張紅

（商洛學(xué)院 藝術(shù)學(xué)院，陜西商洛 726000）

高速公路導(dǎo)視系統(tǒng)是保證車輛安全、高速通行的重要設(shè)施?！敖?0年來，我國(guó)高速公路發(fā)展速度令世界矚目。1985年之前，我國(guó)高速公路建設(shè)尚未起步；到2014年末，我國(guó)高速公路里程已達(dá)到11.2 萬千米，居世界第一?！盵1]高速公路導(dǎo)視系統(tǒng)由圖形、文字和版式三部分構(gòu)成，其中文字信息在傳達(dá)中起決定作用。歐美國(guó)家城市進(jìn)程較快，道路設(shè)施相對(duì)完善，道路導(dǎo)視中的字體設(shè)計(jì)發(fā)展成熟。瑞典、奧地利、英國(guó)以德國(guó)“DIN”字體為基礎(chǔ)，繼承或改良發(fā)展為本國(guó)導(dǎo)視系統(tǒng)字體；西班牙使用的是Carretera 字體；美國(guó)、加拿大兩國(guó)的一些地區(qū)（如得克薩斯、賓夕法尼亞、多倫多和不列顛哥倫比亞省）使用的是Clearview 字體；丹麥路標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)字體是在英國(guó)路標(biāo)字體Transport 基礎(chǔ)之上再設(shè)計(jì)的；日本1968年使用的是專為高速公路設(shè)計(jì)的“公團(tuán)文字”，2011年改為和文字體。目前，我國(guó)尚沒有一款針對(duì)道路導(dǎo)視設(shè)計(jì)的中文字體，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)道路導(dǎo)視中的字體設(shè)計(jì)尚處于起步階段。國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)主要是針對(duì)西文拉丁字母的研究，而我國(guó)相關(guān)文獻(xiàn)主要集中在交通工程等工科專業(yè)，其研究焦點(diǎn)以導(dǎo)視中漢字可視性、字高，以及導(dǎo)視排版、信息密度為主，從漢字識(shí)別角度探討高速公路系統(tǒng)中漢字字體設(shè)計(jì)的研究欠缺[2-8]?？傮w上，我國(guó)高速公路導(dǎo)視漢字字體的設(shè)計(jì)無論是在實(shí)踐方面，還是在理論研究領(lǐng)域均落后于發(fā)達(dá)國(guó)家?；诖?，本文以藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)、視覺心理學(xué)相關(guān)理論為依據(jù)，對(duì)駕駛員識(shí)別中的視認(rèn)知過程、識(shí)別特點(diǎn)和識(shí)別差異性進(jìn)行分析，結(jié)合相關(guān)視覺試驗(yàn)對(duì)西商高速公路導(dǎo)視漢字字體進(jìn)行探究，期望提出可行的字體設(shè)計(jì)方法。

一、高速公路導(dǎo)視漢字字體識(shí)別及特征

“目前，我國(guó)高速公路導(dǎo)視中使用的字體是華文大黑，這是一款屏幕用字，是為解決電視播放而設(shè)計(jì)的?！盵8]用于我國(guó)高速公路導(dǎo)視并不合適。屏幕用字與高速公路導(dǎo)視用字在下列幾個(gè)方面有所區(qū)別：一、靜動(dòng)兩種視覺環(huán)境不同；二、發(fā)光與給光兩種載體不同；三、視距不同；四、閱讀方式不同。屏幕用字連貫性強(qiáng)于導(dǎo)視用字，導(dǎo)視用字識(shí)別過程中點(diǎn)狀文字識(shí)別大于屏幕的線性文字識(shí)別。在點(diǎn)狀文字識(shí)別的過程中，主要依賴于對(duì)文字外輪廓的識(shí)別，線性文字識(shí)別的過程更多的是“一目十行”的經(jīng)驗(yàn)性連貫識(shí)讀。點(diǎn)狀符號(hào)信息在識(shí)讀過程中，對(duì)每個(gè)文字的識(shí)別度要求高于線性文字。因此，高速公路導(dǎo)視中漢字的識(shí)別是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)字體的關(guān)鍵所在。

