超周全！聊聊交互设计背后的生理学原理

2018/1/8 9:22:57来源：互联网

金蝶云之家用户研究员-郑少娜：交互设计准则的背后每每隐含着一些设计的生理学原理，文章整顿了一些认知生理学中对交互设计有所启发的知识点，一路来学习下。

某次放工偶遇一开发，他问：“你们寻常做的交互设计，有什么准则吗？”我列举了尼尔森十原则之类，却遭到对方的进一步嫌疑，好像认为这不过是一些约定俗成的规矩，细究下来背后却没有什么站得住脚的道理。

当然不是如许。这些交互设计准则背后，都有其依循的生理学原理，其中认贴心理学应当占有了很大一部分。

所以借此机会，也整顿了一下认贴心理学中对交互设计有所启发的一些知识点（参考《认知与设计——理解UI设计准则》）包括：

中间凹与边界视野——如何呈现信息以获取细致力
格式塔原理——如何处理不同界面元素的关系
时间感知——如何让应用具有高相应度
意识与偶然识——别让用户思考
记忆的局限——如何降低工作记忆负担

一. 中间凹与边界视野——如何呈现信息以获取细致力

原理

人眼重要通过视网膜成像。视网膜中的视锥细胞大约占有视网膜面积的1%，重要集中在中间凹中，在中间凹之外（称为边界视野）视锥细胞分布的密度很低。边界视野重要分布的是视杆细胞，大约占有视网膜面积的99%。中间凹处的成像最清晰、分辨率很高；而边界视野分辨率极低，人眼在边界视野基本处于“失明”状况，所见的东西差不多跟通过覆满水雾的浴室门看东西的结果一样。

这是由于在中间凹处每个视锥细胞都与一个神经节细胞相连，神经节细胞是视觉信息处理和传导的起点；而在边界视野中，一个神经节细胞会与多个视锥细胞和视杆细胞相连。虽然中间凹仅占视网膜面积的1%，但是大脑皮层中负责处理视觉信息的部分中有50%是用来接收来自中间凹的视觉输入。

中间凹并不大，当用户与电脑屏幕距离正常时，它在屏幕上只有1-2厘米的大小。中间凹成像的区域就是我们的眼睛的谛视点，因此我们每个瞬间看到的景象都只有谛视点是清晰的，其他区域特别很是模糊。但既然边界视野的分辨率这么低，为什么我们会觉得本身所见的景象其实全都很清晰呢？

这是由于我们的眼睛谛视点会以每秒三次的速度快速跳动，有选择性地对四周环境进行谛视，大脑再根据这些视觉输入和我们已有的经验去添补视野的其他部分，让我们能够对四周环境形成一个充足清晰的感知。

除此之外，在视网膜中还有一个叫做「盲点」的存在。盲点是眼球中视觉神经和血管的出口，在这个地方没有视锥细胞和视杆细胞，无法感知任何光源。也就是说当我们谛视着一个地方时，四周环境中会存在一个点使我们无法「看到」的，我们之所以无法感知是由于双眼球的存在以及大脑的主动「脑补」。

边界视野看东西很模糊，但是也有其不可替换的作用。它能够发现四周环境中的关键信息，一旦发现这种关键信息，它就会指导中间凹去细心查看这个信息。边界视野对运动的物体特别很是敏感，这是由于在进化过程中我们必要很快发现四周运动的物体，它可能是可以吃的小动物，或者企图吃掉我们的猛兽。

所以我们常常会对边界视野中的运动物体比较敏感，一旦发现我们几乎会不由自立地看向它。边界视野还有一个特别能力就是能够在阴郁环境下很好地工作，视锥细胞风俗高亮度，而视杆细胞更适应阴郁环境。所以在阴郁环境下不直接谛视物体反而更能够看清楚。

