iOS 夜间模式的“黑暗面”:你的眼睛真的会适应它吗?。

对于大部分人来说,Dark Mode并没有什么作用。

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编者按:去年苹果终于把群众呼声很高的黑暗模式(Dark Mode)添加到MacOS上。而在几天的WWDC上, iOS 13也引入了也引入了类似的功能。在夜间模式下,很多应用的背景都会变成纯黑色,比如信息、日历、地图、备忘录等等;壁纸、视图、控件、菜单等背景也会变暗。很多人认为,相对于典型的白底黑字模式,自己的眼睛对此类模式更加适应。但事实果真如此吗?TidBits的一篇文章从视觉科学和心理学的角度对Dark Mode进行了剖析,其实大多数时候对于大部分人来说,Dark Mode并没有什么作用。原文标题是:The Dark Side of Dark Mode

夜间模式(Dark Mode)是macOS 10.14 Mojave的特色功能。苹果甚至在macOS产品页最显眼位置都留给了它:

深色模式带来一种全然不同的外观,让你能将注意力集中在做事上。工具栏和菜单会相应隐入深色背景中,而工作项目中那些细微的颜色以及重要内容由此更加突显。你可以在系统偏好设置的通用面板中开启这一模式,为自己营造一个既美观又无干扰的工作环境,让视线轻松保持专注。深色模式适用于 Mac 内置的各款 app,同时也兼容第三方 app。

第三方app已经纷纷接受了这种模式。自从Mojave推出以来,我们的观察清单忠实地记录了一个个支持夜间模式或者以某种重要是调整其支持的app名单。

带2个Disk II磁盘以及Apple Monitor II 显示器的Apple IIe

那你有没有想过,如果夜间模式是如此引人注目的话,为什么苹果在第一台Macintosh推出之后花了35年才回归到苹果和IBM PC机CRT显示器的那种黑底亮字的样子?那些黑底绿字或者黄褐色字的屏幕真的有那么出彩吗?

不是的,回到1984年,Mac最显著的设计决定之一便是白底黑字和图像的界面,就像数百年来印刷业的做法一样。这算不上创新,因为施乐Alto的设计师(苹果的设计师就是抄他们的)早就选择了白底黑字的显示模式。甚至回溯到更早以前,Douglas Engelbart的NLS “演示之母”也是使用白底黑字显示。但是Macintosh是第一款尝试模仿纸张的主流个人计算机。

不幸的是,苹果对夜间模式所带来好处的宣传,是对人类视觉感受科学的公然冒犯。除了在特别特殊的情况下,夜间模式无论如何都不会悦目。人的眼睛和大脑更偏好浅背景深前景,反过来会导致阅读文字、解读控制以及理解所看到的东西更加困难。

夜间模式也许会成为时髦流行一阵子,但是开关这种模式的人可能会效率变低变慢。如果你采用夜间模式纯粹是因为苹果把它当作新的热门功能推销的话,你还是好好想想,通过系统设置>通用切回原来的光亮模式,因为你的眼睛和大脑更喜欢这种模式。

前暗后亮:背景

视觉研究已经表明,人类更喜欢前暗后亮(dark-on-light)。这是因为,在现实世界里,你周围的任何场景通常都是明亮的。人类是在外面进化的,我们通常白天活跃晚上睡觉。我们关心背景前面的物体,无论是食物、工具、捕食者还是别的。这些东西按照定义本来就比背景要暗,因为它们被太阳或者在室内被开启的任何灯光照亮。在明亮的背景下即便是浅色的物体也会突出,因为它们被除了了身后以外的某个方向的光照亮。这就是间接入射,让物体的大部分处在阴影当中,从而比背景更暗。

当然,这种说法过于简化了。背景未必总是比前面的物体更亮的(不妨想想黄昏时刻的篝火),而室内照明的变化会大得多。但是一般原则基本是一样的——背景往往比场景中的物体更亮,所以相对于浅色的背景,人的大脑对暗色的对象会更习惯,因此而更偏向。这种偏好甚至可能已经植入到我们的大脑里面。给3个月大的婴儿同时展示背景暗前景亮的图片和前景暗背景亮的图片,他们往往会先看后者。