高速公路導(dǎo)視漢字的識(shí)別受人、機(jī)、環(huán)境的影響。高速公路駕駛員動(dòng)態(tài)識(shí)別環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，影響因素包括內(nèi)部因素和外部因素兩種。車輛高度、行駛速度為影響駕駛員識(shí)別的內(nèi)部因素；天氣、光線、反光膜、路況等都屬于影響駕駛員識(shí)別的外部因素。駕駛員是高速公路導(dǎo)視系統(tǒng)識(shí)別的認(rèn)知主體，車輛行駛過程中駕駛員的視認(rèn)過程、視認(rèn)特點(diǎn)、視變率是影響高速公路導(dǎo)視識(shí)別的主要因素。通過對(duì)滬陜高速商洛至西安段高速公路導(dǎo)視識(shí)別的研究發(fā)現(xiàn)，高速公路導(dǎo)視系統(tǒng)中的漢字識(shí)別對(duì)象主要是駕駛員，其識(shí)別過程具有動(dòng)態(tài)識(shí)別、整字識(shí)別和差異性識(shí)別的特征。

（一）動(dòng)態(tài)識(shí)別特征

高速公路環(huán)境下，駕駛員在識(shí)別導(dǎo)視系統(tǒng)時(shí)具有一定視認(rèn)過程。如圖1 所示，駕駛員在行駛過程中來到點(diǎn)A 發(fā)現(xiàn)導(dǎo)視，在點(diǎn)B 開始認(rèn)讀，在點(diǎn)C 識(shí)讀完畢，之后執(zhí)行相應(yīng)的駕駛行為，在點(diǎn)F 之前行動(dòng)完畢。通過此圖可得知，指路導(dǎo)視上的信息被認(rèn)知是需要一個(gè)時(shí)間段的，這個(gè)時(shí)間段就是司機(jī)的視認(rèn)距離。視認(rèn)距離中駕駛員的視力受車速影響，“駕駛?cè)嗽谛熊囍械囊暳κ请S相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的加快而變化，車速越快，視力下降越大。車速提高三分之一，視認(rèn)距離將減少三分之一”[9]。

圖1 駕駛員對(duì)導(dǎo)視的視認(rèn)過程

高速公路導(dǎo)視中駕駛員的視認(rèn)知還具有動(dòng)態(tài)視覺的特征。動(dòng)態(tài)視覺的環(huán)境不同于靜態(tài)視覺，駕駛員在動(dòng)態(tài)視覺的狀態(tài)下，車輛在行駛中，不停地上下顛簸，視點(diǎn)一直處于不穩(wěn)定狀態(tài)。再加上高速公路交通外部天氣、光線變化、反光膜等環(huán)境因素，高速公路導(dǎo)視中字體識(shí)別處于模糊狀態(tài)。高速公路導(dǎo)視漢字識(shí)別要在一定的視認(rèn)距離和動(dòng)態(tài)視覺的基礎(chǔ)之上進(jìn)行，在具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，應(yīng)利用具體的藝術(shù)設(shè)計(jì)手法，加強(qiáng)漢字字體設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、輪廓、筆畫粗細(xì)等細(xì)節(jié)，從而加強(qiáng)高速公路導(dǎo)視中字體設(shè)計(jì)的清晰度。

