新聞圖表數字閱讀眼動實驗研究

張晗

[摘 要] 隨著數據新聞、圖表新聞的興起，人們越來越多地接觸新聞圖表。本研究根據圖表理解理論的MMII模型，采用實驗心理學眼動追蹤技術，考察數字閱讀特別是手機界面下，“一圖勝千言”的圖表理解效果是否成立。研究結果顯示，數字閱讀中新聞圖表比文字信息更容易吸引人們的關注;但新聞圖表的認知加工負荷與文字相當;就閱讀理解效果來看，柱狀圖和折線圖優于文字信息，而餅狀圖劣于文字信息;當加入色彩作為自變量時，三類黑白新聞圖表的閱讀理解正確率均高于彩色新聞圖表。

[關鍵詞] 新聞圖表 類型 色彩 數字閱讀 眼動實驗

[中圖分類號] G230 [文獻標識碼] A [文章編號] 1009-5853 （2020） 01-0053-08

A picture is worth a thousand words ： Eye Movement Experiment Research on News Chart Digital Reading

Zhang Han

（School of Communication，Shenzhen University，Shenzhen，518000）

[Abstract] With the rise of data news and graphic news， people are increasingly exposed to news charts. Based on the MMII model of the chart comprehension theory， this study uses experimental psychology eye tracking technology investigate whether digital reading， especially the mobile phone interface， is effective in understanding the effect of the“one picture is worth a thousand words”chart. Research results show that news charts in digital reading are more likely to attract peoples attention than text information. However， the cognitive processing load of news charts is comparable to that of words. In terms of reading comprehension， histograms and line charts are superior to text information， while pie charts are inferior to text information. When color is added as an independent variable， the reading accuracy of the three types of black and white news charts is higher than that of color news charts.

[Key words] News chart Type Color Digital reading Eye movement experiment

眼睛是心靈的窗戶。早在2400年前，先哲孟子在《離婁章句上》中講到“存乎人者，莫良于眸子”，意思是觀察一個人，再沒有比觀察他的眼睛更好的方法。與中國文化注重倫理、推理和經驗哲學不同，西方研究者堅持尋找一種記錄和研究人類眼睛運動的實證方法，即眼動追蹤技術。有關閱讀中眼動的研究最早可以追溯到19世紀末法國學者拉馬爾（Lamare），賈拉爾（Javal）以及休伊（Huey）的工作。早期的眼動研究，心理學研究者關注的主要是閱讀過程中眼動的一些基本參數，直到最近20多年，隨著認知心理學的興起，心理學家開始關注眼動過程與認知機制的關聯，通過分析眼動指標參數及特征說明對閱讀信息的認知加工過程。

1 研究對象與理論問題

1.1 作為信息傳遞形式的新聞圖表

圖表，又稱統計圖，指圖像化的數據，通常包含坐標系、位置、長度、角度、方向、形狀、面積、體積、顏色、標尺等符號，用以表示大量數據以及數據之間的關系，讓人們透過視覺化的符號，更快速地讀取原始數據。隨著數字化傳播方式的興起，信息傳播中圖表信息的數量不斷增加，特別是以圖表新聞、數據新聞等為代表的可視化信息，使得新聞傳播的信息突破了文字——這一人們需要具備共同語言背景和長期文化積累才能實現意義傳遞的載體形式，并且推動信息“可視化”的含義從嚴格意義上的統計圖表擴展至一種探索、展示和表達數據含義的方法，甚至逐漸成為一種新的媒介形態。

早在1980年代中期，隨著我國報紙圖片宣傳工作的開展，“一圖勝千言”成為全國新聞界的一句流行語[1]。在紙質閱讀時代，“圖”是指報紙上的新聞照片，優秀新聞照片的標準有三：一是新聞價值，記者、編輯拍攝和挑選圖片的重要標準是傳播新聞形象信息;二是形象價值，要有真實生動的新聞形象，直接反映事實的新聞形象語言，現場紀實性的特點;三是配以新聞因素的文字說明。“勝千言”的標準在于“新、真、活、美”的新聞形象。

2000年以來，信息技術、網絡技術的發展和中央關于新聞宣傳工作“三貼近”的要求，為我國新聞事業的發展注入了新的生機和活力，特別是作為傳統媒體之一的報紙，在版面設計尤其是“圖”的使用上出現了很多新變化[2]。以新華社為代表的新聞單位以“圖文互動”為理念在全國“兩會”等重大事件報道中一改過去文字稿和照片稿脫節的狀況，用有限的版面資源以圖表的形式再現新聞主體，使版面利用率大大增強，實現了資源配置的最優化。

