基于老年人的无障碍标识环境色彩色谱优化研究——以大爱书院与新华家园养老设施为例

尹 圆，王小荣，赵 伟，宋佳音

(天津大学 建筑学院，天津 300072)

引言

根据联合国的标准，如果一个国家或者地区65岁以上老年人比例达到总人口的7%，它将进入老龄化社会[1]。2030年我国65岁以上人口预计占总人口的18%，达到2.5亿；2050年预计占总人口的27%，达到3.6亿[2]。老年人的相关问题已是我国社会发展不可忽略的重要问题之一。无障碍标识环境的色彩设计与老年人是否能够顺利识别、清晰地记忆环境具有重要意义，关乎老年人安全、健康的行为生活，是非常重要的人性化设计和精细化设计。本文通过色彩实验的研究方式得出基于老年人的无障碍标识环境色彩优化色谱，具体技术路线如图1所示。无障碍标识环境色彩设计的价值体现在以较为经济可行的方式去优化提升老年人的身心健康与生活环境质量。养老设施的标识环境对应人群相较于地铁站、博物馆等公共设施使用人群更为单一，主要为老年人群，在养老设施中开展针对老年人适老环境的研究较为科学与全面。国外的相关研究对于无障碍标识尺寸、字体以及色彩的设定，已有一定的规范标准，但目前国内对于本领域的研究相对薄弱，尚未形成系统化的研究成果，在相关规范如《无障碍设计规范》、《无障碍建设指南》中对于无障碍标识设计有概括性的要求，但关于无障碍标识色彩定量的研究偏少，导致色彩这类细节设计问题规范标准还有存在不足。

图1 技术路线Fig.1 Technology roadmap

1 无障碍标识环境概念阐述

传统无障碍标识包括国家标准无障碍标志、导向标识、提醒警告等标识[3]，而无障碍标识环境是由无障碍标志、信息无障碍的部分技术、环境导向标识系统的通用设计三个部分构成[4]，如图2所示。其中环境导向标识系统的通用设计包括常规环境信息图形与广义环境信息图形，因此说到环境中的各类型标识，我们将它们统称为无障碍标识环境更为准确。

图2 无障碍标识环境基本概念Fig.2 Basic concepts of barrier-free signage environment

2 老年人与无障碍标识环境色彩设计

心理学家格列高里认为：色彩知觉对于我们人类具有极其重要的意义——它是视觉审美的核心，深刻地影响我们的情绪状态[5]。对适合于老年人的无障碍标识色彩设计要素进行归纳总结，可组成全因素框架，如图3所示。上层为老年人的心理、生理、行为要素与养老设施无障碍标识环境色彩要素，即心理、生理、行为、环境四个要素。四个要素的相互关系为：老年人受环境要素影响，进而对心理、生理、行为要素产生不同的变化反应，反过来，心理、生理、行为要素是老年人舒适使用无障碍标识环境的衡量标准。

图3 养老设施无障碍标识环境色彩研究要素关系图Fig.3 The relationship between the elements of the color study of the barrier-free signage environment of the elderly facilities

2.1 老年人与无障碍标识环境色彩的相关性

基于本文的研究议题，论文主要从老年人的心理、生理两个方面与无障碍标识环境色彩的相互关系进行研讨，心理方面主要关注色彩偏好，充分考虑老人对无障碍标识环境色彩的个性需求，生理要素主要关注色彩易识别性，以解决老年人对无障碍标识环境的识别性。

2.2 无障碍标识环境色彩

无障碍标识环境色彩要素，即环境要素，包含物理条件(材质环境、光环境)、色彩图形序列、无障碍标识色彩三个子要素。物理条件是指光照射在材质表面进行漫反射的视觉现象，本文会在符合材质、光环境相关规范中标准的条件下，进行对无障碍标识色彩环境的研究；色彩图形序列是无障碍标识色彩所构成的连续感知体验；无障碍标识色彩是指标识的配色设计，包含色彩要素与环境信息载体两部分。

