科研示意图中的色彩心理学分析

摘要：科研示意图对科研文献的作用不容小觑，优秀的示意图可以帮助读者迅速理解文献内容。文章从读者心理的角度论述色彩心理学对科研示意图设计的应用。首先从色彩的心理暗示分析不同色彩带给人的影响，其次论述科研示意图的设计原则，最后辅以例证，具体分析色彩心理学在科研示意图设计中的应用。

关键词：科研示意图；色彩；心理

中图分类号：J50-05 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2023）03-0-04

科研示意图是帮助读者更快理解科研论文关键理念的一种图示，其中包括数据图、实验图、流程图、展示图。曾有论文审稿人说过，“我审稿时看稿件的顺序是题目、摘要、示意图、前言、参考文献和正文”。可见论文中示意图的质量是非常重要的，它不是“虎”，而是“翼”，拥有高颜值的示意图对论文来说是如虎添翼。高质量的示意图不仅能提升论文整体水平，更能使读者以最快的速度理解该文献所传达的内容，大幅提升工作效率。

优秀的科研示意图应该注重逻辑关系、色彩搭配、排版和构图，甚至能一图胜千言，使读者仅浏览示意图就能把握文章主旨。在示意图设计中，色彩搭配是重中之重。不论哪种类型的图片，色彩带来的印象是首要的［1］。它不仅具有鲜明的视觉辨识特征，更影响着文字的表现效果，从而影响整篇论文的基调，影响审稿人对论文的第一印象。色彩是人眼接收到的视觉信号，能起到传递信息的作用。如图1，这是发表在Research上的某篇论文的示意图。在细菌入侵人体后，如果不经过治疗，会引起体内炎症风暴，最后演变为器官衰竭。该示意图整体采用了暖色调，由左至右分别为淡嫩绿色、淡中黄色、淡灰调的橘色、灰橘色，展示了人体在被细菌入侵后所发生的一系列病理反应。图片由代表生机的绿色逐步演变为代表枯萎的灰橘色，这种色彩的演变可以使读者获得更直观的感受，再加上文字和图片内容的双重意义传输，能迅速完成视觉传达，并在大脑中形成认识。

在汉语中，色彩的意思是颜色，也比喻某种情调或思想倾向。色彩可分为无彩色和有彩色两大类，是人眼接收到外界光源所产生的信号。这种信号在人脑中产生知觉，从而影响人的心理活动［2］。在心理学上，人的心理过程分为认识过程、情感过程和意志过程，其中认识过程发生在最前端，包括感知觉、记忆、思维和想象。因此，一套优质的科研示意图首先要有吸引人并使之产生视觉倾向的能力，然后才会有认识过程的发生与发展［3］。优秀的色彩搭配能够带给读者良好的观赏感和理解力，从而拓展科研文献的传播通道。因此，如何更好地运用色彩心理学的知识来指导科研文献示意图的色彩搭配，是需要思考的问题。

1 色彩心理学及其应用

1.1 色彩心理学

色彩心理学是色彩构成设计中的重点学习内容。在人们的工作、学习、生活、交流等诸多方面都起着重要作用。目前，色彩心理学只存在于艺术设计领域，还没有正式纳入心理学范畴，但色彩对人视觉的影响是客观存在的，这种客观存在很大程度上受心理因素制约，这就形成了心理颜色视觉感。

色彩中不能再分解的三种颜色被称为三原色，分别是红、黄、蓝。在心理上，把色彩分为四种，称为四原色，分别是红、黄、蓝、绿。根据伊登12色相环，在四原色180°位置的色彩即该颜色的补色。由此可得出三对补色关系：红和绿、黄和紫、蓝和橙。补色在视觉上是对比最强烈的色彩关系。根据加光混合原理，红、黄、蓝、绿四种色彩在经过叠加后，就可以形成白色。根据补色叠置原理，这四种颜色在叠加后，形成黑色。黑色在物理上是一種不受光现象，但在心理上，黑色就是一种感觉。而红、黄、蓝、绿、白、黑这六种颜色就是心理视觉上的六种基本色彩感觉。

