原创 可用性设计与可靠性的关系（1）

可用性是当前电子江湖无一不在做，却大都未明晰成一个独立学科的技术内容。它融入到了工业设计与人机界面的功能设计当中，据传闻，欧盟有意将可用性认证引入强制认证。关于可用性，其实质不仅仅是是用户有更直观、流畅操作感的感受，更有深入洞察人性缺陷，以实际设计的限制与引导而规避因为人的操作错误而引起产品可靠性的问题。

试举一例：我们去饭店吃饭，临走时，大家纷纷起身离座后，我常有意提醒一句“看看手机、钱包、书包的，别落下”，经提示后，宾客无一不回首检视自己的座位，或摸口袋，也还真有提示见效的时候，朋友纷纷夸我细心，殊不知我已偷偷替他们检查过，多说一句不过是做个实验来验证而已。由此推之，在界面设计中，操作者可能会漏掉的设置、或者设置错误后可能会引起故障或隐患危害的参数，调整时候的提醒功能与我的提示有何区别？

网页上进行信息设置时，如果有的信息填报的格式不对，或者漏填，是不是常见有提示？

报警设置超出了正常的报警范围，真有隐患发生报警将不能及时报警。如果在报警的上下限设置超范围时，软件给出提示“若设置超出**值，则可能仪器出现危险却不会报警的隐患，厂家将不承担因此设置超限引起的一切后果”，如此危言耸听一下，操作者是不是会停顿认真思考一下？

再比如设置功能的按键放置在界面的左侧，每次用右手操作按键，胳膊都会挡住视线，我在西南某企业参观时遇到的。

类似问题还有很多，可统归为“可用性”问题，那可用性设计都包括哪些内容呢？

可使用性设计的内容包括视觉（色彩和显示）、控制（操作和布局）、报警、照明、其它（如移动）等内容，主要的目的是在读取信息须容易被识别、输入的操作需要有确认和有效性的限制和判断、故障信息须能及时报警并被使用者感知到以免发生危害。

1、色彩与显示布局

显示包括了一切向操作者提供信息的途径，不仅指屏幕显示方式，它包括视觉显示、声音报警、触觉显示三部分；对每一类显示的要求也分为三个等级：察觉、识别、解释。

对于用户来说，用户界面显示即系统，因此界面的设计承载了客户对产品所能认知的全部内容，细节上的缺失，即使内部设计下了很多的心思，仍然会给用户留下粗糙、低档、不专业的感觉，这种感觉虽然对技术和产品质量无碍，但对产品的购买决策会形成很大的障碍。工业设计可以通过美学的设计对此进行改善，但艺术毕竟是艺术，嵌入式系统的产品首先是一个仪器，它的核心是其功能，是工程技术，因此界面的设计也不仅仅是艺术的脑力激荡的构想，而是也有特定的规范性技术要求。

系统外观和界面色彩要求冷 / 暖色调与环境本身、行业对环境色彩的特殊要求等因素决定，如：

在儿童游戏机上用主色调为纯黑色的色彩，则会破坏儿童玩家的心情；

在正式商业或政治会议场合的投影仪，用色彩斑斓的外壳和操作界面则显得不合时宜；

红色汽车适于女士驾驶，但医疗设备用红色为主色调的界面和外观，则容易引起患者的恐慌，这既是患者心理的因素，也是是行业的特定要求。如此等等… …

另外，对色彩的要求一般是一种主色调色彩，另有1-2种色彩作为点缀色，切不可用两种颜色作为主色调。

操作菜单不超过3个层次，对任何最底层的功能操作，不超过3个菜单选择或按键操作就能完成；

界面显示的同一物理量，在一个界面下，不要有重复的数据信息，或经过换算能得到同一物理量的结果。比如汽车的速度表和里程表和车载时钟的时间，速度表的显示结果与某区间中的里程 / 花费的时间相对照，会有较大的差距，这种差距后果轻的会引起使用者对工作状态的模糊，严重的会引起误判，如医疗设备中，监护仪的显示信息里，心率和脉率在同一个界面下显示，这两个值本应该相等，但当差距较大的时候，心脏心血管处置方面的药物，药量的多少到底以哪个信息为基准进行判断？

