密閉空間中光源對人心理的影響
——以機艙光源設計為例

邱麗欣 宋文雯 宋立民

（1．清華大學藝術與科學研究中心色彩研究所，北京 100084；2．清華大學美術學院，北京 100084）

隨著物質生活水平的提高，交通工具的選擇越來越多，人們對旅行中交通工具的要求也越來越高，而交通工具作為一個密閉的空間，由于缺乏自然光的照射，乘客對光源的心理感知也因此會有不同程度的變化[1]，特別是長時間的旅途中，不合適不舒適的光環境也會影響乘客的體驗。因此提供科學的、符合大眾心理預期的光源環境是設計中必不可少的一大要素。

Gabel 等[2]發現模擬自然的光環境會使人產生認同感和幸福感。王偉等[3-4]研究表明，晚上長時間處于高色溫光源下，會影響人的睡眠質量。Revell 等[5-6]研究發現，勞動場所的光環境設置為5 500 K 時，人的生理和心理表現最佳。杜嘉鈺等[7]研究發現，不同的色彩可使人產生不同的情緒，如暖色調給人溫暖的感覺，冷色調給人輕松的感覺。同樣不同顏色的光也會刺激人的感知器官，并誘發特定的心理感知。楊春宇等[8]認為適度的光色能激發并鼓舞人心，柔和的光色能使人輕松而心曠神怡。Plitnick 等[9]通過試驗測量了紅色光和藍色光對心理情緒影響，并得出暴露在紅色和藍色光環境下都可以調動積極情緒。Wessolowski 等[10]的試驗結果顯示增加照明的多樣性可以提升積極情緒。綜上所述，照明光源色溫、光色以及照明多樣性都會對人的心理感知產生一定的影響。

本文旨在通過增加密閉空間中照明的多樣性，即在不同場景下改變光源的色溫和光色，來激發人的積極心理感知。

1 機艙光源環境概述

機艙作為一個特殊的、絕對的密閉空間，長途飛行對有些乘客而言，可能會有不舒適甚至焦慮的心理反應。除機艙色彩、材質和圖案的設計外，機艙光源環境也可能是一個重要的影響因素。21 世紀初之前，飛機上使用的燈通常是熒光燈、白熾燈和鹵素燈。隨著LED（Light Emitting Diode）技術的發展以及LED 光源重量輕、節能、易于調光、設計靈巧性等優點的普及，飛機制造商開始在飛機上安裝LED 燈作為部分照明光源，并且到2010 年后，機艙的照明光源開始以LED 作為主要照明光源[11]，也正因如此，使機艙照明多樣性成為可能。

近年來，營造積極心理感知的照明環境成為機艙照明的新趨勢，已經有多家飛機制造商和航空公司進行了探索，如有航空公司通過改變機艙光源的色溫及光色來模擬日出、日落和夜晚的光源環境，來減少時差的沖擊；巴西航空工業公司E2 機型系列中依據不同的場景展現不同的照明氛圍（圖1）；美國航空公司波音777 飛機在中國新年使用紅色光源來營造出節日的氛圍（圖2）；空客A380 在登機/下機、用餐、睡眠場景下使用不同的光色來營造不同氛圍，從而提升乘客的乘機體驗（圖3）。還有制造商為增加乘客乘機過程中的幸福感，在艙頂增加照明圖案，如羅克韋爾柯林斯公司開發了Secant 發光面板用于投影高分辨率圖像，為機艙照明環境的多樣性增加了選擇[12]（圖4）。

圖1 不同場景下的機艙光源[11]。

圖2 節日氛圍下的機艙光源[11]。

圖3 空客A380 不同場景下的光源[11]。

圖4 通過Secant 發光面板投影的星空夜景[12]。

總結以上研究結果，發現根據不同的場景來進行光源設計會對乘客的心理產生一定的積極作用，但是目前就不同場景下的乘客心理感知以及何種光環境可以更好地滿足乘客心理感知缺乏一定的研究。

基于此，文章首先根據目前機艙常見的光色以及光源特點設計出不同的光源環境；與此同時基于乘客在登機/下機、就餐和休息3 個場景下的心理感知特性，應用社交媒體調研總結出描述光源環境對人心理感知影響的關鍵詞；基于光源與心理感知關鍵詞的認知匹配試驗，最后依據數據統計結果分析得出光源環境與心理感知關鍵詞的匹配關系。為改善乘客的乘機體驗、增加出行的愉悅感和幸福感以及為機艙的光環境搭建提供了新的思路和理論支撐。