（二）整字識(shí)別的特征

高速公路導(dǎo)視上的文字多為地名、數(shù)字、指示性信息，信息清晰明確，信息含量少。通過對(duì)西商高速30 個(gè)導(dǎo)視牌的研究，根據(jù)《通用規(guī)范漢字表》的常用字集確定高頻字占總字?jǐn)?shù)的90%。高頻字使用數(shù)量多于低頻字。高頻字和低頻字的識(shí)別方式有所不同，駕駛員在高速行駛的環(huán)境中對(duì)導(dǎo)視中的高頻字趨向于整字識(shí)別。格式塔心理學(xué)認(rèn)為：“人的視知覺行為具有整體性，對(duì)于事物特征的識(shí)別不是由各個(gè)部分簡(jiǎn)單相加，而是由事物整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的，也就是說，視知覺不是感覺元素的集合，而是在事物所有特征共同刺激下呈現(xiàn)出的一個(gè)總體印象?！瘪{駛員在識(shí)讀導(dǎo)視上的高頻字時(shí)依賴經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其輪廓特征進(jìn)行整字識(shí)別；遇到低頻字時(shí)，才會(huì)關(guān)注到文字筆畫的細(xì)節(jié)并進(jìn)行深入識(shí)讀。日本高速公路導(dǎo)視有名的和文公團(tuán)文字，就是依據(jù)視覺心理學(xué)“視覺完形”的理論，在設(shè)計(jì)初期注重這款文字與駕駛員心中的字形相吻合，省略掉了文字筆畫細(xì)節(jié)，強(qiáng)調(diào)文字輪廓特征，將文字直接轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮槌橄蟮姆?hào)。圖2 為和文公團(tuán)文字中的“環(huán)”“永”和“鷹”字，在此款和文字體設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師減省了“環(huán)”字的“捺劃”；省略了“永”字的“折勾”；刪除了“鷹”字大量副筆畫，保留了主筆畫，從遠(yuǎn)處觀看此字時(shí)，能確保駕駛員對(duì)文字輪廓特征的識(shí)別。從交通心理學(xué)的角度來講，駕駛員在高速路上駕駛交通工具時(shí)，最主要的任務(wù)還是安全駕駛，對(duì)道路右側(cè)導(dǎo)視信息的識(shí)讀，是相對(duì)次要的關(guān)注點(diǎn)，因此，進(jìn)行信息識(shí)讀時(shí)偏向于整字識(shí)別，也就是根據(jù)漢字結(jié)構(gòu)輪廓去識(shí)讀，忽略漢字筆畫細(xì)節(jié)。

圖2 日本高速公路和文公團(tuán)文字

（三）差異性識(shí)別的特征

高速公路導(dǎo)視中駕駛員的視認(rèn)知具有差異性特征。視覺心理學(xué)研究成果表明，高速公路導(dǎo)視中司機(jī)的年齡、性別、視高度和視野、視力、反應(yīng)能力都會(huì)影響到對(duì)漢字信息的識(shí)別。在眾多因素中，年齡是影響駕駛員視認(rèn)知與反映速度的主要因素。通常18～20 歲是駕駛員視力最好的時(shí)候；20～25 歲反應(yīng)速度快；25～40 歲的駕駛員視變率和反應(yīng)速度比較穩(wěn)定；40～65 歲視力和反應(yīng)速度均下降。在具體設(shè)計(jì)實(shí)踐中要考慮駕駛員視覺的差異性。除了視認(rèn)知和反應(yīng)速度的原因外，視野也是影響駕駛員識(shí)別差異性的原因所在。根據(jù)人體工程學(xué)對(duì)視野的研究，當(dāng)眼睛和頭部同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右方向轉(zhuǎn)動(dòng)的最適宜角度為15 °，向上轉(zhuǎn)動(dòng)最大角度為90 °，向下轉(zhuǎn)動(dòng)最大角度為70 °。行駛在高速公路上的機(jī)動(dòng)車駕駛員，一般長(zhǎng)時(shí)間以坐姿的狀態(tài)處于駕駛工具內(nèi)部空間中，其水平視線與駕駛車輛的高度有關(guān)，一般水平視線低于站立時(shí)，出于駕駛安全的考慮，在駕駛過程中頭部轉(zhuǎn)動(dòng)觀看指示性文字的幅度較小。在具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，對(duì)漢字字體進(jìn)行結(jié)構(gòu)、形態(tài)的再設(shè)計(jì)，使其清晰、易識(shí)讀是十分必要的。

二、高速公路導(dǎo)視漢字字體設(shè)計(jì)原則

根據(jù)上文高速公路駕駛員視認(rèn)距離、動(dòng)態(tài)視點(diǎn)、視覺完形以及視變率的特點(diǎn)，可以得出高速公路導(dǎo)視字體設(shè)計(jì)諸要素，要以最大限度地滿足駕駛員的視覺識(shí)別為目的?；诟咚俟穼?dǎo)視中字體設(shè)計(jì)的特殊性。結(jié)合謝培元在1962年《第二中心線》中提出的設(shè)計(jì)新字體的方法，本研究認(rèn)為高速公路導(dǎo)視中漢字字體設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則。

