探讨产品CMF设计中的功能性——以视障人群为例

目前以CMF设计为触点来探讨视障人群的系统化设计研究比较缺乏。一般CMF设计关注的重点是探讨产品外表的展现，主要是视觉化的部分，但是在进行产品设计时无法避免考虑其中的CMF设计要素，针对视障人群的CMF设计特殊性在于视障人群视觉上的弱化，需要我们将重点放在CMF设计的功能性上。

根据中国残疾人联合会2020年全国残疾人人口基础库数据，截止2020年12月31日我国办理残疾人证人数达3700万，其中视力残疾人占410万人。根据全国残疾人抽样调查残疾标准中定义视力损伤主要包括盲及低视力两类。视障人群由于其特殊的生理现状，日常行为受到了极大的不便，站在CMF设计功能性的角度解决用户在使用产品时的安全和便捷问题，通过合理的产品CMF设计改善其生活现状并提高生活质量。

一、CMF的功能性

（一）CMF设计

CMF设计是针对产品设计中有关产品“色彩（C）、材质（M）和表面加工工艺(F)”进行专业化设计的知识体系和设计方法。CMF设计是由色彩、材质和表面加工工艺三个要素组成的，在设计时需综合思考三者之间的关系，同时CMF设计涉及多学科的理论和知识系统，比如人机工程学、材料学、心理学、美学等。

（二）CMF的功能性价值

一般来讲CMF设计是在产品形态设计的基础上进行创新，通过设计创造产品功能之外的有关“美”的品质。但实际上，产品形态设计解决功能问题，CMF设计解决审美问题这样的观念是失之偏颇的。色彩、材质与表面加工工艺的设计不仅要能够从感官、审美等方面给用户带来美好的体验，还应该能够在产品的功能方面产生最佳功效，来支持和优化产品“可用”和“好用”的功能实现。在进行产品CMF创意设计时，我们既不能抛开审美谈功能，也不能抛开功能谈审美。

二、视障人群的用户特征

在进行视障人群的产品设计探究时满足其功能层面的需求是非常重要的，无论是安全的需求还是便捷的需求，所以针对视障人群的产品CMF设计中的功能性占比要大于美学性。视障人群是通过触摸来感知产品，产品的材质和表面加工工艺是其接触到的第一手信息，那么需要通过CMF设计给视障人群传达有效的一手信息和提供合适的引导来满足其功能层面的需求。

（一）视障人群的生活形态特征

视障人群由于其特殊的生理现状，进而牵动其心理和行为的变化。从生理方面来讲，视障人群与外界连接的视觉信息缺失，外部信息的准确传达和反馈及时性尤为重要，错误的信息传递有可能对其安全产生极大的威胁；从行为方面来说，受视觉的影响，行为活动效率低并容易产生危险行为；从心理层面来说，由于其生理和行为的影响，心理上对于外界的感受力变弱，容易产生负面情绪。所以在进行视障人群的产品CMF设计构思时，需要对视障人群传达准确、有效、及时的信息，保障其使用产品的安全性、便捷性。

（二）视障人群的感知觉特性

感知觉是人脑对五种感觉器官的反应，人体的感知觉有视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉五种，有机体通过视、听、嗅、味、触、五大媒介去感知外部世界的变化。知觉现象家海洛·庞蒂（Maurice Merleau-Ponty）是这样表述的：“知觉的世界总是所有理由，所有价值和所有存在事先设定的基础。”感知觉是人们认识世界的基础，是与外界联通的第一手信息，其中感知觉刺激所产生的信息量越完整，对于外界的认知会越完善，多层面和多次数的感知觉刺激能够强化视障人群对于事物的认知。

从视障人群与外界的连接触点来看，视觉是弱化甚至缺失的部分，同时视障人群在听觉、触觉和嗅觉等方面的感知能力要强于常人，所以可以通过其他感官代偿来弥补视觉的缺失。

（三）感知觉与CMF设计的关系

人与外界接触以不同的介质为载体，而产品已然成为人感知外部世界的有形载体。人通过视、听、嗅、味、触五感来感知产品，CMF是产品外化的产物，相同的产品形态采用不同的CMF设计会给予用户不同的综合感受。

视障人群感知产品材质时会通过敲击的声音做判断；部分材质通过燃烧后会产生不同的气味；同时色彩和味道是具备相关性的，暖色调的事物更容易让人产生食欲。触觉感知作为与视障人群的交互的有效方式，是提升视障人群产品体验的关键。在以视障人群为中心的产品CMF设计上，既要有重点地考虑到感知觉与CMF设计关系连接的强弱，也要恰如其分地将其中要素进行整合提取，通过有效的CMF设计创新来优化产品的功能性。

三、视障人群的产品CMF设计及其功能性

在进行产品CMF设计时，需要综合性的来思考色彩、材质和表面加工工艺这三要素，但是在以视障人群为核心的具体问题探究时，可能是其中某一要素或两个要素对于解决问题的权重更大，或是先从其中某一要素入手来解决主要问题再同步进行综合性思考。所以，下面就逐步从色彩、材质和加工工艺三方面来探究其功能性。