2 心理感知關鍵詞調研

2.1 調研參與者

調研通過社交媒體招募了164 名參與者（96 名女性，68 名男性，平均年齡在25—45 歲）。參與者在過去5 年中至少有一次長途飛行（大于4 000 km）。

2.2 調研結果

對調研問卷收集的結果進行統計分析，分別得到就餐、休息和登機/下機場景下乘客對光環境的心理感知關鍵詞（圖5—7）。

圖5 與休息有關的心理感知關鍵詞統計。

圖6 與就餐有關的心理感知關鍵詞統計。

圖7 與登機/下機有關的心理感知關鍵詞統計。

如圖5—7 所示，剔除掉物理感知詞匯“明亮的”后，確定出心理感知關鍵詞為：“放松的”“安全的”“愉悅的”“柔和的”“安靜的”。

3 光源與心理感知關鍵詞認知匹配試驗

3.1 試驗參與者

試驗參與者共有73 名（男女比例約為1 ∶1；20—40 歲與40—60 歲的比例約為4 ∶1），試驗參與者在過去5 年中至少有一次長途飛行（大于4 000 km），并且都具有正?；虺C正到正常的視力，無色盲。

3.2 試驗材料

使用11 點語義差異量表進行光源與心理感知關鍵詞認知匹配試驗( “0”表示沒有感覺，“1”表示有點，“2”表示比較，“3”表示一般，“4”表示很，“5”表示非常)。按照語義差異量表的使用方法，將心理感知關鍵詞設置為：“放松的—緊張的”“安靜的—熱鬧的”“愉悅的—沮喪的”“安全的—危險的”和“柔和的—強烈的”（圖8）。

圖8 語義差異量表。

3.3 試驗環境

整個試驗是在密閉模擬機艙中進行，沒有外界環境光的干擾。圖9 中所示的是模擬機艙中8 種不同的光源設計，其中光源一與光源四為白色光源，其他為不同顏色的光源。使用THOUSLITE FS 光譜照度計測得的光源色度坐標如圖10 所示，光源的基本參數如表1 所示。

表1 光源基本參數

圖9 現場光源圖（拍攝）。

圖10 光源色度坐標。

3.4 試驗步驟

試驗參與者通過色盲測試后進入模擬機艙坐好，依次觀看8種光源，每個光源演示完成后，要求參與者依據自己的心理感知對關鍵詞進行打分，打分完成后觀看下一個光源。

3.5 數據分析

3.5.1 信度分析

信度分析又稱可靠性分析，用來測驗試驗結果的數據穩定性，一般而言，Cronbach"s α 系數大于0.7 就說明數據具有較高的可靠性。使用SPSS 統計軟件對數據進行信度分析，得出Cronbach"s α 系數為0.885，表明試驗所采集的數據具有較高的穩定性。

3.5.2 描述性分析

為準確反映試驗數據，對73 份有效數據進行了描述性統計。并依據頻數及平均值的大小，得出光源與心理感知關鍵詞之間的匹配關系。

光源一為中性偏暖的白光（色溫為4 225 K），綜合圖11 中的頻數和平均值大小可以看出光源一給人帶來“安全、安靜、放松、柔和、愉悅”的感覺，可見中性偏暖的白光（圖9）可以引起較為積極的心理感知。

圖11 光源一描述性統計結果。

圖12 中光源二（橙黃光）描述性統計結果較為分散，表明參與者的心理感知存在較大的波動性，但仍有較多的參與者認為光源二可以引發積極的心理感知。

圖12 光源二描述性統計結果。

光源三（藍綠光）的心理感知相對分散（圖13），且消極的心理感知較為突出，這可能與光源三的照度較低（29lx）有關。

圖13 光源三描述性統計結果。

從圖14 可以看出，光源四（暖白光、色溫為2 719 K）帶給人的積極感知較為突出，容易給人帶來“放松、愉悅、安全、柔和、安靜”的感覺。

圖14 光源四描述性統計結果。

根據圖15 中所示的數據趨勢，光源五(藍光)雖然引起“安靜的”心理感知，但是也容易引起“緊張的”心理感知。

圖15 光源五描述性統計結果。

通過觀察圖16 可以發現，雖然光源六（紅光）帶來的心理感知較為分散，但也有較多的人認為光源六可以帶來積極的心理感知。

圖16 光源六描述性統計結果。

根據圖17 所呈現的數據，可以推斷出光源七（藍紫光）除在“安靜的”心理感知較為明顯外，其他積極心理感知的傾向性不明顯。

圖17 光源七描述性統計結果。

根據圖18 所示的數據，可以得出大多數參與者都認為光源八（黃光）可以帶來較為明顯的積極心理感知。

圖18 光源八描述性統計結果。

綜合8 個光源的描述性統計結果來看，光源一、四、八是積極心理感知傾向性較明顯的光源；照度較低的光源容易給人帶來消極的心理感知；冷色光容易給人帶來“安靜的”心理感知；暖色光源容易帶給人“愉悅的”和“柔和的”心理感知。