（一）結(jié)構(gòu)均勻

字形均勻是指字與字之間看起來大小均勻相稱。漢字外輪廓從幾何學(xué)的意義上是方塊字，但隨著漢字結(jié)構(gòu)的變化，又可分為菱形、三角形、梯形、圓形等。在具體設(shè)計(jì)實(shí)踐中如何把這些形體不一，結(jié)構(gòu)不同的漢字處理到視覺上的合理？這其中既需要藝術(shù)美學(xué)，又要符合力學(xué)的規(guī)律，“滿收虛放”，以方框?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)衡量漢字外輪廓，滿的一邊要向內(nèi)收，虛的一邊要向外放，這樣才能使設(shè)計(jì)的一套漢字形體大小勻稱。

從漢字構(gòu)型學(xué)的角度講，漢字分為獨(dú)體字和合體字。高速公路導(dǎo)視中不管是獨(dú)體字還是合體字，文字結(jié)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)。在具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，以獨(dú)體字中不對(duì)稱曲線為骨架的文字難度最大，一般通過確定重心，調(diào)整筆畫關(guān)系來確保其穩(wěn)定態(tài)勢(shì)。合體字，顧名思義是由兩個(gè)或兩個(gè)以上部件組成的漢字。不同結(jié)構(gòu)的漢字在進(jìn)行字體設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)中線為準(zhǔn)，以左右平衡、上緊下松、上小下大、有爭(zhēng)有讓、適當(dāng)穿插的原則逐個(gè)調(diào)整。比如“攀”字屬于多偏旁的字，筆畫眾多，在設(shè)計(jì)時(shí)強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)，保留主筆畫，對(duì)副筆畫進(jìn)行適當(dāng)刪減，降低從遠(yuǎn)處識(shí)別時(shí)筆畫的粘連情況；如“省”字為上下結(jié)構(gòu)，上部筆畫較少，下部筆畫較多，在設(shè)計(jì)字體時(shí)上部應(yīng)緊湊，下部應(yīng)寬松一些，這是基于人的視錯(cuò)覺以及心理作用進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

（二）筆畫簡(jiǎn)煉

“筆畫特征由筆畫的粗細(xì)、筆畫數(shù)和筆畫形狀（筆形）等三個(gè)部分組成，與字面字身、中宮等概念共同構(gòu)成了密度、縱橫比、細(xì)節(jié)等復(fù)合的識(shí)別因素。”[10]其中文字的筆畫數(shù)是不可變量，筆畫粗細(xì)和筆形是漢字字體設(shè)計(jì)的可變因素。筆畫數(shù)、筆形和筆畫粗細(xì)三者影響文字的通透性及可辨識(shí)度。筆畫數(shù)的多少形成單個(gè)漢字的筆畫密度，筆畫少的文字，筆畫密度小，字形清晰簡(jiǎn)潔，易于識(shí)別；筆畫多的文字，筆畫密度大，遠(yuǎn)距離識(shí)別通透性差，筆畫易粘連，不易識(shí)別。通過模擬駕駛員識(shí)別環(huán)境的視覺試驗(yàn)可以看出，在遠(yuǎn)距離光暈條件下加強(qiáng)漢字外輪廓特征和筆畫細(xì)節(jié)（筆形） 的處理是有效的設(shè)計(jì)手段。如“天”“夫”在遠(yuǎn)距離光暈條件下識(shí)別時(shí)需要加強(qiáng)文字輪廓特征，否則因?yàn)閮勺謪^(qū)別甚微，容易造成錯(cuò)誤識(shí)讀?！皥@”和“囤”兩字，外輪廓相同，兩字內(nèi)部的“元”和“屯”筆形的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。筆畫的粗細(xì)可影響漢字的清晰度，筆畫的粗細(xì)形成了字體的灰度?！白煮w的灰度，也稱為字體的勻度，是指文字的黑形與字格的白形通過視覺混合后形成的灰度級(jí)和均勻程度，它是人們感知一套字體黑白形態(tài)是否均衡的重要參數(shù)?！盵11]一般來說，人類視覺會(huì)將筆畫視為正形，筆畫與筆畫間的留白視為負(fù)形（即內(nèi)白）。一套字體中，不同筆畫密度的漢字要想保持統(tǒng)一的視覺灰度比，就要根據(jù)筆畫密度調(diào)整筆畫的粗細(xì)，筆畫密度小的文字筆畫加粗，筆畫密度大的文字，筆畫相交、相連、重復(fù)處要適當(dāng)調(diào)整寬度、筆形，保證文字的通透度。如圖4 所示，不同的幾款黑體字（從上到下分別是方正蘭亭超細(xì)黑、方正細(xì)黑一、方正黑體和方正大黑字體），在模糊的視覺條件下，可以清楚地看出筆畫最細(xì)的方正蘭亭超細(xì)黑可視性最小，方正黑體和方正大黑是這組文字中可視性較好的，但是方正大黑由于筆畫過粗，中宮收緊，其筆畫的細(xì)節(jié)出現(xiàn)粘連不通透的現(xiàn)象。這種灰度關(guān)系，在遠(yuǎn)距離識(shí)別中也會(huì)影響文字的清晰度。因此，在高速公路導(dǎo)視字體設(shè)計(jì)實(shí)踐中，找到筆畫粗細(xì)之間的規(guī)律是達(dá)到提高識(shí)別度的方法之一。

