第二節 顏色特徵（COLOR）
一、 COLOR-Hue
色相特徵（Hue）應用時需考慮的有呈現的策略（strategy）、色彩 知覺（hue perception）、以色彩標識物件（color for labeling），如表 4-4。
表 4-4 色相特徵在應用上需考慮的因素
Hue 應用需考慮之因素編碼 說明
2.1.1 COLOR-Hue-[strategy：distinct hue] 策略－目標與干擾區隔 COLOR-Hue-[strategy：hidden distractors] 策略－隱藏干擾物 COLOR-Hue-[strategy：pop-out target] 策略－僅強調目標物 2.1.2 COLOR-Hue-[perception：unique hues] 知覺－純粹色相
COLOR-Hue-[perception：cross-cultural naming] 知覺－顏色跨文化命名 COLOR-Hue-[perception：focal colors] 知覺－焦點顏色
COLOR-Hue-[perception：categorical colors] 知覺－顏色類別 2.1.3 COLOR-Hue-[label：distinctness] 標示－可區別性
COLOR-Hue-[label：chromatic simultaneous contrast] 標示－色彩同時性對比 COLOR-Hue-[label：field size] 標示－標識區域大小 COLOR-Hue-[label：color blindness] 標示－色盲
1. COLOR-Hue-[strategy]
色相的區別能加速視覺搜尋(Halverson & Hornof, 2004)。網頁設計 者經常會採用「不同的文字顏色」將已瀏覽的超連結與尚未瀏覽的超 連結加以區隔，此設計原則合乎直觀，但效果是否真如預期？另外，
如果將已瀏覽的超連結從畫面中消失或是呈現很淺的顏色，其效果是 否會比用兩個明顯的顏色加以區隔來得好？
為進一步分析色相的使用策略（strategy）並了解不同策略對視覺 搜尋的影響，Tim Halverson 與 Anthony J. Hornof 設計了一個「超連 結顏色引導視覺搜尋」的實驗。這個實驗讓受測者先觀看目標單字，
受測者準備好後自己用滑鼠點選畫面上的目標單字，這個動作會觸發 畫面上的目標單字消失，並顯示「待搜尋畫面」（如圖 4-26）。此時，
受測者開始在畫面中搜尋目標單字，並將滑鼠移到目標單字後加以點 選，同時這個動作會觸發電腦顯示下一個目標單字，受測者依此程序 進行 30 題的實驗。在此特別說明，雖然每個「待搜尋畫面」都是內含 30 個英文單字的版面，然而卻可分成七種類型：其中一種是 30 個單字 全為藍色，另外六種分別是 20 藍 10 紅；20 藍 10 白；10 藍 20 紅；10 藍 20 白；1 藍 29 紅；1 藍 29 白。
圖 4-26 Halverson 與 Hornof 設計的待搜尋畫面
依照實驗的設計，目標單字一定會是藍色單字的其中一個，並且 上述七種版面的後六種可分成三對，第一對皆含有 20 個藍色單字；第 二對皆含有 10 個藍色單字；第三對皆僅含 1 個藍色單字。每一對兩個 版面其中的差異在於「非藍色」單字的呈現方式，其中一種非藍色的 單字以紅色呈現，另一種則將非藍色單字都隱藏起來，受測者不會看 到非藍色單字，相應的位置僅留下空白。此實驗提出了兩個假設：
假設一：搜尋時間隨著藍色單字數量的增加而增加。
表 4-5 Color-Hue-[strategy] 之效果分析
Hue 應用需考慮之因素編碼 效果分析
Color-Hue-[strategy：distinct hue]
LEVEL 1：目標與干擾區隔
目標候選物與干擾物以不同色相區隔 可達到初步的效果
Color-Hue-[strategy：hidden distractors]
LEVEL 2：隱藏干擾物
只顯示目標候選物（隱藏干擾物）
可達到近一步的效果 Color-Hue-[strategy：pup-out target]
LEVEL 3：強調目標物
僅在唯一的目標物以顏色強調 可達最佳的效果
2. COLOR-Hue-[perception]
念：（1）純粹色相 unique hues；（2）顏色之跨文化命名 cross-cultural naming；（3）焦點顏色 focal colors；（4）顏色類別（categorical colors）。（1）純粹色相 unique hues：
純粹色相（unique hue）指的是對立補色理論中三個對比通道的六 種顏色：「黑－白」、「紅－綠」與「藍－黃」。進一步的研究指出，受 測者對於 unique yellow 的判斷最為一致（差異在 2nm 以內），而對於 unique green 的辨認則存在著差異，大部分的受測者認為 514nm 的光是 unique green，約三分之一的人認為 525nm 是 unique green(Ware, 2004)。