3.5.3 相關分析

相關分析用來分析兩個變量之間是否存在顯著的線性相關性，即積極心理感知關鍵詞的變化是否以一種有規律的方式隨著光源照度、色相和飽和度的變化而變化。使用SPSS 統計軟件進行Pearson 相關系數及顯著性計算（P ＜0.05，具有統計學意義的顯著差異，見表2）。

表2 光源照度與積極心理感知關鍵詞之間的相關系數

根據表2 中的數據，可以觀察到積極心理感知關鍵詞與照度的變化存在較為顯著的線性相關性（P ＜0.05），而與飽和度的變化沒有線性相關性。色相的變化僅與“愉悅的”和“柔和的”心理感知具有線性相關性。

光源照度與積極心理感知呈現出較強正相關，隨著光源照度的增加，人們的積極心理感知也呈增加趨勢。然而，色相與“愉悅的”“柔和的”心理感知呈現出負相關，色相越偏冷，這兩個維度的心理感知越弱。

3.5.4 獨立樣本T 檢驗

獨立樣本T 檢驗用來檢驗兩個獨立變量的平均值之間是否存在顯著性差異（P ＜0.05，具有統計學意義的顯著差異）。文中主要用來檢驗光源一、四、八對人的心理感知關鍵詞之間是否具有顯著性差異，從而為不同場景下的光源設計提供依據。使用SPSS 軟件中的獨立樣本T 檢驗，對兩個光源之間的心理感知進行計算，得出：

光源一與光源四相比，在“放松的”心理感知維度具有顯著性的差異（P=0.004），結合圖11 與圖14 來看，光源一更能引起“放松的”心理感知。光源一與光源八相比，在“放松的（P=0.001）、愉悅的（P=0.003）、柔和的（P=0.004）”心理感知具有顯著性差異，并且結合圖11 和18 來看，光源一在“放松的”維度要優于光源八，光源八在“愉悅的”、“柔和的”維度優于光源一。光源四與光源八在所有積極心理感知中沒有顯著性的差異。

根據描述性分析和相關分析的結果，得出以下結論：在照度達到120lx 以上的情況下，色溫為4 225 K 的光源一和色溫為2 719K 的光源四以及飽和度為69.326 的黃色光源八，在積極心理感知關鍵詞維度表現較好。特別是照度為150 lx，色溫為4 225K 的白色光源一在“放松的”維度上傾向性最為明顯。然而，其他顏色的光源由于照度較低，色相偏冷，從而增加了消極心理感知的可能性。

綜合描述性分析和獨立樣本T 檢驗的結果，得出以下結論：在需要強調“放松的”場景時，選擇照度較高且中性偏暖的白色光源一。而在創造“愉悅的、柔和的、安靜的、安全的”場景時，可以選擇照度較高且呈現出暖色的光源四或光源八。

綜上所述，分析結果表明照度過低會在一定程度上增加人們的消極心理感知，同時色相越偏向冷色調，人們對“愉悅的”和“柔和的”維度的心理感知就越弱。因此，在選擇光源時，需要避免照度過低，并注意控制光源顏色的冷暖，以達到更積極的心理感知效果。

4 結論

光源是密閉空間中的重要組成部分，不僅用于照明，還能喚起人們積極的或消極的心理感知。通過對機艙常見光源環境和特點進行分析，設計了8 種不同的光源環境；同時，結合乘客不同場景下的心理感知特性，依據社交媒體調研總結出5 個描述光源對人心理感知影響的關鍵詞；對光源與心理感知關鍵詞的認知匹配試驗數據進行描述性分析、相關分析和獨立樣本T 檢驗，得出了密閉空間中適合不同場景心理感知的光源特點。

研究結果顯示，在密閉機艙中，照度在120—150lx，色溫為4 225 K 和2 719 K 的白光或飽和度為69.326 的黃色光源最容易喚起積極心理感知。暖色光源更容易喚起人們對“愉悅的”和“柔和的”心理感知，而照度較低的光源則容易引發消極的心理感知。

基于以上研究結果，在登機/下機時，可以使用照度為150lx，色溫為4 225 K 的光源一，以突出“放松的”心理感知；在休息和就餐時，可以使用照度在120—150lx，色溫為2 719K 的暖白光光源四或者飽和度為69.326 黃色光源八，來喚起“愉悅的”和“柔和的”心理感知。