理論知識｜關于適老化的研究和分析——人眼的光與色
近期，所負責項目正在進行適老化的設計，分析過程中找到一些產品相關的研究和對比，但是看的過程，一直有個困惑：老年人看到的世界到底是什么樣子？基于這個困惑，通過相關論文與材料，進行了一些關于老年人視角光、色的基礎性研究與分析。
Part 1
老年人視角
下面兩張圖，左側是我們看到的正常效果，右側是根據我研究的相關論文大致模擬六十歲以上老年人視角下所看到的圖像，試想當我們六七十歲以后，看到的世界是這個樣子，現(xiàn)在會有何感想（當然，右圖的視覺效果不是到了年齡就突然轉變的，而是在很長一段時間內逐漸衰退）。接下來我會通過相關分析，講述下導致問題出現(xiàn)的原因。
Part 2
人眼結構
在此之前我們需要先了解下人眼的基本結構，我們看到的光與色通過眼球的晶狀體、瞳孔到達中央凹后，在視桿細胞、視錐細胞進行光與色的信號轉換，傳遞到我們的大腦之中。
▲在方便識別的前提下，對不必要信息做了刪減
Part 3
光
a.影響光的變量——晶狀體
隨著年齡增長瞳孔晶狀體就像太陽下曬久了的有機玻璃一樣，晶狀體會隨著時間而逐漸變黃。其結果就是，紅光和綠光還能比較順利地通過晶狀體到達視網膜，一部分藍光就要被黃化的晶狀體所吸收。
此外，步入老年后，眼部疾病也隨之而來，常見的有白內障、青光眼等疾病困擾，晶狀體逐漸渾濁，不再清澈。
b.影響光的變量——瞳孔
作為設計師，我們熟知鏡頭的進光量是隨著光圈葉片收縮孔洞大小進行調節(jié)，其仿照源頭就是人眼的瞳孔結構，此外在鏡片上諸如各家鏡片的材料各有差異，本質都是為了增加透光率，保證畫面的清透。
人眼的瞳孔是由瞳孔括約肌來進行直徑大小的調節(jié)，隨著年齡衰老，瞳孔括約肌也不可避免的衰退，最終在 60 歲左右趨于穩(wěn)定。
通過對比，六十歲左右老年人的的瞳孔直徑明顯比年輕人的小了不少，這也會導致進光量明顯降低。因此在老年人的眼中，相同場景看起來比年輕人眼中不僅要偏黃，還要更暗。
通過相關論文結論，眼睛在進入老年階段后，進光量下降約 28-43%，下降明顯的相當于我們日常所戴墨鏡效果，戴上墨鏡感受下吧。。。
Part 4
色
a.顏色的接收——黃斑區(qū)
人眼之所以能接收成像，在于眼球內部的黃斑區(qū)（類比相機傳感器）負責接收光與色，物理角度來說，光、色屬于電磁波，黃斑區(qū)中央凹的視錐、視桿細胞類似于兩種天線接收器，收到電磁波后分別對其進行處理，視桿細胞負責明暗感知，視錐細胞負責色彩感知。
▲在人眼中視桿細胞有一億三千萬個，而負責感知顏色的視錐細胞只有七百萬個，僅占到總感光細胞數量的 5%
b.影響色彩的變量——視錐細胞波長
前文所說，由于光、色屬于電磁波，人眼的視錐細胞分為三個頻道區(qū)間接收器，分別是 S 類短波長細胞、M 類中波長細胞、L 類長波細胞，這三種細胞分別對應的是藍色感應、綠色感應、紅色感應，總的區(qū)間在 400nm-800nm 范圍（實際 780nm 之后色彩傾向基本為黑），人眼最舒適的波長在 550nm，也就是綠色。
但在自然界并不是所有的動物都有三個區(qū)間的視錐細胞，像牛就是因為只有長波視錐細胞（紅色感應區(qū)間），所以它的眼里就只有紅色。
▲由于高頻短波具有輻射性，這也就是我們常說的藍光損傷視力
通過上文描述是不是想到了我們設計師日常接觸最多的 RGB 模式，沒錯！我們常用的屏幕色彩顯示模式就是來自人眼的色彩呈現(xiàn)基本原理。
▲其基本原理也等同視錐細胞（明暗變化由視桿細胞負責）
此外，我們在 RGB 色譜上能看到 RGB 模式是沒有明暗變化，只有色彩變化，不同于我們做設計常用的另一種 HSB 模式，它的明暗變化是由顏色交疊覆蓋產生。
C.影響色彩的變量——視錐類型數量
視錐細胞的長、中、短三種分布并不是均分的，綠色感應中波視錐細胞數量最多，紅色感應長波視錐細胞其次，藍色短波視錐細胞數量最少，這也導致了我們看紅、藍、綠三種顏色的感受也是不同的，典型的案例是色弱、色盲，其病因是三種視錐細胞數量、質量、有無出了問題導致的。
要說最經典的問題莫過于——紅綠燈為什么不是紅藍燈，除了紅、綠色在社會約定俗成的一些認知外，眼球的 S 類短波視錐細胞（藍色感應）占比數量最少是主要原因（當然還有明度、早期科技條件下藍光是沒有）。
但這又帶來了另一個疑問——汽車尾燈為什么是紅色。但上文不是說了綠色占比最多，那又為什么不用綠色？？？
這其實是 “衍射效應” 導致的，高中物理學過光波（電磁波）是有繞過空氣中障礙物（非連續(xù)介質）可持續(xù)往前傳播的能力，波長越長，其繞過的障礙物的線度就越大，尤其是在大霧、霧霾，空氣能見度差的天氣環(huán)境，相比綠燈（中波短）更易被人眼接收。
為什么在這里提到衍射效應？因為老年人常見的一種眼部疾病叫做 “白內障”，癥狀表現(xiàn)是晶狀體內渾濁，導致視力識別能力下降，所以在重要和警示性的內容使用紅色會更有效。
Part 5
作為設計師顏色使用上該做哪些注意
首先將我們前文所講的人眼基礎原理和老年后出現(xiàn)的狀況進行下整理。
基于上述五個問題，結論如下：
a、顏色飽和度使用
b、單色使用上
藍色上，使用 400nm——460nm 波長較長區(qū)間的藍色 ，HSB 模式下 H 范圍值 211-189 （通過內部開發(fā)的 RGB 波長轉換器得出）；
綠色上可直接使用 550nm——#A3FF00 即可，HSB 模式下 H 范圍值 82 周邊使用（人眼最佳舒適度波長）；
紅色上使用上，720nm 之后的顏色偏深，不大建議使用。但需注意老年人晶狀體發(fā)黃問題導致的朱紅偏桔紅問題。
c、色彩組合使用
▲為何藍色視錐少，還建議使用？因為滿屏黃、紅確實影響心情
d、護眼模式
以上內容是根據人眼生理結構和光色的物理角度做了簡單分析，希望大家能夠在未來做適老化設計的過程中，減少對色彩的使用困惑，能夠從基礎原理答復項目成員的疑問和挑戰(zhàn)。
The End
結語
在老年人群體，像白內障這種疾病，60 歲以上老人發(fā)病率高達 80%，更不用說其它問題的影響?；蛟S我們使用顏色時，更多考慮的是視覺表現(xiàn)，但對于視障患者、老年人來說，顏色的使用是會切切實實影響到他們生活的方方面面。
作為設計師，我們不僅通過明暗、色彩去表達我們的認知、觀點，也可以通過色彩表達我們對這個世界不同群體的關愛。
— The end —
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