1.2 色彩心理学应用

在日常生活中，对色彩心理学的应用甚广。例如建筑装饰设计中的家居环境设计，通常会选择比较温馨的暖色调，以彰显家庭的和睦。而酒店设计则较多选择略深的黄灰色调，灰度的黄色可以给人带来暖意，同时搭配酒店的暖黄灯光和镜面折射效果，给人一种既富丽堂皇又暖心的感觉，具有拉近心理距离的作用［4］。又如，企业形象设计通常会选择比较稳重的色彩，这类颜色多数偏深，几乎不会有企业选择清淡又轻浮的颜色。企业色的选择直接影响人们对这家企业的第一印象。再如，在服装设计上，不同性别、不同年龄、不同职业人群的色彩搭配也是不同的。儿童的服装通常会选择饱和度较高、较为艳丽的色彩。中年男性通常会选择黑、白、灰、普蓝、藏蓝、深褐色、卡其色等较为冷静且兼具内涵的色彩［5］。

总之，人们对来自客观世界的各种色彩，经人脑加工后都会形成主观印象。人们受普遍文化与自然环境的熏陶，对色彩存在某种共通的情感认知。这种认知体现为色彩心理效应。任何一种基于色彩的设计，都需要遵从这种色彩心理效应。

2 科研示意图的设计原则

科研示意图的设计原则有以下三个。

2.1 准确性原则

在绘制示意图的过程中，首先要保证科研论证内容的准确性，确保示意图能准确反映实验原理或某种理论的猜想。科研示意图不是一张冷冰冰的图像，而是科研精髓的直观化解读，是艺术与科学碰撞出的火花。

2.2 简洁性原则

所谓“一图胜千言”，能用图就不用表，能用表就不用文字，读懂文献最重要的是先把图读懂。因此，在准确性的基础上，示意图的简洁明了就显得尤为重要。心理学研究表明，1岁孩子注意力集中的时长约为15秒，5岁孩子注意力集中的时长约为15分钟，一个成年人注意力集中的时长在1小时以内。因此，对论文的读者来说，长时间阅读文献，容易产生大脑与视觉疲劳。运用色彩搭配合理且简洁清晰的示意图，可以指引思路，达到事半功倍的效果。

2.3 理解性原则

理解性原则也可以称为情感性原则，示意图的设计需要符合人们的现代情感需求和审美，色彩搭配讲究均衡与点睛，以此与读者建立起情感沟通的通道。此外，应秉持传统文化的艺术特色，将其与人的情感需求、审美标准结合，制作出能引发大多数人共鸣的示意图。由此可见，科研示意图不仅要直观，还要将读者的情感蕴含在内，这样才能使读者对示意图所表达的内容产生更深刻的理解［6］。

3 色彩心理学在科研示意图设计中的应用

3.1 色彩的联想应用

色彩的联想简单来说就是观者体验到的色彩感知，经过大脑加工后产生其他事物的心理活动。这种联系过程就是色彩心理学中的“色彩的联想”。色彩的联想在日常生活中接触到的用品中随处可见，在科研示意图中也应用甚广。

例如，图2左图中表达了微生物群落的环境，这些微生物群之间的交流对发育、健康和疾病具有系统性的影响。该图用朱红色和橘黄的渐变色表示了整个人体微生物环境，使人很容易联想到血液环境。如果将该封面主色调换成蓝色，那么即使内容绘制得再丰满，也难以在第一时间使读者产生代入感。此外，该图的细节色彩处理也很到位，图中较大块红色区域代表血液，在血液内含有诸多微生物群，各种微生物的颜色不尽相同。虽然在处理示意图的过程中需要尊重事物本来的颜色，但是对观者来说，在此基础上的色彩联想性尤为重要。该示意图把微生物群处理成与主色调一致的朱红色与橘红色，使整个画面浑然一体，清晰地再现了人体微生物环境。

又如，示意图2右图中用略淡的赭石色与土黄色为主色调，呈现出历史感与年代感。在科研示意图中，这类颜色的运用较少，因此能够让观者眼前一亮。画面描绘了在西亚与东南欧不同文化的人之间的基因传播。从左到右分别为迈锡尼人、米诺斯人、赫梯人、亚美尼亚人、乌拉尔人。该项目的科研人员分析了1317个跨越1万年的古代基因组，揭示了这些区域之间的多种联系，而这些联系在现代DNA中是不可见的。

以红、黄、蓝、绿的色彩联想为例，在科研示意图中可以这样划分（见表1）。

3.2 色彩象征的应用

色彩象征是2014年公布的建筑学名词。其定义为人的视觉经验约定俗成地将某种色彩与某种特定内容联系起来，属于色彩的升华。相较于色彩联想，色彩象征具有更高的交流性与稳定性。在日常生活中，人们利用色彩的象征性作用为生产、生活提供标志性警示，如防火多用红色、警戒色多用橙色、安全色多用绿色。

