《人体工程学》课件03人体的感知系统.pptx

1、第 三 章人 体 的 感 知 觉 系 统第 一 节感 觉 及 其 特 征一、感觉感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映。来自体内外的环境刺激通过耳、鼻、口、舌、皮肤等感觉器官产生神经冲动，通过神经系统传递到大脑皮质感觉中枢，从而产生感觉。例如，一个香蕉，用眼睛去看，知道它是黄色的、长长的、弯弯的；用手去摸，有硬硬的、滑滑的感觉；用嘴去咬，知道它是甜的、软的；用鼻子去闻，具有香味；放在手上掂量，知道它有一定的重量。这里的黄、长、弯、甜、软、香、重就是香蕉的个别属性。大脑接受和加工了这些属性，进而认识了这些属性，这就是感觉。感觉是一种简单而又最基本的心理过程，在人的各种活动过程中

2、起着极其重要的作用。二、感觉的特征感觉具有以下特征：（1）适宜刺激。感觉器官只对相应的刺激起反应。（2）适应。感觉器官接受刺激后，在刺激强度不变的情况下，经过一段时间后，感觉会逐渐变弱以至消退，这种现象称为“适应”。下水游泳时，刚开始感觉有点儿冷，但过一会儿就不觉得冷了，这是温度觉的适应现象。对于人体而言，不同的感觉器官，其适应的速度和程度不同，触觉和压觉的适应最快，痛觉的适应现象较不明显。（3）人的各种感受器在接收信息时有较大的局限性，它们对刺激作用的感受在强度上有一定的限制。若刺激的强度太小，则不能被感受到；若刺激的强度太大，则会超过感受器的承受能力，甚至有可能造成感受器的损伤。那种刚刚能

3、引起感觉的最小刺激量，称为感觉下限；而刚刚使人产生不正常感觉或引起感受器不适的刺激量，称为感觉上限。为了使信息能有效地被感受器接收，应把刺激的强度控制在感觉上下限范围。（4）相互作用。在一定条件下，各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将因受到其他刺激的干扰影响而降低，这种使感受性发生变化的现象称为感觉的相互作用。例如，同时输入两个强度相等的听觉信息，对其中一个信息的辨别能力将降低 50%；当视觉信息与听觉信息同时输入时，听觉信息对视觉信息的干扰较大，视觉信息对听觉信息的干扰较小。此外，味觉、嗅觉、平衡觉等都会受到其他感觉刺激的影响而发生不同程度的变化。（5）对比。同一感受器接受两种完全不同但属

4、同类的刺激物的作用，而使感受器发生变化的现象称为对比。感觉对比分为同时对比和继时对比两种。几种刺激物同时作用于同一感受器时所产生的对比称为同时对比。同样一个灰色的图形，在白色的背景上看起来显得深一些，而在黑色背景上则显得浅一些，这是明度的同时对比现象。几个刺激物先后作用于同一感受器时，产生继时对比现象。如吃过糖之后再吃苹果，会觉得苹果发酸，这是味觉的继时对比作用；看过一张红色图片后再看白墙，会觉得墙壁发绿，这是视觉的继时对比现象。（6）余觉。刺激消失后，感觉可存在一极短的时间，这种现象称为余觉。观看亮着的白炽灯，过一会儿闭上眼睛会发现灯丝在空中游动，这是发光灯丝留下的余觉。经 典 案 例吃 豆

5、 人 椅 子 这款椅子是墨西哥工业设计师Jose Jorge Hinojosa Primo设计了一款名为吃豆人椅子。将经典的吃豆人（Pac Man）游戏和现代家具设计融为一体。吃豆人椅子的主体为一个大大的吃豆人脑袋，嘴巴可以自由开合，外壳材料为注塑塑料，使座椅整体的色调、光泽度等更为时尚。根据三角形的稳固原则，下面设有三个支撑腿。嘴巴里面是一个软软的垫子。如果你不想受周围环境的干扰，希望找个自己的空间静下来好好玩一玩童年喜欢的游戏，可以选择这样的私人座椅，根据自己的坐姿调整座椅的张力，座椅高度按照人体所需舒适度的需求，进行设计。earth blocks泥土积木 “ earth blocks泥土

6、积木”是由日本事务所colors tokyo设计的，他们将可持续概念引入到乐高玩具中，这些用自然材料压缩而成的土块被制作成经典的乐高玩具形状。这些乐高玩具所用的自然材料包括雪松树皮残渣，咖啡豆，锯木屑和树 叶它们与聚丙烯材料混合，让积木块变得坚硬。这套乐高玩具的制成品都统一尺寸（1.255/85/8英寸），虽然硬度比普通的乐高玩具稍软一些，但照样可以拼接成大楼或其它形状的物体。而这套积木泥土砖块经由古根海姆博物馆发售。该类玩具为儿童量身定做，因材料为自然植物提取制作而成，所以对儿童的身心健康都有所助义，在当代，多种材料的运用，导致有毒材料的发展，而自然植物为材料的玩具，可以在儿童使用期间避免造