本文旨在通过研究无障碍标识环境色彩与老年人之间的关系，提出适合老年人的无障碍标识环境色彩色谱和标识色彩组合。

3 无障碍标识环境色彩实验研究

日本与美国的相关设计规范与机构均推出了无障碍标识色彩色谱，但由于国情、民俗、文化、色彩偏好语义等因素的不同，需对这两套色谱进行优化，进而初步提出适合我国老年人使用的无障碍标识环境色彩色谱。日本是由彩色通用设计推荐彩色套装生产委员会推出的《カラーユニバーサルデザイン推奨配色セット ガイドブック》第2版(1)数据来源于https：//jfly.uni-koeln.de/colorset/。美国是由Rowmark标志公司推出的44种无障碍标识色彩(2)数据来源于https：//www.jpplus.com/ada，它符合美国司法部和美国无障碍委员会发布的《2010 ADA Standards for accessible design》。在以下的研究中，本文会以这两套国外成熟的无障碍标识色彩为基础进行研究。

实验选取了2个京津冀地区比较典型的养老设施进行调研，分别为廊坊市的大爱书院与北京市的新华家园。在文献研究的基础上，通过趣味实验的方法进行实验研究的数据收集，最后量化分析实验数据，从而得到适合我国老年人的无障碍标识环境色彩推荐色谱、色彩组合。

3.1 色彩实验设计流程

实验场所色温与桌面平均照度均选择在满足老年人照明需求标准的空间中进行，大爱书院为3 059.67 K、401.57 lx，新华家园为3 917.33 K，299.87 lx。将日本、美国的无障碍标识推荐色谱制成易识别色彩与识别偏好色彩NCS色卡，通过趣味手工实验的方式获得实验数据，实验分为识别偏好色彩实验与易识别色彩实验选择两部分。两个案例各随机选取10名老人，男女比例为1∶1，年龄大多数集中在70～90岁之间，其中19位自理老人、1位介护老人。色觉情况方面，青光眼1位、白内障7位、色弱1位；视力情况方面，老花眼17位、近视3位。实验测试现场如图4所示。

图4 大爱书院、新华家园老年人色彩实验场景Fig.4 The scene of the color experiment for the elderly in Daai School and Xinhua Home

3.2 色彩实验数据量化分析

NCS色彩系统的色彩编号由白度、黑度、彩度、色相四部分组成，它能准确地表达定量的色彩表现，不需要任何感性语言的描述，NCS色值2030-Y90R，2030表示此色值中有20%的黑色和30%的彩色，白色为100%-20%-30%=50%，Y90R 代表的是色彩属性中的色相，30%的彩色细分颜色构成，即为红色(R)90%、黄色(Y)10%。因此，在这个NCS 色值中，可看出各原色的份额联系是：黑为20%、白=50%(100%-20%-30%)，计算(30×90%)得出红色的占比为27%，计算[30×(100%-90%)]得出黄色的占比为3%，其余颜色占比为0。使用NCS色彩体系以定量的方式对色彩实验数据进行分析。

使用SPSS进行实验数据分析，将初步得到的适合京津冀地区老年人的无障碍标识环境色彩，即易识别色彩、识别偏好色彩数据导入到NCS-Navigator，分别生成易识别色彩、识别偏好色彩NCS色相环、色彩三角。

观察图5可发现，老年人易识别的色彩色相分布在Y10R、Y60R-R20B、R80B-B20G、B70G-B90G，黑度在5%～55%之间，彩度在20%～80%之间，具体数值见表1。

表1 易识别色彩NCS色彩色相、黑度、彩度数值范围Table 1 Color easy recognition of NCS color hue，blackness，and chroma value ranges

图5 易识别色彩-NCS色相环、NCS色彩三角Fig.5 Easy color identification-NCS color ring，NCS color triangle

观察图6可发现，老年人色彩识别偏好的色彩色相分布在Y30R-Y90R、R-R90B、B80G、G10Y-Y，黑度在5%～50%之间，彩度在5%～70%之间，具体数值见表2。

表2 识别偏好色彩NCS色彩色相、黑度、彩度数值范围Table 2 Color recognition preference NCS color hue，blackness，chroma value range

图6 识别偏好色彩-NCS色相环、NCS色彩三角Fig.6 Color recognition preference-NCS color ring，NCS color triangle

4 无障碍标识环境色彩推荐色谱、色彩组合

识别偏好色彩和易识别色彩分别对应老年人心理层面和生理层面，两者关系应以易识别色彩为主，识别偏好色彩为辅。对两组NCS色彩属性数据做交集对比分析，以生理层面的易识别色彩NCS的色彩色相、黑度、彩度数值为取值范围，将识别偏好色彩与易识别色彩数值共同导入到NCS-Navigator中，制作成识别偏好、易识别色彩NCS色相环与色彩三角，所得到的NCS色彩即为适合于老年人的无障碍标识环境色彩，如图7所示。