启示

操作反馈和错误信息：

反馈信息尽量落在中间凹中。假如要对用户当前的操作进行反馈，反馈信息与用户当前的谛视点不要超过1-2厘米，否则这些信息就会处于边界视野，用户很可能察觉不到。
边界视野上的反馈信息必须充足清晰，比如使用大字体、独特的颜色，或者使用动效。想象一下把边界视野都打上马赛克的样子，假如这时候提醒信息仍然能够吸引细致，我们才有理由认为用户能够看到。
边界视野上的反馈信息要有同一且易识别的特点，比如使用用户风俗的警示符号，或者标准的红色字体透露表现错误。这些易于识别的特点让用户能够轻易分辨出这是什么类型的信息。
需要时使用对话框。对话框中断了用户当前的操作、要求用户细致特定信息并作出相应。对话框要郑重使用，由于会对用户造成打搅，尤其是模态对话框。使用对话框还有另一个弊端就是用户会有风俗化（habituation），即重复暴露在刺激环境中会导致对该刺激反应倾向降低——对话框的泛滥让用户对对话框特别很是不敏感，每每不看内容就会直接关闭。

让用户更快找到信息：

网页上的重点信息，可以通过颜色、字体、外形等要素与其他信息做出差异化的表现。用户通过边界视野的指导和谛视点的跳动来在界面上探求信息。假如要让用户更快找到所需的信息，就要让这些信息在边界视野上也充足显明。
假如信息许多并且无法展望用户的目标（比如菜单栏、应用中间），就尽量通过图标差异化地表现每个选项。要让每个图标都容易辨认有点困难，比较好的方法是赋予每个图标独特的颜色和轮廓，不要太华丽也不要有过多的细节。

二. 格式塔原理——如何处理不同界面元素的关系

我们获得的视觉输入是自力的点、线和区域，而我们会在神经体系层面上将这些信息知觉为团体的外形和物体。

接近性原理：在位置上相互靠近的物体倾向于被感知为一组。

如iOS体系的设置，通过位置亲疏关系来表现分组。

相似性原理：看起来相似的物体倾向于被感知为一组。

如付出宝首页的元素虽然许多，但是根据相似性可以清晰地分为几组。

延续性原理：我们倾向于将线条和外形感知为延续的团体。

典型的例子是IBM的logo设计，我们并不把这些元素感知为自力的横线，而是感知为团体的字母。

交互上典型的例子是滑动条，如iOS的亮度调节，我们不会把左右两边视为自力的横线，而是会在心中把它们连接起来，视为一个团体。

封闭性原理：与延续性原理相干，我们倾向于将分散的元素感知为封闭的物体。

下图是印象笔记PC与Mac端多选笔记的表现结果，我们会将后面的线条视为一个封闭卡片（代表着一个笔记）的一部分，而不是视为自力的非封闭图形。

主体/背景原理：我们倾向于将元素区分为主体和背景，其中主体占有了我们重要的细致力。

iOS体系的选项菜单、toast、对话框等都行使了这个原理，将用户本来操作的界面作为背景，而将当前必要用户去关注的信息作为前景。

共同命运原理：一路运动的物体倾向于被感知为一组或者彼此相干。

这比较多用于动效设计，通过不同元素的共同运动表现其亲缘关系。

几种格式塔原理之间并不是相互自力的，在设计中每每必要综合运用。

三. 时间感知——如何让应用具有高相应度

一个交互体系的相应度，即能否及时告知用户当前的状况而不必要他们无故等待，是影响用户写意度的最紧张因素。

下面列出的是与人机交互有关的一些时间间隔，以及与之对应的认知原理：

除了让体系反馈保持在要求的时延之内，还有一些进步相应度的tips：

进度条必要让用户感到体系正在运作，并且清楚进度和必要等待的时间，不要一向停在99%，也不要只表现已完成而忽略未完成。
尽量不要在单位子义务内发生耽误。上文提到用户会将义务拆解为子义务，完成每个子义务期间用户都是处于高度专注的状况，此时发生耽误影响较大。
假如加载必要长时间，先渲染出紧张信息让用户看到。
行使余暇时间先做些事情，不要等待用户发出指令后才开始慢吞吞地举措。

四. 意识与偶然识——别让用户思考

人脑可以认为是由三个部分组成：旧脑、中脑和新脑。旧脑重要由脑干组成，掌管着人的本能反应和身体的主动调节功能。中脑位于旧脑之上新脑之下，控制着情绪反应。新脑重要由大脑皮层组成，掌管着只有高级哺乳动物才具备的意识活动。