7、成健康的威胁。玩具形式的多样化可以满需儿童对于新鲜事物的好奇心。第 二 节知 觉 及 其 特 征一、知觉 知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主现状况整体的反映。例如，看到一把椅子、听到一首歌、闻到鲜花的芬芳、春风拂面感到丝丝凉意等，都属于知觉现象。还是以香蕉为例，我们不仅要知道它的颜色和味道，还要把它作为一个整体与其他东西区分开来，我们看到的是香蕉的黄色，尝到的是香蕉的甜味，闻到的是香蕉的香味，我们认识到的是一个整体的香蕉，这就是知觉。知觉是在感觉的基础上产生的，人脑中产生的具体事物的印象总是由各种感觉结合而成的，没有反映个别属性的感觉，也就不可能形成反映事物整体的知觉。感觉到的事物的

8、个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整、越正确。二、知觉的特征知觉的基本特征如下：（1）整体性。人的知觉系统有将个别属性、个别部分综合成为一个统一的有机整体的能力，这种特性称为知觉的整体性。例如，一个图形“13”，当它处在数字序列中时，我们把它看成数字 13 ；当它处在字母序列中时，我们就把它看成字母 B 了。在感知不熟悉的对象时，倾向于把它感知为具有一定结构的有意义的整体。（图 3-1）影响知觉整体性的因素主要有以下几方面：邻近性。空间上彼此接近的部分，容易形成整体。相似性。相似部分容易形成整体。对称性。对称的部分容易形成整体。封闭性。视野中封闭的线段容易形成整体。连续性。具有良好连

9、续性的几条线段，容易形成一个整体。简单性。视野中具有简单结构的部分，容易形成整体。 图 3-1知觉的整体性（2）选择性。人在知觉客观世界时，总是有选择地把少数事物当成知觉的对象，而把其他事物当成知觉的背景，以便更清晰地感知一定的对象，这种特性称为知觉的选择性。从知觉背景中感知出对象，一般取决于下列条件：对象和背景的差别。对象和背景的差别越大 ( 包括颜色、形态、刺激强度等 )，对象就越容易从背景中区分出来，并优先突出，给予清晰的反映。如新闻或广告标题往往用彩色套印或者特殊字体排印，就是为了突出标题。对象的运动。在固定不变的背景上，运动的物体容易成为知觉对象。如警车、急救车用闪光做信号，更能引人

10、注目，提高知觉效率。人的主观因素。人的主观因素对于选择知觉对象相当重要，当任务、目的、知识、年龄、经验、兴趣、情绪等因素不同时，选择的知觉对象便不同。（3）理解性。在知觉时，用以往所获得的知识经验来理解新的知觉对象的特性称为知觉的理解性。理解可帮助对象从背景中分离。例如，在鲁宾壶图形中，如果事先提示它是一个杯子，那么图形的中间部分就容易成为知觉的对象，而如果事先提示这是一张侧面的人头像，那么图形的两侧就容易成为知觉的对象。（图 3-2）（4）恒常性。当知觉的客观条件在一定范围内改变时，人们的知觉映像在相当程度上却保持相对恒定的特性，称为知觉的恒常性。知觉的恒常性主要有以下几类：图 3-2鲁宾壶

11、形状恒常性。当从不同角度观察同一物体时，物体在视网膜上投射的形状是不断变化的，但是我们知觉到的物体形状并没有显出很大的变化。大小恒常性。当从不同距离观看同一物体时，物体在视网膜上成像的大小是不同的。距离大，视网膜成像小；距离小，则视网膜成像较大。但是在实际生活中，人们看到的对象大小的变化并不和视网膜映像大小的变化相吻合。明度恒常性。无论照射光强度怎样变化，一个物体的明度是不变的。从物体反射出来的光的强度和从背景反射出来的光的强度的比例是决定明度恒常性的重要因素，要保持明度不变，就要保持这一比例恒定不变。因此，邻近区域的相对照明，是决定明度保持恒定不变的关键因素。例如，无论在白天还是在夜空下，荷

