這幾天看了Colin Ware（美，新罕普什爾大學數(shù)據可視化研究實驗室主任）的《設計中的視覺思維》，我純是受書名中“視覺思維”的影響，看看視覺思維有什么規(guī)律。

書中介紹了“視覺思維”的生理結構，以及對平面設計的影響。我自己總結一些對我有幫助的幾點。

一、我們的關注點是有限的。

“在某個特定階段，我們只能理解周圍環(huán)境中極注量的信息，它們往往正是完成當前任務最為重要的信息?！?/p>

眼睛中有一小塊光感受器分辨率很高的區(qū)域，叫做中央凹。在中央凹能看到比周圍更多的細節(jié)，通過從一點到另一點快速的眼睛運動就完成了對眼前世界的采樣。眼睛運動導致眼球的轉動，這樣來自視覺世界不同部分的圖像就都能落在中央凹，以供大腦進行分析。

視野中只有“中央凹”是高分辨率的；在它的一臂之內，我們能看得很清楚，其他地方就模糊。我們查詢、搜集信息就通過“中央凹”的掃描獲得，但最多也只能關注三個信息左右，形成“工作記憶”。“工作記憶”也只是個短期記憶，需要回憶回顧才能形成長期記憶。

視覺思維的本質是一個注意力分配的過程，我們只關注我們想要的信息。

技能水平的循環(huán)提高，就是個注意力逐漸升級的過程。技能水平的提高說明連接感知和動作的通道得到增強，對高層注意力的需要越來越少（越來越不需要大人照顧了）。所有技能行為的發(fā)展都是從“努力而為”到“自動而為”，訓練間隙一段睡眠會促使技能變得更加自動化。

二、視覺過程是自下而上的。

我們的大腦通過構建視覺查詢尋找在某一特定時刻的認知動作中最重要的內容。查詢觸發(fā)了快速的眼睛運動使我們能夠選取相應的信息來回答這些查詢。

視覺過程路線：視網膜成像→特征→圖案→目標?！白⒁饬Α钡倪^程是自上而下的，從認知目標開始，運用顏色、表格、空間等來進行視覺查詢。

典型的視覺掃視方向：從左上角開始，然后從左到右、從上到下。

三 、大腦的視覺區(qū)域。

腦皮層視覺處理的第一個階段是為視野中所見到每一部分內容同時進行局部的特征分析。落在視網膜上的圖像的每個部分的方向、大小、顏色和運動信息都是由特征選擇神經元一次性決定的。較小范圍上的特征分析只發(fā)生在視覺中心的中央凹，其他所有視覺處理都是基于最初將視覺世界劃分為特征過程。

大腦后部有一個初級視皮層區(qū)域，叫視覺一區(qū)（還有視覺二區(qū)、視覺四區(qū)，處理能力越來越強），它對顏色、形狀（方向、尺寸）、紋理（材質）、立體的深度、運動等特別敏感。易于發(fā)現(xiàn)的物體能夠由視覺一區(qū)（v1）神經元辨別出來。要使某個某個物體容易被發(fā)現(xiàn)，就要讓它有不同于所在環(huán)境的特征，差別越大越多越明顯。選擇過程總是由響應最強烈的圖案來決定。

或者說實現(xiàn)有效的視覺搜索關鍵在于使用“彈出”特性。彈出效果最明顯的是視覺一區(qū)（v1）中發(fā)現(xiàn)的那些基本特征通道，包括形狀：尺寸、延伸、方向；顏色：色調、亮度；運動和空間布局等。

“有兩條主要的視覺處理通道，分別稱為位置通道和內容通道。位置通道和頂葉皮層的許多區(qū)域連結，負責視覺動作的指引，如眼睛運動、走路和抓握物體。

內容通道則負責通過一系列越來越復雜的圖案處理階段來識別物體，每個階段都以前一個階段為基礎。

在低層的特征分析和高層的物體識別之間的就是圖案發(fā)現(xiàn)階段。這個階段將視覺空間劃分為具有輪廓的區(qū)域和包含相似紋理、顏色或者運動特征的區(qū)域。視覺4區(qū)能夠從特征圖案中識別出比較復雜的組合形狀；內側顳葉皮層的神經元可以對某些有特定意義的圖案做出響應，例如臉、手、字母和汽車。”

