結合眼動與腦波之注意力指標建構iPad 電子書最佳色彩配置
吳智鴻、劉長儒、曾奕霖、徐日薇(2012)。聯大學報,九(1),P.199-P.215
摘要
這篇研究使用眼球追蹤以及腦波應用,觀察藉由不同色彩配置的iPad 電子書內容。也可觀察到閱讀者顏色配置的敏感度,腦波上的變化以及閱讀後的理解情形。在iPad
類似之電子發光媒材上找出電子書的最佳配色,改善閱讀能力是這篇研究的最大貢獻。
文獻整理
螢幕是演使用者與系統間重要的訊息溝通介面。適當的螢幕可以減少人體負荷,增進人機介面的傳達績效(吳水丕、許芳榮、蔡武晃和張書瑀,2007) 而螢幕上不良的配色會降低工作效率的並且有視覺疲勞的現象,良好的配色能為閱讀者增加其注意力並且有良好的閱讀配色環境(Bruce & Foster, 1982; Matthews,1987; Shieh & Chen, 1997)。
以SR研究公司的眼動儀器以及神念科技的腦波測量儀觀察大學生在電腦螢幕上所模擬iPad,找出最佳的顏色組合,提昇讀者在閱讀時的注意力,此結果可提供未來研究者在設計數位教材時的配色參考,更可做為電子書相關應用的小螢幕設計準則(蘇國瑋 & 許椀柔,2006)。
過去的研究中已經證實不同的色彩配置會影響閱讀者的視覺疲勞程度。在暗色背景下不要使用紅色與藍色文字,且紅色和藍色文字較容易造成作業者疲勞,對於目標/背景顏色組合,背景以深色較佳,目標有以淺色較好。
利用眼動作為讀者認知過程的指標,即時觀察注意力,大腦與視覺的運作息息相關,眼球的凝視方向幾乎等於個人注意力方向-(眼動-心智假設學說Eye-Mind
Hypothesis),在教育領域應用上的研究,採用的指標有:總凝視時間.凝視次數.凝視持續時間。
腦波意義
α、β、θ、δ、γ各波段意義和特性不同
α:8-12HZ放鬆時出現,注意力提高時振幅會明顯減少。
β:12HZ以上,腦波中波形最為密集,在清醒警覺度活躍的意識狀態下較明顯。
θ:4 至8Hz,慢度睡眠與意識深層放鬆狀態下會出現稀疏的波形。
δ:低於4Hz,最疏鬆的波形,常出現在深度睡眠狀態。值得注意若在清醒時出現delta 節律(rhythm)則為異常狀態。
γ:30hz 以上50hz 以下的高頻腦波,在過去常被學者忽略,但近年來越來越多的學者發現Gamma 波和選擇性的注意力有關,Gamma 波在腦波研究上地位顯得越來越重要,也有相關的研究發現和認知與知覺活動皆有關連。
專注力(attention)數值來自Neurosky研發的eSense專利算法,他先對原始的腦電波信號進行放大並且過濾了環境噪音及肌肉組織運動產生的干擾(特別是眼動),然後對通過處理的訊號透過eSense
專利算法進行計算,得到了量化的參數值。其中有關於注意力(Attention)參數,則代表了受測者精神的集中度或注意度水平程度。專注力越高,參數越高,參數是代表精神狀態
以0~100具體數值表示Attention程度,在40-60 之間表示處於中間範圍,數值在60-80 之間表示處於較高數值區,略高於正常的水平,數值在80-100 間為高數值區,即處於非常專注或的狀態。數值在0-20 則意味著處於低值區,這兩區域與前述的區域的精神狀態相反,代表著不同程度的緊張、心煩、不安等精神狀態。
研究實驗
• PC flash 動畫模擬 iPad 界面
• 主要研究項目,不同背景及文字之色彩配置注意力變化情形:
– 評估注意力的指標為軟體量測的錯字尋找時間
– 眼動儀所量測的凝視時間
– 腦波儀所測量的注意力數值
• 研究假設電子書的18種配色
– H1.錯字尋找時間有明顯差異
– H2.凝視時間有明顯差異
– H3.注意力數值有明顯差異
評論• 使用眼球追蹤以及腦波應用於平板產品上的專注力是很不錯的方向。
• 模擬的方式,不同的螢幕有不同的色差,將ipad模擬到pc電腦螢幕上,本人覺得會有很大的誤差,另外在實驗上因為眼動儀的關係,將平常使用平板的習慣變成平常觀看螢幕。
• 使用灰階配對色,作者提到IPAD電子書說多配色為黑灰白,但本人認為應該要測試多種其他配色,因為彩色的畫面是吸引人的第一眼印象。
• 未來平板是大趨勢,人們閱讀習慣也會改變,但是長時間觀看螢幕對眼睛中就是有傷害的,本人覺得此篇ipad最佳配色的後續研究目標可設立在降低眼睛傷害以及提升舒適感,而不是長時間閱讀。