12、花总是被知觉为粉色，那是因为它反射出来的光的强度和从背景反射出来的光的强度比例相同。颜色恒常性。绝大多数物体之所以可见，是因为它们对光的反射，反射光这一特征赋予物体各种颜色。颜色恒常性是与明度恒常性类似的一种现象。例如，一棵绿树，不管在白天还是晚上，在路灯下还是阳光下，在红光照射下还是黄光照射下，人都会把它知觉为绿色。从物理特性和生理角度看，当色光照射到物体表面时，由于色光混合原理的作用，其色调会发生变化，但人对物体颜色的知觉并不受照射到物体表面色光的影响，仍把它知觉为其固有的颜色。经 典 案 例Jia-Ruei Lin网球橡皮刮网球场附近会有很多废弃的网球，即便有的还可以继续使用，也会被丢弃

13、在一边，因此产生了大量的橡胶垃圾。来自台湾的产品设计师Jia-Ruei Lin用废网球设计了一款网球橡皮刮，用网球内侧的橡胶来代替橡皮刮上的橡胶条。这款网球橡皮刮的核心部件包括两个：一个是把手顶部的球形切割刀，拧下把手，把废网球放到镂空的球体内，按照镂空的地方切割即可，最后把切好的网球塞到橡皮刮头部的球形框架里，这样就可以做成一把网球橡皮刮，当废网球内侧的橡胶磨完之后，只需换上其它的旧网球即可。 15 分 钟 15分钟是一款把沙漏和台灯融为一体的沙漏台灯。外形酷似沙漏，上面为透明灯罩，下面为白色底座，灯座里面装有沙子。在正常照明情况下和普通台灯无异，当你想睡觉时，把台灯翻转，这样灯座里的沙子会

14、慢慢流到灯罩里面，将光源慢慢覆盖，从而灯光越来越暗，当沙子全部流下来时，沙子的重量会压下灯罩里的开关，将灯熄灭。与此同时，你也会伴着越来越柔和的灯光慢慢入睡。 第 三 节视 觉 及 其 特 征在人机系统中，人的感知是实现人机交互的前提，是保证人机系统有效运转的重要环节。而在人所接受的外界信息中，视觉所占比例最大。显示装置作为人机信息交互的重要媒介，其设计离不开对人的视觉特性的研究与应用。视觉是人与外界发生联系的最重要的感觉通道，据统计，人对于外部世界的信息有 80% 以上是通过视觉获得的。一、光照与视觉（1）人眼结构。眼睛是视觉的感受器官，人眼是直径为 21 25 mm 的球体，眼球的功能是接

15、受光刺激，将感受的光波刺激转变为神经冲动，经视觉神经传导至大脑视觉中枢，产生视觉，分辨外界物体。眼睛的基本构造与照相机类似，视网膜相当于感光胶片，角膜和晶状体相当于调焦距系统，瞳孔相当于光圈，虹膜调节瞳孔大小，入射的光线通过角膜和晶状体折射，聚焦在视网膜上形成图像。（2）视觉产生机制。产生视觉的视网膜是由杆状和锥状两种感光细胞构成的。与视轴对应的视网膜称为黄斑，黄斑处锥状细胞的密度最大。在视网膜周围，锥状细胞的密度则较小，而杆状细胞的数量却较多。视杆细胞与视锥细胞的差异见表 3-1。表 3-1视杆细胞与视锥细胞的差异视杆细胞视锥细胞起到暗视作用，在光线很弱的条件下起感觉作用在高水平照明时（如白

16、天）起作用区别黑白区别颜色视杆细胞只有一种，没有颜色感觉至少有分别感觉红、绿、蓝三种颜色的视锥细胞存在，能够感知颜色在视网膜远离中心处最多在视网膜靠近中心处最多对极弱的刺激敏感在识别空间位置和要求敏锐地看物体时起作用由于左右两眼对被视物体有一定的视觉差异，因而人能获得物体的立体感。大脑有分工，左半球分辨图形文字能力较强，右半球更善于分析数字信息。经过交叉的视神经传导过来的信息，有利于大脑两半球协同发挥互补的作用。（3）视力与亮度的关系。视力随着被观测物体的亮度变化而变化是非常显著的。在一般情况下，视力随亮度的增加而提高。（4）暗适应和明适应。人眼的适应性分为暗适应和明适应两种。暗适应是指人从光

17、亮处进入黑暗处时，开始时一切都看不见，需要经过一定时间以后才能逐渐看清被视物的轮廓。暗适应的过渡时间较长，约需要30 min 才能完全适应。暗适应开始时，瞳孔逐渐扩大，进光量增大，视杆细胞逐渐进入工作状态。明适应是指人从暗处进入亮处时能够看清视物的适应过程。这个过渡时间很短，约需要 1 min 明适应过程即趋于完成。明适应开始时，瞳孔缩小，眼睛的进光量减少，同时视锥细胞迅速增多并投入工作，因此反应较快。二、形态与视觉形态与产品设计的关系非常密切，其中形态的知觉和心理的关系是进行产品创新设计时必须掌握的一个重要环节，对形态的知觉是一种高级的认知心理活动。在现实生活中，人们看到的任何物体都不是孤立