視覺一區(qū)、視覺二區(qū)分別為“內容通道”和“位置通道”提供輸入，它們是對簡單圖案的處理。視覺四區(qū)到下顳葉皮層，是對復雜圖案的處理，很大程度上來自個人的不同經歷，就象熟練的閱讀者把多個字作為一個感知整體。

四、2.5維空間。

因為眼睛沒有穿透能力，二維圖案最重要，它們是物體的表征；深度信息占視覺信息的比例很少，所以叫2.5（或2.05，隨意）維， 所以我們畫簡單立體圖時，畫個陰影就好。

深度線索最有用的效果是“遮擋”（重要的擋住不重要的），其他還包括大小變化、紋理梯度（距離增加，紋理元素尺寸減小密度增加）、直線透視（重要信息占用空間大）、投影射影、高度（越高越遠）、景深（越遠越模糊）等。

五、紋理區(qū)域。

紋理區(qū)域往往是個邊界區(qū)域。一般來說使單個符號醒目的屬性同樣適用紋理，主要有紋理元素的方向、大小對比和顏色。

圖形實體的關系可以通過連接起來的輪廓、鄰近程度、排列、包圍、顏色、紋理、共同的運動建立起來。

六、顏色

眼球后半部有兩種基本類型的光線感受器：桿狀細胞、錐狀細胞。桿狀專門用在低亮度環(huán)境下，占大多數(shù)，沒什么作用（現(xiàn)在是燈火通明時代）；錐狀用在正常光亮下，對短波、中波、長波敏感，可用藍綠紅表示（從長到短就是紅橙黃綠青藍紫）。

顏色對比（大腦對差別總是更敏感）使用與搭配記住黑白（亮度對比）、紅綠（色度，中波與長波的對比差異）、黃藍（色度，亮度與短波錐狀細胞信號之間的差異）。亮度傳遞信息的能力更強，包括空間、運動、立體深度、陰影形成形狀等；突顯大圖案時，色度通道與亮度通道同效；白色是所有顏色的飽和度達到最大值。設計中有效利用顏色最重要的原則就是對黑白、黃藍、紅綠通道的理解，它們是最常用的顏色。

顏色設計的另一個重要原則：就是每當有細節(jié)信息要表現(xiàn)時，都必須有亮度對比（也可以同時“亮度色度對比），因為只有黑白通道可以表達更多的細節(jié)，因此明暗對比是表現(xiàn)細節(jié)信息的關鍵。推薦3:1（前景<包括文本>與背景），比如黑色背景上的黃色、白色背景上的藍色，黑白是極端。通常對背景或大塊區(qū)域使用低飽和度的顏色，而小塊區(qū)域使用強烈的色彩來突出，以補償紅綠和黃藍通道空間分辨率的不足。

什么是銳化？在暗灰色背景下，我們對灰色差的敏感度會提高到中等水平（50%）；在明亮的背景中，我們對近白色的色差敏感度會增加，這種效果叫銳化。銳化算法就是控制陰影和高光中的銳化量設置圖像的銳化程度， 銳化可增強圖像中的邊緣定義。

七、聯(lián)結

“各種不同信息組合在一起形成一個暫時的含義的連接。這些信息可能包括視覺圖案信息、基于語言的概念和動作圖案。這種連接存在的時間很短，并且構成了工作記憶的內容。

我們每次關注場景中某一個部分時，會形成1～3個有意義的連接。根據與思維過程的相關性，其中一些連接可以保持到下一個眼睛關注的位置。視覺工作記憶中最多三個對象的限制是視覺思維的一個基本瓶頸?！?/p>

大腦對圖像的識別有內容區(qū)域、位置區(qū)域。在設計中，盡可能清晰地展現(xiàn)物體各部件之間的連接；物體與場景更多的是通過存儲在大腦中各個專屬區(qū)域中其他種類信息的鏈接，才會有意義。

使目標更易于識別：1、典型特征；2、經典的觀察角度；3、連接部位；4、視覺疑惑（新奇感）；

大腦有言語子系統(tǒng)，包括產生語言的“布羅卡區(qū)”、解釋語言的“韋尼克區(qū)”；有視覺子系統(tǒng)（也叫“內容通道”，還有“位置通道”），包括視覺1區(qū)（v1）、視覺2區(qū)（v2）、視覺4區(qū)（v4）、外側枕葉皮層（LOC）、通道末端的下顳葉皮層（IT--對復雜物體作出響應）。視覺邏輯包括圖案、物體以及空間邏輯。