圖3 筆形與漢字識(shí)別

圖4 光暈條件下的漢字識(shí)別實(shí)驗(yàn)

（三）中宮開敞

除了結(jié)構(gòu)、筆形、粗細(xì)這些元素以外，開敞的中宮也是高速公路導(dǎo)視字體設(shè)計(jì)的重要影響因素。“高速公路環(huán)境下，漢字中宮開敞可以增加可識(shí)別性。漢字字形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的中宮一詞來自于中國(guó)書法中九宮格的概念，主要是分析漢字間架結(jié)構(gòu)的一種方法，即將漢字用九宮格加以分割，中間的那一格就被稱為中宮?！盵12]如印刷字體微軟雅黑和方正大黑相比，微軟雅黑中宮大于方正大黑。在遠(yuǎn)距離識(shí)別中，筆畫粗細(xì)相同的前提下，大字面中宮開敞的微軟雅黑字體，更適宜高速公路導(dǎo)視系統(tǒng)漢字的識(shí)別。格式塔心理學(xué)中提出人類視知覺注意力不均衡分布的特點(diǎn)，正是中宮開敞更適識(shí)別的理論依據(jù)，即人的視知覺在認(rèn)知特定范圍時(shí)，顯示出注重上部多于下部，左邊強(qiáng)于右邊，上部強(qiáng)于下部，中間強(qiáng)于邊緣的特點(diǎn)。在具體的字體設(shè)計(jì)實(shí)踐中分別確定合體字和獨(dú)體字的字面面積，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整文字中宮，使?jié)h字中心更加舒展。如圖5 所示，印刷黑體字“藍(lán)田”“商洛”的漢字中宮較緊湊，在高速公路導(dǎo)視系統(tǒng)識(shí)別中視覺可視性較差；微軟雅黑字體，將“藍(lán)田”“商洛”字面面積擴(kuò)大，達(dá)到中宮開敞的效果，進(jìn)行“藍(lán)田”“商洛”光暈條件下的識(shí)別實(shí)驗(yàn)比較，發(fā)現(xiàn)中宮開敞的漢字識(shí)別度更高。

圖5 漢字在光暈條件下的識(shí)別實(shí)驗(yàn)

三、結(jié)語

高速公路導(dǎo)視中的漢字識(shí)別，是一個(gè)復(fù)雜的認(rèn)知心理過程。針對(duì)我國(guó)沒有專為高速公路導(dǎo)視設(shè)計(jì)的漢字字體，依據(jù)視覺心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)相關(guān)理論，結(jié)合西商高速進(jìn)行漢字字體識(shí)別實(shí)驗(yàn)，得出高速公路環(huán)境下使用的標(biāo)準(zhǔn)字體在遵循傳統(tǒng)漢字認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上，應(yīng)做到字形均勻、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、筆畫簡(jiǎn)煉、中宮開敞的原則。高速公路導(dǎo)視中的字體設(shè)計(jì)是功能性極強(qiáng)的交通符號(hào)化文字，不是藝術(shù)品，字體設(shè)計(jì)師也不是藝術(shù)家。作為公共環(huán)境中的漢字字體設(shè)計(jì)，是傳播、記錄和交流信息的必要工具。