18、存在的，它们与周围的环境有着密切的联系。花的美姿要有绿叶相衬，同样，任何图形都离不开背景。从心理学的角度来看，只有当客观刺激物之间具有某种差别时，一部分刺激物才能成为知觉的对象，而另一部分刺激物则成为背景，这也是认知图形的必要条件。一般来说，可以感到的清晰浮现出来的部分称为图形，感觉不清晰而退隐的部分称为背景 ( 底 )，图和底可以随时转换。在图形与背景的关系中，一般面积小的部分比面积大的部分易形成图形；在与周围环境的对比中，亮度差别大的比差别小的部分易形成图形；亮的部分比暗的部分容易形成图形；暖色色相的部分比冷色色相的部分容易形成图形；向垂直、水平方向扩展的部分比向斜向扩展的部分容易形成图形

19、；对称的部分比带有非对称的部分易形成图形；具有幅宽相等的部分比幅宽不等的部分容易形成图形；与下边联系的部分比从上边垂落的部分容易形成图形；运动着的部分比静止的部分容易形成图形。三、色彩与视觉1. 色彩产生机理从物理学的角度讲，光是色彩存在的前提，它与无线电波、X 射线等同样是一种电磁波。色彩是通过直射、反射、折射、漫射等形式在视网膜上产生的一种视觉效应。波长在 0.39 0.77 m 的电磁波才能引起人们的色彩视觉感受，此范围称为可见光谱。波长大于 0.77 m 的称为红外线，波长小于 0.39 m 的称为紫外线。众所周知，日光经三棱镜折射，会映射出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等一系列光谱色，色

20、彩学上把其中色差最明显的 6 种颜色称为标准色，即红、橙、黄、绿、蓝、紫。2. 色彩的三要素色彩可用色相、明度和纯度来描述，人眼看到的任一彩色光都是这三个特性的综合效果，这三个特性即色彩的三要素。其中，色相与光波的波长有直接关系，明度和纯度与光波的幅度有关。（1）色相。色彩是物体上的光反射到人眼视神经上所产生的感觉。色的不同是由光波长的差别所决定的。色相指的是这些不同波长的色的情况。波长最长的是红色，最短的是紫色。把红、橙、黄、绿、蓝、紫和处在它们各自之间的红橙、橙黄、黄绿、蓝绿、蓝紫、红紫 6 种中间色（共计 12 种色）作为色相环（图 3-3），在色相环上排列的色是纯度高的色，被称为纯色。

21、这些色在色相环上的位置是根据视觉和感觉的相等间隔来进行安排的。用类似这样的方法还可以再分出差别细微的多种色来。在色相环上，与环中心对称，并在180的位置两端的色被称为互补色。色相也称为色调，指颜色的种类和名称，是指颜色的基本特征，是一种颜色区别于其他颜色的因素。色相和色彩的强弱及明暗没有关系，只是纯粹表示色彩相貌的差异。色彩大致可以分为两类：一类是黑、白、灰这样没有彩度的色，称为无彩色；一类是红、橙、黄、绿、蓝、紫等有彩度的色，称为彩色或有彩色。无彩色只有明度的特性，而有彩色则有明度、色相、彩度三个方面的特性。色相是色彩的首要特征，是区别各种不同色彩的最准确的标准。事实上任何黑白灰以外的颜色都

22、有色相的属性，而色相也就是由原色、间色和复色来构成的。自然界中各种不同的色相是无限丰富的，如紫红、黄绿、橙黄等。色相是各类色彩的相貌称谓。图 3-3色相环（2）明度。色所具有的明暗度称为明度。明度决定于光波的幅度，波幅越大，明度也越大，但和波长也有关系。它是眼睛对光源和物体表面的明暗程度的感觉，主要是由光线强弱决定的一种视觉经验。明度不仅取决于物体照明程度，而且取决于物体表面的反射系数。简单说，明度可以简单理解为颜色的亮度，不同的颜色具有不同的明度，任何色彩都存在明暗变化。其中黄色明度最高，紫色明度最低，绿、红、蓝、橙的明度相近，为中间明度。另外，在同一色相中还存在明度深浅的变化，如绿色中由浅