受測者對純粹色相的辨認在明度改變的狀況下仍然保有一致性 (Ware, 2004)，這也讓純粹色相在應用上更有彈性，不會因為明度改變 而產生色相辨認與語言溝通上的誤差。此外，對於不同強度（亮度與 飽和度不同）的色相，短期練習就能明顯提高色相辨認的一致性 (Richardson & Davies, 1995) ，這也突顯了教材採用熟悉且一致的色相 將有助於學習者能輕易的加以辨認。
（2）顏色跨文化命名 cross-cultural naming：
Berlin and Kay 在 1969 年發表了關於「顏色名稱」的研究，發現 有 11 個顏色的名稱普遍存在於不同文化的語言中(MIYAHARA, 2003;
Regier et al., 2005)，並且這 11 個名稱存在優先順序。在僅有兩個顏色 名稱的語言中，會被提到的顏色是黑色與白色；第三個優先顏色是紅
色，接著綠色與黃色是第四和第五優先（有些語言綠色比黃色優先，
另一些語言則是黃色比綠色優先），第六優先是藍色(Ware, 2004)。
圖 4-27 Berlin and Kay 提出顏色在語言上的優先順序(Ware, 2004)
除了前六個顏色以外，棕色、粉紅色、紫色、橘色以及灰色也是 在語言中較常出現的顏色名稱，Berlin and Kay 的研究指出了這 11 個
「顏色名稱」在語言上具有特別的地位。此外，採用這 11 個基本色相 能讓讀者花費較少的辨認時間，並且在顏色辨認與溝通上具有一致性 (Uchikawa & Boynton, 1987)。
另一個議題是，究竟各個語言的顏色名稱一致性有多高？不同語 言所描述的紅色是否完全相同？這涉及焦點顏色（focal color）的研究。
（3）焦點顏色 focal colors：
焦點顏色指的是「顏色名稱」的最佳代表色，研究大多和語言上 的 11 個基本「顏色名稱」有關。Terry Regier 等人的研究發現，各個 語言所描述的白色、黑色、紅色、黃色、綠色以及藍色具有高度的一 致性(Regier et al., 2005)。
Terry Regier 利用顏色座標來探索世界上 110 種語言所描述的顏色 是否相近，結果發現座標 A0 的小色塊被認為是最佳白色的次數有 2048 次；J0 是最佳黑色的次數是 1988 次；G1 是最佳紅色的有 668 次；C9 是 最佳黃色的有 752 次,；F17 是最佳綠色的有 351 次,；F29 是最佳藍色 的有 253 次(Regier et al., 2005)。實驗發現不同語言的受測者對同一顏 色名稱所認定的最佳代表色（focal colors）和 Berlin and Kay 的研究所 找到的多個跨文化基本色之樣本相當接近（如圖 4-29 所標示的黑點）。
圖 4-28 Terry Regier 所採用的顏色座標(Regier et al., 2005)
圖 4-29 焦點顏色選取次數之等高輪廓線圖(Regier et al., 2005)
Focal colors 與 unique que 雖是不同的概念，兩者卻存在高度的一 致性。在 Eriko Miyahara 的實驗中，受測者從 100 片色片中辨認 focal colors 以及 unique hue。此 100 片色片其中 90 片是色相環中從 0D到360D 每4D選取一個色相而產生，另外 10 片則是從 48D- 68D以及348D- 8D這兩個 區間每2D就加選一個色相而來。將此 100 個色相依度數編號並依序放 置在一張工作表中。
表 4-6 使用 RGB 值計算 hue angle 的公式(contributors, 2007b)
為了觀察飽和度是否影響色相辨認，Eriko Miyahara 使用此 100 個 色相製作飽和度分別為 20%、40%、60%、100%的四組工作表。發現 被辨認為 focal color 與 unique hue 的色相 hue angle 平均值非常接近
（僅在 Green 飽合度 20%的狀況下具有差異），如表 4-7。
表 4-7 Focal color 與 Unique color 的一致性(MIYAHARA, 2003)
Focal colors 除了是顏色名稱所指的最佳代表色，他還有「跨文化 溝通」以及「容易記憶」的優點(Ware, 2004)。從 cross-cultural naming 以及 focal colors 與 unique hue 的研究我們可以理解白色、黑色、紅色、
黃色、綠色以及藍色是教材設計應該採用的首選顏色。
（4）顏色類別 categorical colors：
圖 4-30 顏色類別邊界與 color triangle (Ware, 2004)
焦點顏色關注的是哪一個顏色可以是某一顏色名稱的最佳代表 色，而顏色類別的研究則是在探索顏色的主要分類，以及各個主要分 類的代表顏色。Post 與 Greene 在 1986 年的研究中要求受測者對 color
triangle 內的 210 種顏色進行名稱辨認，結果發現有 9 個較容易辨認與 使用的顏色，黃色經常用來製作「底色質感式 common region」的 highlight，所以設計適性指標的最佳顏色依序是「紅色」、「綠色」以及
