信息图形中的颜色探讨—面向色盲人士友好的设计解决方案

对色盲群体的关爱

　　颜色可以用来区分信息图形上的数据类别和维度，是数据可视化中最常用的视觉变量之一。然而，世界上有超过8%的男性和0.4%的女性都被色觉障碍的问题困扰——他们在识别部分或者全部颜色时有困难。我们通常笼统的称这类人群为“色盲(Color Blindness)”（也称为道尔顿症、色觉缺失、色觉辨认障碍、色弱等）。面对如此庞大的特殊受众，设计师理应关注他们的需求。信息图形设计本是以向用户传递精准数据为目标，也不能忽视了这部分群体。

一. 了解色盲
　　“色盲能看到颜色吗？”“他们只能看到黑、白吗？”——人们常误以为色盲视觉所见的景象只有灰阶分布，其实不是的。色盲并不意味着色觉的完全丧失，而是指部分色觉受损，因此无法正确感知和分辨某些区域的颜色。色盲可以分为：红色盲（P）、绿色盲（D）、蓝色盲（T）和全色盲。其中红色盲和绿色盲最为普遍，合称为红绿色盲。全球大约2亿人都患有色盲，它的普遍程度甚至高于AB血型的人群。下面我们感性的看看色盲人眼中的世界：

　　从上面模拟色盲色觉的图片来看，我们可以感受到色盲人士能够辨识的色相较为有限。红色盲和绿色盲的色觉较为近似。由于红绿色盲人数占到了色盲总数的99%，我们需要更多地理解他们能看到的颜色。以下列举了红绿色盲容易混淆的颜色，以及色觉上的一些规律：

　　1 ) 红绿色盲难以分辨两种差别只在红色或绿色元素的颜色。如红色和绿色；蓝色和紫色（蓝+红）；绿色和棕色；红色和棕色等。

　　2 ) 红绿色盲人士对蓝色更为敏感。举例来说，他们会把红色和绿色、或黄色和黄绿色混淆，但却能清楚的分辨绿色和蓝绿色（翠绿色）。

　　3 ) 红绿色盲眼中的红色并不是一种明亮醒目的颜色。相反红色对他们来说显得非常深，而暗红色则几乎接近黑色。因此色盲人士很难分辨出文章内的深红色强调字。

　　4 ) 虽然色盲人士对色相的辨识能力较弱，但却对明度、饱和度非常敏感。

　　5 ) 相比高饱和度的颜色，低饱和度的颜色更难辨认。如天蓝色和粉红色。

　　也许以上的分析还是太抽象，为了更直观的看到色盲人士眼中的颜色，下面介绍几种模拟色盲色觉的工具，方便设计师们设计和检验：

Adobe自带的校样设置

　　Photoshop CS4和Illustrator CS4及以上版本提供了模拟红色盲和绿色盲的校样设置，对于每天都在Photoshop/Illustrator中拼搏的视觉设计师来说，这是最简便的一种方法了。选择“视图—校样设置—红色盲型/绿色盲型”

Color Oracle：http://colororacle.org/

网站Color Blind Web Page Filter：http://colorfilter.wickline.org/

二.设计解决方案

　　设计面向色盲人士友好的信息图形，并不意味着要设计师要放弃使用色彩这种“利器”。即便是对色觉障碍的人士来说，颜色依然是区分不同类数据的一种简单快速的表现形式。要提高信息图形的识别性和易读性，我们可以遵循这样几个思路寻找解决方案：（1）不完全依赖颜色来区分信息，同时使用多种视觉变量来编码信息；（2）选择安全的配色方案；（3）使用文字注解。

1.冗余编码

　　避免仅使用颜色来编码信息，应尽量同时使用多种视觉变量（如形状+颜色、尺寸+颜色、注释+颜色）来对信息编码。其中，形状包括了这样一些可使用的元素：圆形、三角形、矩形等；实线、虚线、点线等；字母、数字符号等。这里需遵循的一个原则是：使用尽可能少的颜色——结合使用不同形状符号和少量鲜艳的颜色，效果远好于只使用一种形状和多种颜色。

2.选择适当的配色
　　针对色盲人士的颜色识别能力，需要精心选择配色，才能避免选择容易混淆的色区。然而，要使配色能覆盖到各种色觉辨认能力的人（包括色盲、色弱和色觉正常的人群）并不是一件容易的事，尤其同一界面需要出现多种颜色时，让设计师非常头疼。日本有研究得出一组无障碍配色建议，在此分享，供大家参考。这组颜色针对色盲和非色盲人士都是易辨识的（例如它选择了朱红色代替红色，蓝绿色代替绿色，紫红色代替紫色，以减少色盲人士的困扰），它对屏显和印刷都适用，并且所有颜色的名称也容易定义。

　　需要注意的是，从以上配色组中选取颜色时：A. 请交替使用暖色和冷色；B. 当使用多个暖色和多个冷色时，在明度和饱和度上做出区别； C. 避免同时使用低饱和度和低明度的组合。
　　另外分享两个配色工具，它们都提供了针对色盲人士配色的选项，可以辅助大家进行配色：
　　网站CONTRAST-A-WEB V2.0　http://www.dasplankton.de/ContrastA/（打开“show color deficiency simulation”面板）
　　地图配色工具COLOR BREWER 2.0 http://colorbrewer2.org/（勾选“colorblind safe”选项）

三、举例

　　下面以几种常用信息图形为例，来说明如何为色盲用户优化信息图：

1)点状图

　　优化采用了这样一些手段：A.调整配色，将色盲人士容易混淆的红、绿、橙色换为红、蓝、黄色。B.调整明度，使图中几个颜色在明度上差异更明显。C.为不同元素赋予不同形状。所有使用点元素的信息图，都可以参考这种解决方式。

2)折线图

　　优化采用了这样一些手段：A.采用更粗的线条，使颜色更明显。（色块越小，颜色越难分辨。对有色觉障碍的人来说，带颜色的细线、小图标、细体文字尤其难区分。）B.换用不同形状的线条（实线、虚线、点线）。C.文字直接注释在线的周围。D.颜色微调。这样对每一类数据使用多重可视化变量进行编码后，即便颜色信息完全丢失，也能够完整的传递信息。所有使用线元素的信息图，都可以参考这种解决方式。

3)柱状图

　　通过增加底纹，直接标注文字注释的方式优化了柱状图。所有使用面的图形（如饼图），都可以参考这种解决方式。

四.写在最后

　　在实际设计过程中，我们不一定会同时使用到以上所有手段，需要在美观和友好之间进行权衡。我们也可以采用一些交互手段，避免同一界面中元素太多太过杂乱的问题。如highcharts这个趋势图非常优秀，它采用了易辨识的颜色，每个节点处都使用了不同形状的符号，然而仅当鼠标hover到具体节点时，会出现该条线对应的信息（“New York”）。

　　另外除了鼠标hover的交互方式以外，我们甚至也可以为色盲人士提供单独的色盲模式切换，这样也可以兼顾视觉上的美观，避免了太多信息的干扰。这种形式在游戏和软件中也有先例。例如iChat，一般情况下仅有不同颜色来区别用户的在线状态，但同时，它也提供了“User shapes to indicate status”选项，可以将“空闲”状态换成橙黄色三角形符号，将“忙”状态换成红色方形符号表示。