23、到深有粉绿、淡绿、翠绿等明度变化。（图 3-4、图 3-5）图 3-4明度对比（一）图 3-5明度对比（二）（3）纯度。用数值表示色的鲜艳或鲜明的程度称为纯度或彩度。有彩色都具有纯度值，无彩色的纯度值为 0。有彩色纯度的高低，是根据这种色中含灰色的程度来计算的。纯度由于色相的不同而不同，而且即使是相同的色相，由于明度的不同，纯度也会随之变化。纯度，即色彩的强弱程度或色彩的纯净饱和程度，因此也称为饱和度。（图 3-6）图 3-6纯度对比3. 色彩感觉由于人眼对色彩的感觉主要依赖于三种分别感知蓝、绿、红色光的视锥细胞，而视锥细胞的灵敏度比较低，因而造成人眼在低亮度情况下失去颜色感觉的先天缺陷。在

24、1 nt（1 nt=1 cd/m2）以上，人眼可以容易地辨认颜色；而亮度下降到 0.1 nt 时，已经接近视锥细胞的最低灵敏度，人眼开始对色彩失去感觉；下降到 0.01 nt 时，主要是对颜色没有感觉的视杆细胞在起作用，就基本上没有颜色感觉了。这也是我们看到的天空中的星云都没有颜色的原因。4. 色觉视野色觉视野是指颜色对眼的刺激能引起感觉的范围。颜色的视野由大到小依次是白色、黄色、蓝色、红色、绿色。产品上的标识和文字等在选择颜色和安排位置时，应当注意人的色觉视野因素。颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。当人从远处辨认前方多种不同颜色时，颜色的易辨认顺序为红、绿、黄、白；当颜色相配时，易辨认顺序依

25、次是黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字、白底红字。经 典 案 例Hopside Down 啤酒瓶男人认为喝啤酒时用嘴对着瓶子吹才够爷们儿，女人则认为这样涉嫌不斯文。Dima Komissarov为Fred & Friends设计的这款Hopside Down 啤酒瓶酒杯将两者合二为一，外面是一个带有弧度的的杯子，里面是一个倒立的啤酒瓶。除了可以让男人女人各取所需之外，这种双层设计还可以起到隔热的作用，不至于让出汗的手把冰爽的啤酒暖热。该杯子的材质为高鹏硅耐热玻璃，为纯手工吹制而成，杯子的具体尺寸：口径为8CM，底径6.3CM。高为16.7CM，按照人体工程学对于人手的抓握需求所制造，杯子的

26、整体容量为350ML，而瞬间温差为-30度-150度，在使用过程中刽因为嫉妒的温差而造成损坏，可以保证其安全使用，满足各种人群对于该杯具的要求。悬 浮 无 线 鼠 标经常用鼠标的人有时会感到手掌发麻，这是因为手腕上的神经被压住，严重的话还有可能患上腕管综合征。为此俄罗斯设计师Vadim Kibardin设计了一款磁悬浮无线鼠标。 这款名为蝙蝠（BAT）的磁悬无线浮鼠标由一个鼠标垫底座和一个带有磁环的悬浮鼠标组成。由于采用磁悬浮技术，鼠标可以非常灵活地朝各个方向转动，并且手掌也处在悬空的状态，不会挤压腕部神经。 磁悬浮鼠标的外壳采用ABS塑料做成，配有一个电源适配器，整套鼠标重2公斤，鼠标悬浮高

27、度最高为4厘米。该产品在荷兰和中国制造，目前正在测试和市场调研阶段。第 四 节其他感知觉功能及其特征一、听觉除视觉外，听觉也是重要的感知途径，来弥补视觉途径的不足。人的听觉器官是耳，其功能是分辨声音的强弱和高低，辨别环境中声源的方向和远近。1. 耳的结构耳分为三个部分，即外耳、中耳和内耳，如图 3-7 所示。外耳包括耳郭和外耳道，其作用是保护耳孔、集声和传声。中耳包括鼓膜和鼓室，鼓室中有三块听小骨，组成听骨链。鼓膜和听骨链是主要的传声装置。中耳中还有一条通向喉部的咽鼓管，它的作用是维持中耳内部和外界气压平衡。内耳包括前庭、耳蜗和半规管。耳蜗是听觉感受器的所在部位。图 3-7耳的结构2. 听觉的