如图3中，左边为有毒的活性氧，经过仿生纳米材料催化处理后，变为对人体有益的水和氧气。从画面可以明显看出，左边属于危险标识色，搭配爆炸形状增加了这种警示感。中间伴随三条绿色的轨迹，象征畅通无阻的通道。右边水分子用蓝色表示，氧气用绿色表示。在色彩象征中，蓝色和绿色搭配通常会被大脑暗示为绿草和天空的搭配。这种色彩象征纯净与生机。

因人文社会环境不同，色彩的象征也不尽相同，会因具体附着事物的意义发生改变。究其本源，总结如表2。

3.3 色彩的情感应用

色彩的情感指不同频率的色彩作用于人的视觉器官后，通过视觉神经传入大脑再经过思维，与以往的记忆和经验产生联想，从而产生一系列的色彩心理反应。人们在游乐场会见到斑斓的色彩，走进医院则会感受到严肃、冷静的色调，而蓝色更是经久不衰的科研用色。通过画面，可以感知到作者在创作过程中的情感表达，产生情感共鸣［7］。因此，如何使读者迅速产生共情，是需要进一步探究的问题。

如图4所示，左边细菌在激光照射下，正在皲裂，而细菌在皲裂过程中产生的有害物质被右边的仿生纳米材料吸附。在该图中，通过色彩的联想与象征作用，可以清晰地感受到黄褐色的细菌代表有害物质，蓝绿色的仿生纳米材料代表生机。图4中细菌所散发的有害物质用了深红色扫尾形状表示，可以明显感受到其由左至右的行动轨迹。

如图5，通过不同颜色的箭头，可以十分清晰地了解到两种同时进行的实验流程。同时，这幅图虽然色彩丰富，但相较于色相与纯度、明度來说，色值还是很低的，这就是色彩的轻重感带给人们的体验。色彩的轻重感通常由色彩的明度决定，高明度具有轻质感，低明度具有重质感。白色最轻，黑色最重。在科研制图中，要谨慎使用过于浓烈的色彩。论文的文字通常都是黑色的，通篇下来，若搭配重色示意图，会有喧宾夺主的感觉。好的论文示意图应该与文字相互配合，色彩搭配上相得益彰，可以出彩，但不失和谐。

此外，在科研示意图的设计中，色彩的情感应用还有很多可圈可点的细节，例如色彩的软硬质感可通过调节色彩的明度与纯度形成对比。明度较高、纯度较低时，心理视觉上会有软质感，可用来表现细胞、水溶液等柔软的物质。金属等坚硬物质则需通过高色值的硬质感色彩来表现。在色彩的冷暖上，一般来说，红色、橙色、黄色常使人联想到火焰或者太阳，具有温暖的感觉，而蓝色、青色会使人联想到大海与阴影，因此会带有冷质感。色温的把控是科研示意图中经常遇到的，主要用于表现生物体与非生物体，或者不同温度的环境。色彩的华丽感与朴素感，与色彩纯度关系较大，其次是明度，凡是鲜艳明亮的色彩往往带有华丽感，浑浊而暗淡的色彩带有朴素感，可用于表现事物活性的强弱［8］。

4 结语

色彩心理学的运用是科研示意图设计的一个关键环节，对读者的直观性影响极大。在设计示意图时应考虑到色彩对心理的影响，针对不同的设计搭配合适的色彩，使示意图中诸元素浑然一体，为科学研究创造更加直观的表达。

参考文献：

［1］ 刘伍胜，柳晨.畅销书封面中的色彩心理学分析［J］.出版广角，2016（6）：56-57.

［2］ 胡心怡.色彩构成［M］. 1版.上海：人民美术出版社，2018：50-120.

［3］ 段殳.色彩心理学与艺术设计［D］.南京：东南大学，2006：4-62.

［4］ 张熙茹.基于色彩心理学的室内软装色彩搭配研究［J］.文化产业，2022（5）：151-153.

［5］ 宋建明.色彩心理的学理、设计职业与实验［J］.装饰，2020（4）：21-26.

［6］ 戴雨婷.基于色彩心理学理论的城市绿地景观照明设计研究［D］.徐州：中国矿业大学，2022：1-70.

［7］ 余劲松，胡胜男.传统主题宣传海报中的色彩心理学应用分析［J］.美术教育研究，2022（11）：100-103.

［8］ 何浩之.基于色彩心理学的共享单车造型设计研究［J］.大众文艺，2020（10）：49-51.

作者简介：王卫杰（1983—），女，河北邢台人，硕士，助教，研究方向：科研图绘制。