举个例子,我们不妨看看我们的档案。在“在iPad上阅读:比印刷页面更好”(2018年3月15日)中,Charles Maure用两幅过度着色的林肯照片来说明这种偏好。这两幅都用了奇怪的颜色来消除对彼此的熟悉感,但你会发现右边这幅本能上更容易辨认。(是的,由于脸部对大多数其他对象都更容易识别,所以这幅图像是用来举例,而不是证明。)

(之所以引用Charles的文章是因为他夫人Daphne Maurer是曼彻斯特大学的一位实验心理学家以及著名的视觉科学家,最近才因为对人类婴儿视觉发展的突破性研究入选美国科学促进会。夫妇两人长期搭档,正准备出一本关于知觉的书,所以我无法说服Charles亲自来写这篇文章。)

把前暗后亮运用到屏幕上

注意在光晕映衬下的仙人掌边缘

像上面的Technicolor Abe这样的图像其实不算问题——我们主要关心的是由细线构成的文字。在黑底白字的夜间模式下,线条的白色会令每条线的边缘发亮,导致边缘模糊。然而,如果文字的细线是黑色而背景是白色的话,两边的白色就会漫过整条线,从而均匀地亮化黑线,所以边缘就不会模糊了。Charles用9一张太阳底下背光的仙人掌照片来说明这一点,图中可看出,在明亮的光晕照耀下前面的仙人掌更亮了。

模糊不是好事,因为人眼主要靠对比来析取图像的细节。Charles在“现实与数字图片”(2005年12月12日)中写道:

人眼本身看不见光线,它看见的是光线的变化——对比。如果2个对象之间没有对比,则在眼睛看来就是1个东西。这一事实使得控制临近细节的对比变得至关重要。

他主要关注照片相关问题,文本易读性的若干研究也证明了对比的至关重要性。当然,对比是双向的——黑在白上或者白在黑上都是强烈对比。在科学文献中,黑在白上叫做“正极性”,而白在黑上叫做“负极性”。过去几十年的许多研究已经发现,正极性显示在各种领域均有性能改善。(无论是早期的CRT还是最近的LCD显示)。2013年 Piepenbrock、Mayr、Mund与Buchner在《人体工程学》发表的一片论文这样写道:

比方说,正极性在错误率和阅读速度上的优势已经在文字识别任务、文字抄写数量、对视觉舒适度的主观评定、文字理解、阅读速度等研究中体现。Taptagaporn 和Saito跟踪了不同照度以及不同可见目标下的铅笔大小变化情况。他们发现,正极性显示下的视觉疲劳度要小于负极性的。类似地,Saito、 Taptagaporn和 Salvendy还发现正极性显示下人眼的晶状体调节和对焦都要比负极性显示更快。

总结一下,像Mac的Light Mode那样的前黑后白(正极性)显示在人眼对焦、文字识别、文字抄写、文字理解、阅读速度以及校对效率方面提供了更好的表现,而且至少一些过去的研究表明,采用正极性显示不那么容易引起视觉疲劳,且提高视觉舒适。这无论对小孩还是老人都有好处,正如那篇论文总结那样:

在老龄化的社会里,在设计数字显示时需要考虑年龄相关的视力变化。视敏度测试和校对任务揭示了正极性对小一点和老一点的人有好处。浅色背景下的深色字母更容易辨认,是老少咸宜的强烈推荐。

《人因与人体工程学会》上还发表过一份研究,其关注点是正极性显示如何促进了小字体的阅读,在文中,Piepenbrock、Mayr与Buchner得出了以下结论:

对于在此类显示器上的文本设计来说,其潜在影响似乎很重要,因为那些计算机、汽车控制与娱乐系统,以及智能手机等日益被用于基于文本的媒体和沟通上。这些显示屏的尺寸有限,用小字体来尽可能多地传递信息是很诱人的。在用小字体的情况下,尤其要注意避免负极性显示。