28、产生机理在正常情况下，人耳的听觉过程有以下三个阶段：（1）将空气中的声波转变为机械振动，即耳郭将收集到的外界声波经外耳道传至鼓膜，引起鼓膜振动。（2）将机械振动转变为液体振动，即鼓膜的振动推动中耳内起杠杆传动作用的听骨链，经放大后通过前庭进入内耳，引起耳蜗内淋巴液的波动。（3）将液体波动转变为神经冲动，即耳蜗内淋巴液的波动引起基底膜的振动，从而使毛细胞受到刺激而发送神经冲动。不同频率和形式的神经冲动经过组合编码，传到大脑皮质的听觉中枢产生听觉。3. 人的听觉特征人耳可分辨声音的高低、强弱，同时还可判定环境中声源的方向和远近。影响听觉的因素主要有声波的频率和强度。（1）听觉的频率范围。一般人耳可

29、听声音的频率范围为 20 20 000 Hz。不计个体差异，影响听觉的主要因素是年龄。人到 25 岁左右，对 15 000 Hz 以上频率的声波的听觉敏感度开始降低，而随着年龄的增长，声波频率感受的上限逐年降低。人们最敏感的声波频率范围是 1 000 3 000 Hz。（2）对声音强弱的辨别能力。由于不同频率的声波使不同长度的膜纤维产生共振，而不同长度的膜纤维上的听觉细胞产生的兴奋，将沿不同的神经纤维传送到大脑皮质的不同部位，从而能产生高低不同的音调感觉。人耳对声音强弱的辨别能力不如对频率灵敏。人耳对声音强弱的承受能力，一般最高可达 120 dB，超过 120dB 的声音会使耳膜产生压痛感。人

30、的听觉能感受到的最弱声音的界限值称为听阈 ( 或称闻阈 )，使人耳产生难以忍受的刺痛感的高强度声音的界限值称为痛阈，听阈与痛阈之间是人的听觉的正常感受范围。（3）听觉对声源方向和距离的辨别能力。人耳对声源的方位具有辨别能力，主要根据声音信号达到两耳的强度差和时间差辨别声源方向，其中根据强度差辨别高频声音，根据时间差辨别低频声音。声音的频率越高，波长越短，辨别声源方向越容易。判定声源的距离，主要靠声强的变化和主观经验来估计。（4）听觉的掩蔽效果。一个声音被另一个声音所掩盖的现象，称为掩蔽。一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应，称为掩蔽效应。掩蔽效应与掩蔽声和主体声的相对频率和相对强度

31、有关。在设计听觉传递装置时，根据实际需要，有时要对掩蔽效应的影响加以利用，有时则要加以避免或克服。当两个声音同时出现时，听觉选择强度大的一个；当两个声音的响度相同而频率不同时，听觉容易选择低频声 ( 低频声作用突出 )。一般情况，噪声对语言的掩蔽主要在于语言声频范围。图 3-8听觉特性当噪声声压级超过语言 15 dB 时，交谈困难；超过25 dB 时，基本无法交谈。掩蔽效应在遮蔽声消失后还会延续一段时间的现象称为听觉残留或残余掩蔽，这种现象会引起听觉疲劳。（图 3-8）二、肤觉人体分布面积最大的结构之一就是皮肤。肤觉是仅次于听觉的一种感觉，调节体温、分泌、排泄等人体功能都是肤觉的功能，并且肤觉

32、的变化还会引起情绪的波动。同时肤觉还可感受多种外界刺激，形成多种感觉，其基本的几种分类分别为触觉、温度觉、痛觉和振动觉。1. 触觉触觉和视觉一样，是人们获得空间信息的主要感觉途径。触觉生物感受，特别是体表的机械接触 ( 接触刺激 ) 的感觉，是由压力与牵引力作用于触感受器而引起的。对于盲人来说，由于存在视觉缺陷，触觉对于他们尤为重要。盲人手机就是专门为盲人设计的，盲文的产生部位是一般手机显示屏的位置，盲人可以利用触觉使用。（图 3-9、图 3-10）图 3-9盲人手机图 3-10盲人手机用法在当代产品设计中触觉已被充分地考虑，有良好触觉设计的产品，能够让人感受到舒适、安全、方便，同时可以传达产

33、品的某些使用信息，使产品的功能性更为突出。例如，在日常生活中可见到的，计算机键盘的 F 和 J键上的凸起就是为了让使用者通过触觉准确定位，轻松实现“盲操作”，从而提高工作效率的。2. 温度觉温度觉是由冷觉与热觉两种感受不同温度范围的感受器感受外界环境中的温度变化所引起的感觉。人的皮肤温度在 32 左右，故 32 左右的温度刺激不产生冷热感，称为生理零点。在一定范围的温度内，冷热两种感觉表现出一定程度的适应能力，在发生适应时，对温度刺激的敏感度明显降低。热感受器的适应只需几秒钟，但热觉的适应则需几分钟以上，可见人对热的适应并非完全取决于热感受器，而必须有中枢神经系统的适应功能参与。热天澡盆内水温