我们的思维可以分为两种：

由旧脑和中脑产生的偶然识的、主动化的、情绪化的思维，称为体系一。
由新脑产生的故意识的、理性的思维，称为体系二。

体系一只会根据本身已知的东西做判断，不在乎逻辑性和正确性，并且反应更加快速，它在大部分情况下都运作优秀，因此也不必要体系二出马。

体系二掌管的是更加高级的认知能力，它每每在体系一无法做出合理反应，或者我们对反应效果的要求比较高的时候，才会亲自出马。体系二运作的成本较高，必要进行故意识的监控并消费有限的细致力资源，并且只能按照顺序一件一件完成。相比之下体系一的运作就轻松得多，也许可「多线程」操作。

举个例子：当你早期刷牙时，打字时，开车时，都几乎不必要辛苦去想如何完成这些事情。由于这些是你已经习得的举动，只必要使用体系一就能够完成，你甚至可以一边唱着一首认识的歌曲，一边给本身做早餐。但是，要用到体系二时，比如算一道数学题、背出你部门里30小我的名字、决定今天午时吃什么，我们就会开始觉得这些事情“有难度”，它必要消费我们的认知资源。

这些知识给交互设计的启发是，尽量让用户使用体系一就能够完成操作，尽可能少消费用户的认知资源，如许用户会觉得体系很「易用」。

用户已经学会的操作可以用体系一轻松完成。因此在设计时尽量保持用户已有的操作风俗，让用户使用以往的经验、而不必要重新学习，就能完成义务。

用户对软件体系存在许多图式（即schema，是认知的基本单元，用于诠释感知、调节举动和存储知识），所以他们每每根据对特定界面或控件的特定期望进行反应，而不细心去看现实表现在界面上的内容。

假如某个元素的设计吻合用户对按钮的图式，用户就会认为它可以点击；假如用户的图式中对话框的确定操作在右边而取消操作在左边，他可能在意识到你调换了操作位置之前就已经完成了点击。我们要削减消费用户的认知资源，就必要去了解、遵循用户已有的图式，以及在应用中建立稳固的图式，这也是为什么我们必要在设计中遵循同等性原则。

不要让用户去思考：A跟B的概念有什么区别？为什么没有反应、我到底操作成功了吗？找不到删除订单的操作，它应该在哪里？这个东西选中后会有什么结果？用户对这些事情想的越多，就说明体系越难用。用户的细致力是有限的，应该尽量削减用户对工具的细致，如许他才能全神贯注去完成他的目标义务。

五. 记忆的局限——如何降低工作记忆负担

人的记忆分为短期记忆和长期记忆。短期记忆也称工作记忆，是为了完成义务而一时储存的信息，一样平常保留几分之一秒到几秒。长期记忆是我们“记住”的东西，长期记忆包括但不等于“永世记忆”，保留时间也可能只有几分钟、几天、几年。

长期记忆对应着神经体系的某个活动模式，参与该模式的神经元通过突触建立联系，神经元上的这种转变可能是长期的甚至是永世的。神经活动模式可以被再次激活，这就是我们回忆的过程。神经活动模式假如经常被激活，其连结也会变得越来越稳定，这就是为什么经常复习有助于巩固知识。

工作记忆是感觉、细致和长期记忆留存征象的组合。来自人体各个感觉器官的信息，会被短暂地存储下来，其中一部分可以被细致到，进入到工作记忆中。长期记忆中的内容也是工作记忆的候选来源。而细致机制负责对感觉和激活的长期记忆进行筛选，因此进入工作记忆中的信息都是我们「细致」到的部分，是属于上一部分所述的体系二的工作。

我们一次只能细致一件事，假如你觉得你能同时细致两件，那是由于你在两件事之间快速地切换你的细致力。

工作记忆的容量有限，大约是4±1，即我们能够同时记住的互不相干的东西的数量在3~5之间。此外，工作记忆还特别很是不稳固，假如我们将细致转移到新事物上，之前工作记忆中的内容就可能遗失。