(qū)內(nèi)的總注視時(shí)長Fig.6 Total fixation duration in different regions of interest

圖7 不同興趣區(qū)內(nèi)的總注視次數(shù)Fig.7 Total fixation times in different regions of interest

3.2 實(shí)驗(yàn)b：基于注意維持水平的圖像動(dòng)態(tài)偏好研究

主觀問卷結(jié)果顯示,躺姿時(shí)，28.6%的被試偏好靜態(tài)圖片，71.4%的被試偏好動(dòng)態(tài)圖片，而坐姿時(shí)所有被試均偏好動(dòng)態(tài)圖片。躺姿時(shí)圖片的視看時(shí)長是坐姿時(shí)圖片的視看時(shí)長的4.15倍(見圖8)。無論躺姿還是坐姿，動(dòng)態(tài)圖片的視看時(shí)長均大于靜態(tài)圖片，動(dòng)態(tài)圖片的總視看時(shí)長是靜態(tài)圖片的3.07倍，表明被試更偏好動(dòng)態(tài)圖片，與主觀問卷結(jié)果一致。配對樣本的Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)結(jié)果表明，靜態(tài)圖片和動(dòng)態(tài)圖片的視看時(shí)長有顯著性差異(P=0.01)。

圖8 動(dòng)、靜態(tài)圖片的總觀看時(shí)長統(tǒng)計(jì)Fig.8 Statistics of total viewing time of dynamic and static images

3.3 實(shí)驗(yàn)c：基于情感偏好的圖像要素研究

與100%飽和度相比，所有被試更偏好50%飽和度圖片(見圖9)。圖片素材方面，被試更偏好麥田和海灘。圖片色相方面，被試更偏好黃色、藍(lán)色。配對樣本T檢驗(yàn)結(jié)果顯示，被試對低飽和度和高飽和度的圖片偏好無顯著差異(P=1)，表明飽和度對被試的素材選擇以及色相選擇基本無影響。另外，同種色相的不同素材無顯著差異(P=0.275)，同種素材不同色相無顯著差異(P=0.057)。切換頻率方面，71.4%的被試偏好10 s/張(見圖10)，15 s/張次之(28.6%)，無人選擇5 s/張的切換頻率。因此，在實(shí)際應(yīng)用中推薦10 s/張的切換頻率。

圖9 飽和度、色相、素材偏好統(tǒng)計(jì)Fig.9 Statistics of saturation, hue, material preference

圖10 切換頻率偏好統(tǒng)計(jì)Fig.10 Statistics of switching frequency preference

亮度偏好方面，Wilcoxon秩和檢驗(yàn)結(jié)果表明，每個(gè)色相下被試在界面A和界面B下的亮度等級(jí)偏好均沒有顯著性差異(P>0.05)。在不區(qū)分色相時(shí)，所有被試在界面A和界面B下的偏好亮度等級(jí)無顯著性差異(P>0.1)。躺姿時(shí)，即界面A下色相為黑白時(shí)被試偏好的亮度等級(jí)為4；色相為藍(lán)和綠時(shí)偏好的亮度等級(jí)為3；色相為青、紫和紅時(shí)偏好的亮度等級(jí)為2；色相為黃時(shí)偏好的亮度等級(jí)為2和3。坐姿時(shí)，即界面B下：色相為黑白時(shí)被試偏好的亮度等級(jí)2和3；色相為藍(lán)和黃時(shí)偏好的亮度等級(jí)為3；色相為綠和青時(shí)偏好的亮度等級(jí)為2；色相為紅紫時(shí)偏好的亮度等級(jí)為1。躺姿時(shí)，對藍(lán)色、綠色、黃色時(shí)亮度偏好等級(jí)高于青色、紅色、紫色；坐姿時(shí)，對藍(lán)色、黃色亮度偏好等級(jí)最高，綠色、青色其次，紅色、紫色最低。雖然Wilcoxon秩和檢驗(yàn)表明，被試對界面A和界面B的亮度等級(jí)偏好，以及所有色相的界面A和界面B均沒有顯著性差異。但從原始數(shù)據(jù)可以看出，被試對藍(lán)色、黃色的亮度偏好等級(jí)較高，對紅色，紫色的亮度偏好等級(jí)較低。被試的即時(shí)焦慮狀態(tài)方面，干預(yù)前S-AI的均值為48.14±6.12，干預(yù)后的S-AI的均值為31.29±3.83，表明干預(yù)后被試平均即時(shí)焦慮狀態(tài)有所緩解。通過配對樣本T檢驗(yàn)結(jié)果表明，干預(yù)前后被試的S-AI存在顯著性差異(P=0.002)。

圖11 界面A、界面B的亮度等級(jí)偏好Fig.11 Brightness level preference of interface A and interface B

4 結(jié)論

發(fā)光媒體界面干預(yù)對被試的焦慮情緒(S-AI)有顯著的緩解作用(P<0.01)。待產(chǎn)體位選擇影響被試對界面安裝位置的偏好：被試采取躺姿時(shí)，偏好位于天花板的界面，坐姿時(shí)偏好位于墻面的界面。與紙質(zhì)圖片(不發(fā)光)相比，無論躺姿或坐姿，被試均更偏好發(fā)光形式的界面；被試采取躺姿時(shí)對圖像的視看時(shí)長均比坐姿時(shí)久。不論坐姿或躺姿，被試均更偏好動(dòng)態(tài)的圖像；圖像素材、色相、飽和度以及切換頻率方面，被試更偏好麥田或海灘的圖像素材，黃色或藍(lán)色的色相。與100%飽和度相比，被試更偏好50%飽和度的圖片。從統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)上看，飽和度高低不影響被試對色相和素材的選擇(P=1)。靜態(tài)圖片在實(shí)際應(yīng)用中推薦10 s/張的切換頻率；亮度偏好方面，每個(gè)色相下被試在界面A和界面B下的亮度等級(jí)偏好均沒有顯著性差異(P>0.05)。在不區(qū)分色相時(shí)，所有被試在界面A和界面B下的偏好亮度等級(jí)無顯著性差異(P>0.1)。但從原始數(shù)據(jù)可以看出，被試對藍(lán)色和黃色的亮度偏好等級(jí)較高，對紅色和紫色的亮度偏好等級(jí)較低。