34、为 28 ，初进入时觉得冷，过一段时间后，也会发生适应，这种现象取决于人皮肤温度与环境温度的差别。因此，冷、热的感觉是相对的。3. 痛觉由于皮肤分布在人体外表面的各个部位，因而痛觉也伴随着分布在人体全身，各种刺激都会造成痛觉。在人与环境的交互作用中，环境过强刺激会引起痛觉，如眼痛、耳痛、头痛等常见的例子。痛觉是有机体内部的警戒系统，能引起防御性反应，具有保护作用。但是强烈的疼痛会引起机体生理功能的紊乱，甚至休克。由于痛觉的存在，这就要求产品及室内空间中的配件和局部与皮肤接触的部分（如工具把手、楼梯扶手、家具拉手、墙角、台口等）保持光滑，无刺伤的危险。4. 振动觉振动觉位于触觉和听觉之间的中间位

35、置，也有一些学者将振动觉归为触觉。感觉可以划分为浅感觉和深感觉，而振动觉就是深感觉之一。振动觉是反复激活触压而产生的一种感觉。振动对人体的影响有以下两种形式：（1）局部振动引起以末梢循环障碍为主的病变，亦可影响肢体神经及运动功能。病发部位多在上肢，典型表现为发作性手指发白 ( 白指症 )。局部振动病是国家法定职业病之一。因此，为了减少振动对人体的影响或损伤，需要对振动源进行隔振或实施有效的劳动保护。振动频率对人体的影响很重要。1 1 000 Hz 的振动给人以振动觉感受。1000 Hz 以上的振动，难以被人体主观感受。当发生共振时，振动强度加大，器官损伤加重；频率一定时，振幅越大，对机体的影响

36、越大；振动的加速度越大，振动性白指的发生率越高，从接触振动到出现白指的时间越短。（2）全身振动可以引起眩晕、恶心、血压升高、心率加快、疲倦、睡眠障碍等症状。全身振动引起的功能性改变在脱离振动接触和休息后多能自行恢复。振动对人们工作的影响是多方面的。人体或目标的振动会使视觉模糊，对表判读困难。振动的速度越快对人体的损伤越大，当振动速度高到一定程度时将导致语言品质下降，难以维持足够的清晰度。振动使脑中枢功能水平低、注意力分散、容易疲劳，从而加剧振动的心理损害。三、错觉错觉是指在特定条件下对事物所产生的某种固有倾向的歪曲知觉。在一定的条件下错觉是很难避免的，而且也是完全正常的。只要产生错觉的条件具备

37、，任何人都可能会产生同样的错觉，但是有些常识性的错觉则是可以避免的。1. 错觉的类型错觉有不同种类，根据主客观条件的变化可以将错觉分为以下几种：（1）视错觉：在某些视觉因素的干扰下而产生的错觉。包括关于线条的长度和方向的错觉、图形的大小和形状的错觉等。（2）形重错觉：由于视觉而对重量感产生错觉。如用手比较一千克铁与一千克棉花，总会觉得一千克铁重些。（3）时间错觉：在某种情况下，同样长短的时间，会发生不同的估计错觉，觉得有快有慢。（4）运动错觉：对主体或客体在运动觉方面的错觉。如黑夜中，人走路总觉得是月亮跟人走。（5）对比错觉：同一物体在不同背景上，会产生不同的错觉。如跳高时同样高度的横杆，室内

38、比赛会觉得比室外比赛高度要高。2. 视错觉现象视错觉是指视感觉与客观存在不一致的现象。人们观察物体时，由于物体受到形、光、色的干扰，加上人们的生理、心理原因而误认物象，会产生与实际不符的判断性的视误差。任何人在观察事物时都可能受到各种条件制约而产生视错觉。在设计中无论是平面的还是立体的，经常遇到视错觉现象，因此视错觉成了设计师和心理学家广泛感兴趣的现象，国外不少院校还专门将视错觉作为课题进行训练、创作和研究。在造型设计中，要获得完美的造型，就需要从视错觉现象中研究错觉规律，从而合理地利用错觉和矫正错觉，保证预期效果的实现。（1）长度错觉。因人眼内收性和外扩性的影响而产生的长度错视即长度错觉。例