图7 识别偏好、易识别色彩NCS色相环与色彩三角Fig.7 Color recognition preference，easy to identify NCS color hue ring and color triangle

将NCS色值按照无彩色色彩、高明度色彩、高饱和度色彩、低饱和度色彩排列制成无障碍标识环境推荐色谱，如图8所示。因在色彩实验部分取得的色彩数据发现，无色彩倾向的无彩色系老年人选择数据过少，其原因是老年人相较于在有彩色倾向与无彩色倾向中，主观倾向更加偏向有彩色倾向的色彩。但考虑到在构建无障碍标识环境色彩时，无彩色系也是必不可少的色彩，在大部分的标识案例中，白色为图形(前景色)，深色色彩为背景(后景色)的设计较多，所以在其中加入了S 0300-N、S 3000-N、S 6000-N、S 9000-N这四个明度由高到低的无彩色色彩。

图8 基于老年人的无障碍标识环境推荐色谱Fig.8 Recommended chromatogram for accessibility labeling environment based on elderly people

在无障碍标识环境色彩设计方面，仅提出适合老年人使用的推荐色谱来说还不够，还应考虑到标识色彩的组合设计。根据格式塔心理学原理的理论，图形之所以可以形成，是取决于其背景。因此，对于标识的色彩组合，其图形色彩与背景色彩的视觉关系越明确，越不易让人产生疑虑，组合成的标识易识别性则越高。

由于色彩亮度比不受色盲(黄绿色盲、红黄色盲等)的影响，也不受色弱(由视觉神经疾病、视网膜退化、遗传等产生的辨别色彩能力低或因身体机能下降导致的色觉退化)等多种视觉障碍的影响。因此，基于色彩亮度比的特性，适合于老年人的色彩组合方案设计以色彩亮度比作为组合基础，进行无障碍标识色彩组合设计研究。

对养老设施无障碍标识环境色彩的调研中，可知大部分的视距为0.6～5 m，即为中短视距，也有少量大于5 m的视距，即为长视距，养老设施建筑内部空间光环境规范标准值为200～500 lx。因此，基于数量最多的中短视距0.6～5 m，光环境200～500 lx为环境层面的条件，进行无障碍标识色彩组合的设计研究。视距与无障碍标识色彩亮度比的关系见表3[6]，视距取小于等于2 m对应的色彩亮度比，即≥2，进行无障碍标识色彩组合。值得注意的是，无障碍标识色彩的亮度比是相对的，如前景色色彩亮度高、背景色色彩亮度低时，为前景色色彩亮度/后景色亮度，反之，则为后景色亮度/前景色亮度。

表3 无障碍标识的色彩亮度比与视距关系Table 3 Relationship between color brightness ratio and sight distance of barrier-free signs

将无障碍标识环境推荐色谱以X、Y轴分两次排列。使用亮度大的数值/亮度小的数值，当X/Y或Y/X的比值≥2时，则两色适合组合成为无障碍标识色彩推荐组合，这里的亮度值以NCS色彩色值对应的LAB色值为准，这是因为LAB色彩系统的L(亮度)改变不影响色相与彩度。例如X轴的X1S 0300-N与Y轴的Y27S 2065-R90B两色，转换为LAB的L值为96.54与45.57，96.54/45.57=2.1>2，则可组成图形(前景色)S0300-N与背景(后景色)S 2065-R90B的无障碍标识色彩组合。以此方式计算40个推荐单色的1 600种色彩组合，并绘制成无障碍标识推荐色彩组合，如图9所示。

图9 基于老年人的无障碍标识推荐色彩组合Fig.9 Recommended color combinations for accessibility signage based on the elderly

5 结论

本文初步探讨了针对中国老年人的标识系统色彩环境无障碍化设计。基于定量的色彩实验方式，研究了适合中国老年人识别与使用的无障碍标识环境色彩。通过本文的研究，改进了国外已有的日本和美国的无障碍标识色谱，不符合我国老年人主观色彩偏好等相关问题，并总结了老年人心理、生理特征的实验，初步建立了一个适合于中国养老设施的无障碍标识环境色彩体系。希望本文的无障碍标识环境色彩研究全因素框架、色谱和色彩组合，可以为我国后续的养老设施色彩定量化研究提供一个相对客观的色彩参照基础，并为养老设施的设计提供一种新的色彩标准。