「藍色」。這個順序是依據 cross-cultural naming 以及 focal colors 的研 究結果而來。
如果一個畫面中的顏色超過上述的 6 個顏色，我們建議改採其他 的視覺特徵來設計適性指標。這是因為 Christopher, G. Healey 的研究證 實了受測者對於一個畫面中含有 3 個顏色或 5 個顏色的辨認效果會明 顯優於畫面含有 7 個顏色或 9 個顏色(Christopher, 1996)。
3. COLOR-Hue-[label]
探討色相與適性指標設計的關係，另一個必須考量的因素是「以 色彩標示物件」的原則，這涉及了（1）可區別性因素 distinctness；（2）
同時性色彩對比因素 simultaneous chromatic contrast；（3）標示區域大 小因素 field size；（4）色盲因素 color blindness。
（1）可區別性因素 distinctness：
若我們依賴色相（hue）特徵在一群刺激物中尋找目標物，則目標 物的色相必然和干擾物有區別性（distinctness）。色相可區別性的研究 主要有以下三類(Christopher, 1996)：
1. 顏色距離 color distance 2. 線性分離 linear separation 3. 顏色分類 color category
上述第 3 項在 COLOR-Hue-[perception]之第 4 個因素已經加以討 論，以下我們針對「顏色距離」和「線性分離」做進一步的探討。
1.顏色距離 color distance：
顏色距離涉及了 CIE Color Measurement System 的觀念。CIE 國際 照明委員會(Commission international de I, Eclairage,CIE)是研究、推行 有關光源、色彩標準的國際機構。CIE 在 1931 年提出一個三度空間的 座標模型來標示所有的顏色，由於這個標準模型使用到 X、Y、Z 三個 變數來描述，所以稱為 CIE XYZ color space。
圖 4-31 CIE 測定的 RGB color-matching functions (contributors, 2007a) CIE 將所有波長的光以紅（700nm）、綠（546.1nm）、藍（435.8nm）
三原色的光依照不同的強度混色而成，並以此建立 color-matching function，這個函數就是在描述某一波長的光如何以適當強度的 R、G、
B 三色光混成（如圖 4-31）。由於此 color-matching function 的紅光函 數r
( )
λ 具有負值，會造成應用上的困擾，所以 CIE XYZ color space 並不直接加以採用，而是將r
( )
λ 、g( )
λ 、b( )
λ 轉換成函數值非負的 x( )
λ 、( )
y λ 、 z
( )
λ 三個函數，如圖 4-32。圖 4-32 CIE 測定的 XYZ color-matching functions (contributors, 2007a)
經過轉換後，波長
λ
（λ
的範圍在 380nm 到 800nm）的光都可以 用x( )
λ 、 y( )
λ 、z( )
λ 的混成來表示。對於某個待標定的顏色，可分析 其在所有可見光波長的能量分配，並產生能量函數E( )
λ 來表達每個波長的能量強度，CIE XYZ color space 的 X、Y、Z 定義如下(Ware, 2004)：
( ) ( )
CIE XYZ color space 在轉換時將 luminance 獨立成一個維度，亦即
上述的 Y 座標。因此，Y 座標相同的顏色，其明度是相同的。這個性 質讓 CIE XYZ color space 可以將明度通道 Y 與色彩通道 X、Z 分開來 描述。
由於 CIE XYZ coloe space 是三度空間，不容易表達與理解，再加 上日常生活所談到的顏色大多是在日常照明的的條件下描述色相與飽 和度，所以研究者進一步發展出給定 luminance 即能反推的 CIE XYZ 座標的 CIE xy 色度座標（CIE xy chromaticity coordinates）
CIE xy chromaticity coordinates 的轉換方式是將 CIE color space 內任一點考慮成向量
(
X Y Z, ,)
，其與平面x y z+ + = 的交點是1(
x y z, ,)
：x X
X Y Z
= + + y Y
X Y Z
= + + Z z= X Y Z
+ +
然後將此點對 CIE color space 的 XY 平面作正射影，亦即只取上
述的 X
x= X Y Z
+ + 以及 Y y= X Y Z
+ + 形成二維的
( )
x y, 座標，如圖4-34。
圖 4-34 CIE xy chromaticity coordinates 的轉換原理(Hoffmann, 2006)
反向來看，若給定 Y 座標（luminance 因素）並且知道色度座標為
反向來看，若給定 Y 座標（luminance 因素）並且知道色度座標為