Light up your endogenous clock, an experimental research&design towards the interaction interfaces and back-lighted devices.
生物钟现象早在公元前四世纪就已被人类发现,Carolus Linnaeus在1751年提出的“Horologium Florae”花园设计概念(基于Andrew Marvell于1678年的诗歌The Garden中的描述)为早期的时间生物学提供了原始模型,同样中国的易经也对人体内静脉时辰有较为精确的记载。
生物钟的产生在现代医学中被认为由外部环境因素(Zeitgebers)作用在生物视交叉上核(SCN)刺激褪黑素的释放从而使生命体产生一系列的作息循环,在人体中表现为环境光线中的蓝光波段与视神经的相互作用从而产生生物时间循环(盲人同样会对光线刺激有生物反应)。因此环境光线对人体的作息,睡眠深度,以及情绪和生理都有重要影响。
“日出而作,日落而息”,科学的受光方式自然是跟随地表自然光线的规律而安排作息,人体生物钟的运作不受影响而产生紊乱以达“道法自然”的道学生命宗旨。
然而在实际生活中并非如此理想化,一项针对年轻群体的研究表明目前随着多媒体科技大幅蔓延,人们对屏幕的依赖已达到每天八至十小时之久,这里主要对象是手机屏幕。在普遍运用LED以及LCD背光显示科技的当下,视神经接受的人为光线强度和影响已经超出了自然光线。更为重要的,这些人为光线在一定程度上严重影响人体的生物钟运作,同样也是部分现代疾病的根源。这里对屏幕光线进行一组研究分析。
左图是对目前iPhone屏幕(Retina LED背光屏)在完全白光时(RGB参数255,255,255)的光谱分析,屏幕光线涵盖从390nm到700nm所有肉眼可见光谱范围。
然而在450nm至500nm蓝光段强度最高。上文提到蓝光是对人体刺激产生褪黑素的决定因素,因此屏幕光线对人体生物钟的影响在很大程度上取决于蓝光波段的强度。
同样这里对自然光线做一个分析对比。
由于蓝色光波长较短,在大气中最容易受到折射反射影响而损耗,因此在一天时间内,由于太阳相对地球的角度不断变换,自然光线中的蓝光强度也有很大差别。这里我们取意大利米兰作为地面样本进行分析。
图表中的橙色曲线根据一天内的光线色温变化绘制,在这里我们取样三个光色转折点:日出临界点,正午,以及日落临界点分别测量所得光线强度为3250k,8000k,以及1800k,为了与屏幕光线做比较,我们需要参考Mitchell Charity在2001年编制的Blackbody Color Datafile进行色温Kelvin与屏幕色彩RGB参数的转换。所得参数如上图表。
在这里三个临界点的RGB参数中118,255以及0代表B值,也就是我们所说的Blue蓝光强度,变化范围在0到255之间。图表中的蓝色曲线为由自然光线转换出RGB值之后的蓝色光线强度变化曲线。
这里我们假设可以用屏幕来模拟对生物钟没有额外影响的自然光线,也就等同于是用屏幕光中的蓝光段来模拟自然光线中的蓝光段。在三个临界点(日出,正午以及日落)瞬间,手机屏幕的色彩模拟如下(在这里RGB中只规定B值参数追随自然光线变动,R和G保持原有色彩不变):
在模拟图中,在屏幕中改变蓝光的强度同时信息识别度并未受到很大影响(当然拍照以及查看图片除外)。
基于这种屏幕光线模拟以及相关变化规律数据库,可以很自然生成一款app应用。这里的app设计旨在举例这种光线模拟的可能运作方式,当然项目方展方向可以更加多元。
基于生物时间学的研究,对目前屏幕显示技术下的交互设计界面或许可以提供一个新的色彩参考准则,在强调“本能”交互的现在,是否应该思考科技对人乃至所有生物的的更深层面的关怀。毕竟简单的信息传达,不能称之为交互。