在千呼万唤下,现在iOS 13终于推出了类似Mojave的黑暗模式了,你可能也需要避免使用这种模式,否则的话在表现和效率上都会遇到问题。

屏幕亮度与环境亮度

关于对人眼偏好浅色背景下的深色对象的说法,这里有个要注意的地方。除了火、闪电以及生物性发光的萤火虫以外,自然界几乎没有会发光的东西。

但是,在我们的现代世界,屏幕是发光的,而且量还不少。(广告业就是这样——现在的屏幕用LED发光的就算不是大部分也是很多的路。不用LED的那些用的是荧光灯)

那么,屏幕亮度和环境亮度所扮演的角色分别是怎样的呢?从舒适的角度来看,亮白的屏幕无疑很耀眼很难看。纸张发射了90%的任何光线,因此总是比环境光暗一点,但是比方说像iPhone或者iPad的屏幕,往往要比环境光源更亮一些。

当(屏幕亮度与环境亮度)两者之间存在不匹配——屏幕在外面太暗或者在里面太亮时——人眼是很难看的。所以苹果才在iOS(设置>通用>辅助功能>显示调节)里面实现了自动亮度调节,当你在卧室看东西时减少屏幕亮度,在阳光下拍照时增加亮度。苹果的算法未必符合你的眼睛喜好,但是必要的话手工调整亮度也很容易。

类似地,苹果在许多设备上的原彩显示技术试图让显示器适应周围环境的色彩以减少在暖光室内注视冷白光iPad屏幕的刺眼感。大部分情况下可通过设置>显示与亮度(iOS)及系统偏好>显示(macOS,硬件支持情况下)来激活原彩显示。

请注意,我还没有提过任何前暗后亮正极性显示在周围环境发光情况下所带来的认知好处。这是因为研究表明环境光并不重要。通过在暗室和典型办公照明环境下进行相同的实验,经过比较后,Buchner与Baumgartner在《人体工程学》的另一篇论文中论证了正极性显示的好处是独立于环境光的。(而且色品也没有影响,蓝配黄跟白加黑的实验结果没什么区别,一切都与正极性有关。)

所以,尽管经常熬夜的程序员会说他们发现晚上在昏暗的室内赶写代码时夜间模式更加舒服,但如果他们坚持传统的白底黑字模式的话也许活可以更早赶完(当然,要保持屏幕背光亮度与室内光一致)。

向着光走

话虽如此,总会有些另类。比方说,睡眠研究认为,几乎所有成年人每晚需要7到9小时的睡眠,但约有1%的人天生就不需要睡那么多。(大多数声称自己不需要睡这么多的人其实看起来要比实际老8岁。)同样地,我可以肯定对于某些人来说夜间模式会更好,也许是因为视力问题,比如飞蚊症或者光线刺激的偏头痛。但对于绝大部分的人来说,其中的科学已经相当清楚了——夜间模式会妨碍你的生产力。

夜间模式也有一些优秀的小众用例。假设你是因为音乐家,在昏暗的舞台表演时需要使用到MacBook Pro。即便MacBook Pro在黑暗模式下使用起来可能会更难更慢,这些坏处也许是值得的,因为这样可以避免白光照到你的脸。类似地,如果你晚上看iPhone而身边的人要睡觉的话,最好还是换成前亮后暗——不管是在电子书app还是iOS 13里面——以免你的失眠殃及你身边的伴侣。

当然,关于用不用黑暗模式到头来每个人都会做出自己的决定。哪怕研究表明我们的决定未必是最优的,我们依然会自己做决定。

但无论你选择什么,重要的是要知道苹果的营销人员对自己的夜间模式并没有任何的科学依据。事实上,对于那些存在视力需求的人来说,macOS的系统设置>辅助功能>现实早就有反色这个选项了,这说明夜间模式的存在很大程度上只是个噱头。

如果你想用的话就用吧,但这个玩意儿大部分时候对于大多数人来说都会影响效率。

原文链接:https://tidbits.com/2019/05/31/the-dark-side-of-dark-mode/

译者:boxi。

THE END
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