幾乎所有的圖形設計都是視覺表達方式和語言表達方式的混合體，兩者的比例取決于表達的內容。

視覺信息會引發(fā)眼球運動、認知行動（言語系統(tǒng)），形成注意力轉移。我們看事物時，所感覺到的內容中大約95%都不是它所呈現(xiàn)的原貌，而是已經存在于頭腦中長時記憶的內容。每次成功地完成行動時，認知模式就會得到完善和鞏固。長時記憶分外顯記憶（隨時清晰調用）與內隱記憶（不易回憶），為了形成長時記憶，需要24小時內鞏固；長時記憶是神經元之間的連接被強化的結果。

長時記憶是一種認知技能，而不是像圖書或者CD光盤一樣是固定的儲藏器。執(zhí)行一個認知任務時所激活的通道會在該任務成功完成后得到加強。這些通道存在于大腦中所有的部分和許多層次中，它們負責特征探測、圖案探測、眼睛運動的控制和認知線索的順序。被激活的長時記憶本質上是特定通路中之前神經活動序列的重構。某些視覺能力是十分基本的，諸如把由輪廓界定起來的閉合形狀看作是一個物體”或者理解同伴的情緒表達盡管這些能力會隨著后天的練習和經驗而不斷完善，但普遍上是天生就具有的基本的感官能力。

八、視覺語言。

1、手勢鏈接文字與圖像。

語言詞匯和圖形之間最自然的連接方式就是指示（指點）。人們會在講述相關的內容之前或者過程中指向某個物體讓聽眾可以將視覺和語言信息結合起來形成視覺工作記憶的連接。

可以通過手指、眼睛凝視方向、身體朝向等。指示性手勢不僅能簡單地指明一個對象，還可以包含更詳盡的語義。比如一個大的環(huán)形手勢可以表示一組物體；一個含糊或精確的手勢可表示所涉及事物的不確定程度。

2、七種基本面部表情。

憤怒、悲傷、恐懼、驚訝、厭惡、蔑視和快樂。

3、視覺敘述：“三鏡頭序列”。

前兩個鏡頭不搭界（第一個鏡頭：女人背包裹往右走；第二個鏡頭：男人在街上往左走），第三個鏡頭給出關聯(lián)和解釋（相撞，引出故事）。

4、一種敘述線索。物與物的關系：因果、順序、層級等。

5、視覺設計形成。

視覺信息可以支持認知過程的一種方式就是提供記憶援助。小的圖像、標志和圖案都能夠提供概念的指示（proxies當人們關注這些指示時，大腦中相應的概念就會被激活。通常，這種視覺觸發(fā)的概念激活要遠遠快于在沒有提示的情況下從內部長時記憶中提取相同的概念。

設計人員的一項基本能力是構建視覺的能力。

從概念圖到粗略原型。

線條輪廓。將一個物體從背景中分離出來，包括輪廓亮度的變化、色彩差異、紋理邊界、運動邊界。

九、學習的認知經濟學。

學習成本，比如各種軟件。

智慧產生于大腦不同部分的活動和內部來回不斷地傳遞的信息，還有通過視覺、觸覺和其他感官與外部分世界的交流活動。前額葉皮層似乎是認知過程最高級的控制區(qū)域但你要認為它很“聰明那你就錯了。大腦由五十個左右的特殊域構成，每個區(qū)域本身都不能被看作是智能的。

由于視覺和言語工作記憶能力最基本的局限性，“認知活動自動化”這一過程對于專業(yè)技能的發(fā)展絕對關鍵。如果在紙上畫圓圈所涉及的一系列肌肉運動自動化后設計人員就可以有自由的能力來考慮如何安排這些圓圈。神經活動模式不是靜態(tài)配置的，而是順序觸發(fā)的。

注意力有基本的周期。大腦每秒鐘執(zhí)行1～3次視覺環(huán)境查詢，激活一次眼睛運動來獲得更多的信息，之后進行處理和再查詢，而采集到的信息成為視覺工作記憶的內容。這個循環(huán)提供了認知線索最基本的、低層的臨時結構。在較高的層次上，認知線索的形式更加多樣。

20200406