另外物理量和数据的显示信息应能被使用者直接读取并形成直接的大脑判断，不要经过换算过程，如0.00003m的显示，就不如30μm的显示给人的印象更直观；汽车仪表盘上的120km/h，和2000m/min、33.3m/s相比，前者给我们的感觉更直观是显而易见的。

符号和图形信息要分区，分区显示的结果须符合使用者日常操作其他常规家用电器和数码产品的习惯，且显示布局时，调整操作按键的时候，调节手臂不应遮挡被调节信息。

显示精确迅速，只需“是”“否”的，则用yes/no指示器；

界面上的物理量数值变化不宜太快，以<2字/s为宜；

减少过多的目视显示；

显示界面的边界留出余量，避免信息的混淆；

仪表面色彩和文字用差别最大的颜色，推荐以黑色底色+浅色字体或像素的方式，如黑底+白字、黑底+黄色字；

仪表盘上标示的单位，优先选择用物理量单位的字母形式表示，而不是用物理量的中文名称、英文名称、或物理量单位的汉字表述来表示，因为汉字属于书写文字，在人脑中的信息传递过程是从文字——大脑——实际含义的理解过程，英文为阅读文字，在人脑中也需要一个转换过程，不如物理量单位来的直接。如电压的表示方式用“V”或“KV”，而不是“电压”、“伏”、“千伏”。

人的视觉有一个最佳的视角范围，在这个范围中，头部不必俯仰而导致疲累，以平视斜向下15-45度范围内，视线与界面垂直为宜。 

除此外，人眼还有个分辨率的问题，看大的户外LED显示屏时，远处看，图像清晰，整体效果好；离近看，则屏幕发花，图像质量的美感荡然无存。这个现象的原因就是人眼的分辨率所致。人眼有一个最小分辨角为1.5’（即0.025⁰），换算成弧度为θ=0.000436，人眼睛到被视像素点的距离为R，因此人眼睛所能分辨的最小间距则为θ*R=0.000436*R，意指像素之间间距小于θ*R时，人眼睛在R的距离看像素时，会分辨不出独立的像素，看起来图像是细腻而连续的，反之，图像则会显得粗糙。

主要监视信息及参数在同一界面内显示，不需要调换界面或进行肢体移动即可得到想要的关键信息。

主要显示信息或参数与辅助信息对比，在大小、色彩上有明显区别，并分区布局。需要长期观察的信息，显示界面色彩柔和不会引起观察者视觉疲劳；同时非预期变化值的显示应强烈而突出，能够在其发生变化时有效提醒观察者。

显示界面的设计追求，一方面出于使用者认知的便捷直观，另一方面出于使观察者的快速反应和信息不至于误判，第三方面出于观察者的个人心理舒服感受。

显示效果对环境条件有照明和振动的要求，对被动（不发光）显示，适合的照明条件为至少200lx（勒克司，照度单位，亦即距离该光源1米处，1平方米面积接受1lm光通量时的照度）。如果达不到，应采取放大显示内容、提供局部照明、使用主动（发光）显示等一种或多种补偿措施，且在照明时需避免反射的影响，可以倾斜显示或者增加抗反射的表面。在发光（主动）显示情况下，对比度（前景和背景的亮度比率）至少为3:1才符合要求（推荐比率6:1）、发光显示的表面不能反射任何光源（也就是说，反射光和环境的对比度尽可能的低），否则显示在未开启时看起来像开启的或者将很难阅读。

对振动条件的要求是因为显示的振动将影响读数正确率和阅读时间。补偿措施有：

1)          高亮度的显示可以提高对比度，超过通常水平；

2)          振动方向上的笔画宽度是字符高度的5%到7%；

3)          显示与操作者振动频率匹配。

其他条件有观察显示的视线不能被正常操作的动作遮挡、首选黑白对比显示易于识别、信号密度高或者操作者必须搜索特定信息的情况下，用有颜色的编码显示有助于察觉。

读测量值（定量观察）是一项知觉任务，要注意指示值的正确性。为了这个目的，假设指示的变化率足够低，以便能够准确的观察。数字显示的数字变化速度不能大于每秒2次；

2、操作控制布局要求

操作控制按键布局的最基本准则是“必须符合用户最普通的操作习惯”；与同类成熟产品比较，产品操作不得与其操作差异太大，尤其是与安全有关的操作。较有参考价值的仪器为电脑、数码相机、电视机遥控器等。具体规范要求如下：（未完待续）

下接：可用性设计与可靠性的关系（2）