39、如，同样长度的线内收的显短，外扩的则显长。（图 3-11）（2）面积错觉。因各种因素的影响而对面积产生的错视现象即面积错觉。例如，两个直径相等的圆形，被不同直径的两个圆圈包围，结果是被小圆包围的圆比被大圆包围的圆显得大一些。（图 3-12）图 3-11长度错觉图 3-12面积错觉（3）透视错觉。因观察点的位置不同而对物件产生的视错觉即透视错觉。图 3-13 所示的两条黄色的线一样长，但看起来远处的线更长一些。视错觉还有高度错觉、立体错觉、形态错觉、位移错觉、图形错觉等。此外，周边漂移错觉是一种能够用边缘视觉观察的异常运动错觉。（图 3-14）图 3-13透视错觉图 3-14周边漂移错觉现代设计

40、趋向多元化的发展趋势，市场竞争导致对产品的艺术化、个性化需求越来越突出。视错觉在产品设计中的运用是设计创意创新方法的研究方向。但要注意视错觉的运用是建立在产品功能实现的基础之上，为了更好地服务于功能或更好地体现设计精神价值而进行的设计，也是挖掘其感官效果与观者内心深处产生共鸣的设计。一、书柜设计黎巴嫩设计师利用人眼视角变化产生的视错觉现象设计了这款棱角、线条清晰明快的书柜，让经典款产生出不同以往的空间感和体积感。此书柜采用全钢材质，部分部件使用 3D 打印。（图 3-15）图 3-15书柜设计二、马克杯设计由于对早餐中的牛奶情有独钟，斯洛伐克设计师 Lenka Czereova 设计了这样一款

41、马克杯，将杯子拿在手里，就像牛奶溢出来了一样。（图 3-16）图 3-16马克杯设计三、椅子设计设计师 Peter Bristol 将整把椅子的三条腿从中切断，使其利用剩下的一条腿稳稳地站立。其实奥秘在于地毯，地毯下隐藏着一个钢筋混凝土的底板，仅剩的那条椅子腿穿过地毯上的小孔固定在底板上起支承作用，看上去就像是椅子被“肢解”了。（图 3-17）图 3-17椅子设计（一）异曲同工，另一把名为 Exploded 的椅子同样有着让人“心惊胆战”的魅力。这款椅子采用枫木和透明亚克力制作而成，当看到它时，就好像透过玻璃栈道看到脚下的深渊，充满不稳定和不信任感，纵然坐上去很安稳但仍令人惴惴不安。（图 3-

42、18）图 3-18椅子设计（二）四、烛台、花瓶设计英国设计师 Maya Selway 将素描的手法运用到设计当中。这些烛台、花瓶是用氧化铜做成的，通过设计师的巧思保持站立。其清新的素描风格、巧妙的留白设计将别致的立体感跃然纸上，非常具有新意。（图 3-19）图 3-19烛台、花瓶设计五、桌子设计喜欢挑战观众视觉感受的巴西设计师 Roberta Rampazzo 将一张桌子的两条对角线桌腿相互交叉，这样随着视角的变化，所看到的桌子样式也不尽相同，谓之“千变万化”毫不夸张。（图 3-20）图 3-20桌子设计六、抱枕设计笔者指导的学生李尚的作品抱枕与视错觉的结合系列，主要利用了视错觉的趣味性，通过

43、线条和图案色的旋涡交错结合，给人一种深陷其中的视错觉体验。该作品打破常规，通过引导特殊刺激导致的视觉冲击来给人以全新的抱枕形式体验。（图 3-21）图 3-21抱枕设计七、置物台设计此置物台用条形码作为图案，通过条形码的线条变形达到台面部分凹陷的视错觉即视感，指示物件的摆放位置，体现出设计的标新立异。（图 3-22）图 3-22置物台设计经 典 案 例猴桥（Pont de Singe）“Pont de Singe”构想出一个梦幻般的超现实情景，“一座由三分氢气球吊起的浮桥”，这座轻如鸿毛的桥稳稳的悬浮在英国Tattons Japanese garden的湖上。来自法国装置艺术家olivier

44、grossetete,其艺术作品挑战了设计与工程的各项原则，这件独特的作品是对于梦幻的诠释，创造出了一种抽象微妙的感觉，将人们的白日梦中的情景在现实中实现。发 光 泡 泡由800个亚克力透明球体组成，emmanuelle moureaux 做的“发光泡泡”自天花板悬挂下来，不同高度形成起伏波动。构思与由Thomas Meyerhoffer做的传统玻璃制造的可口可乐，雕塑装置旨在唤起在品尝标志性苏打水后人们的感觉和反应。每个小球，构成了结构封闭了微小的气泡在它的中心，影射发光感，兴奋的饮料。龙卷风由几层组成，颜色不尽相同，34种颜色和色调逐渐转变成白色。注入传统的玻璃，这件艺术作品唤醒了经历过泡腾饮料，特别是可口可乐的个人情感，记忆，怀旧之情。