（一）色彩及其功能性

前文在分析视障人群的特征有阐述到，视障人群分为盲人和低视力者两类，针对低视力人群能够利用其残余视力，进行有效的训练，提高其日常生活技能，甚至可使低视力患者的视力得到康复。目前感知觉训练广泛地应用在弱视群体的临床治疗上，有效的感知觉训练对于儿童和成人的弱视治疗都起到了积极地促进作用。色彩作为人进行视觉观察最为重要的因素，针对弱视人群可以通过设计有效的色彩感知训练产品，触发视觉细胞建立新的突触活动，提高其对于色彩的视觉感知能力，改善其视觉功能。

人类作为社会的产物必然与外界产生交流和互动，全盲人群的色彩功能性体现在通过色彩设计给外界传递有效信息来保证其自身的安全。因为人类对色彩之间差异性的关注度要高于其他的形式，在进行色彩设计时注重色彩之间的对比性原则，通过色彩中色相、明度、纯度的对比或者有彩色和无彩色之间的对比来突出某一颜色的差异性（图1）。

图1 基于色彩要素的产品创新思路

（二） 材质及其功能性

从材质的基本特性来说，有物理性能和化学性能两个大的方面，物理特性包括材料的力学性能，例如强度、弹性、脆性等；热性能，例如材料的导热性、耐热性、热胀性、耐燃性；电性能，例如导电性和电绝缘性；以及材质的磁性能和光性能。材质的化学特性主要指的是材质的耐腐蚀性、抗氧化性和耐候性。

在进行视障人群的产品设计时，需要对材质的不同特性进行把握后再进行创意设计。电器产品在日常生活中使用频次高，视障人群通过触摸这一感知觉获取外界的一手信息，外露的电源连接头以及其他的导电性材质对于其使用电器类产品时存在安全隐患，为确保用户在使用产品时的安全性，在构件设计时使用非导电材质或将导电材质进行包裹，避免产生触电危害。

在材质的耐热性能上，中国多数家庭采用燃气灶进行食物的烹饪，针对视障人群的厨房用品设计，特别是在厨房近灶区域使用的产品，要考虑使用耐热、耐燃、耐火的材质，如在塑料材质的选择上，热固性塑料加工成型后，受热不再软化，其耐热性好、不容易变形，木材和橡胶材质的耐热性能较差，针对视障人群的厨房生活用品设计在材质的选择上应谨慎。

产品材质的弹性也与其功能相关，弹性强的材质能在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状，能一定程度上避免产品受外力损坏而伤害到人。同时材质中光的反射性与功能也有一定的关联性，反光材质的产品能够保障视障人群在户外特别是夜晚出行时的交通安全问题。

针对视障人群的生活形态进行分析得知，除了安全性这一功能性以外，便捷性也是视障人群的诉求之一，常见的问题是视障人群无法将物品放置到合适的位置或无法顺利地找到需要的产品，那么具备磁性的材质可以相吸，将产品固定在合适的位置来方便用户的拿取。

站在视障人群的角度来说，第一时间接触到产品是通过触觉，触觉的来源是材质给人带来的感官体验。所以材质除了物理和化学性能外，还具备感官特性，而感官特性是心理层面的功能体现。

围绕视障人群，来研究材质的本身能给用户带来怎样不同的触觉感受和心理感受。本测试通过蒙眼测试对材质进行了触觉感官的评价，实验场地为25°的室内环境，在样本的选择上，采用典型性的材质，主要是通过主观感受研究方法结合观察和访谈对用户进行研究，具体的研究结果如图2。

图2 盲触觉测试不同材质感官特性

CMF设计中的表面加工工艺是在产品或者材质表面进行装饰性或者功能性的处理，主要的表面处理工艺有丝印、烫印、电镀、涂装、喷丸等。在探讨表面加工工艺的特性时，无法与材质进行剥离，因为产品的表面加工工艺是以材质为基础进行加工的一种方法。

视障人群使用产品主要是通过手触摸来获取反馈并实现功能性的诉求，所以触觉刺激所传达的信息对于视障群体来说尤为重要，不同的表面加工工艺能赋予产品不同的肌理特征，而肌理呈现的是一种具备符号含义和特殊触觉的体验。视障人群通过解读符号所传达的信息来满足其与外界沟通的需求，符号性的肌理在信息传达方面具有不可以替代的优势，例如文字信息的传达，盲文书籍大多是通过纸质材质的再加工，形成具备符号性的三维表面肌理，来实现视障人群识别文字这一功能性的需求。

针对视障人群的产品CMF设计，在考虑到表面加工工艺时可将重点放在具备共通性的符号传递和解读这一层面上来，通过不同表面加工工艺形成2D或3D的表面肌理给予视障人群不同的触觉反馈，便于用户解读出需要传达的信息。

总结

在进行产品设计探究时，需要实现审美和功能两个层面目标，而站在视障人群视角的产品CMF设计，其功能性层面的优先权要大于审美。产品CMF设计中材质和表面加工工艺的功能性主要是通过触觉和听觉刺激产生的，在不同情境下通过选择合适的材质和工艺来给用户传递及时的准确信息，优化视障人群的行为。CMF设计中色彩的功能性主要有两个层面，一方面通过色彩视觉训练帮助低视力群体改善视力；另一方面通过色彩的对比，来帮助全盲人士给外界传递有效信息，确保其安全性和便利性。