圖表新聞作為精確新聞的種類之一，是指用統計學、社會學研究方法融入傳統新聞報道，用圖表形式報道新近調查統計所得事實的一種形式，事實是指數據，而并非新聞要素的5個W及一個H [3]。常見的新聞圖表類型有平面表（統計圖）、柱狀圖、餅狀圖和折線圖等。圖表新聞的使用不僅提升了稿件的美觀度而且滿足了人們的閱讀需求，讓讀者用較少的時間完成閱讀過程，留下深刻印象，實現紙媒版面經營效益最大化和讀者閱讀時間支出最小化的雙贏[4]。圖表新聞為新聞工作者防止主觀片面性提供了一種相對客觀的形式，也成為信息時代受眾在短時間內獲得更多信息的載體形式。但很長一段時期，由于新聞界曾停留在報紙媒體應是以圖為主還是以文為主的爭論，學術界對新聞圖表的研究多歸在新聞編輯教材作為版面配置或新聞圖片的一部分進行闡述，相關研究著作和論文數量較少、關注點單一、研究缺乏系統，總體而言，關于新聞圖表的研究在我國還比較冷門[5]。

1.2 圖表理解理論

圖表呈現的信息更悅目、易觀察、便于歸因，圖表不僅有突出的視覺和空間特征，而且有表征數量關系的數值和符號，人們是否能快速正確地獲取并理解圖表所傳遞的信息，已成為認知心理學家關注的重要問題[6]。根據人們加工圖表的復雜程度可分為規則模型（rule model）、認知過程模型（cognitive process model）、計算模型（computational model）和層次框架模型（hierarchical framework model），結合新聞圖表的一般認知特征，本研究采用認知研究過程模型中的圖表理解理論。

早期研究圖表和視覺理解的學者將人們的認知過程分為三個階段，首先是視覺元素編碼，比如識別線和軸，其次是圖表信息轉譯，比如注意到圖表中形態要素的區別與變化，最后是將圖案和標簽聯系起來以解讀圖表傳遞的信息，比如決定該圖表是否有價值[7]。圖表理解理論的提出者哈佛大學史蒂芬·平克（Steven Pinker）教授認為，圖表中的信息傳遞至視網膜，再達到人們的神經系統會通過兩個階段，視覺組列（visual array）和視覺描述（visual description） [8]。視覺組列指產生于視覺描述之前的對未加工信息的形象化理解模式，這一階段的信息離理解圖表含義尚遠，人們會將視覺組列的信息提煉并將其與頭腦中已有的知識結構相聯系。視覺描述階段，人們會產生對于各成分要素的分散感知，如面積、形狀、位置、顏色、結構等以及空間關系等。從視覺組列到視覺描述存在視覺編碼過程（visual encoding processes），即對符號再現或結構化的內在機制，這一機制可劃分為四個步驟，匹配（match process）、信息歸集（message assembly）、查詢（interrogation）和推理（inferential processes）。后續的研究者認為，圖表的不同種類、顏色、標注方式，以及人們已有的關于圖表的知識也會對圖表閱讀理解效果產生影響[9]。

1.3 研究假設

毋庸置疑，數字傳播技術使人們獲取信息的方式發生了巨大的變化，人們獲取信息不再熱衷于純粹的文字表達，而是越來越被圖片吸引，通過圖片獲得視覺信息和感官享受，從語言藝術進入到視覺藝術，這一轉型被稱為“讀圖時代”的到來。特別是數字閱讀的興起，人們每天停留在電腦和手機上的時間大幅增長。

那么在數字閱讀條件下，“一圖勝千言”是否依然成立？人們對于新聞圖表的信息接收與處理是否呈現出與紙質閱讀相同的認知機制？影響新聞圖表信息加工的各項因素是否在數字閱讀條件下仍然適用？不同特征的數字化新聞圖表閱讀理解效果是否不盡相同，哪種形式更優？基于此，本文提出如下研究假設：

研究假設1 數字閱讀條件下，新聞圖表與文字信息的認識方式存在差異：

研究假設1.1? 新聞折線圖的眼動指標與文字信息的眼動指標存在差異;

研究假設1.2? 新聞柱狀圖的眼動指標與文字信息的眼動指標存在差異;

研究假設1.3? 新聞餅狀圖的眼動指標與文字信息的眼動指標存在差異。

研究假設2 數字閱讀條件下，不同類型的新聞圖表認知方式存在差異：

研究假設2.1 新聞折線圖與新聞柱狀圖的眼動指標存在差異;

研究假設2.2 新聞餅狀圖與新聞柱狀圖的眼動指標存在差異;

研究假設2.2 新聞折線圖與新聞餅狀圖的眼動指標存在差異。

研究假設3 數字閱讀條件下，新聞圖表的閱讀理解效果與文字信息的閱讀理解效果存在差異：

研究假設3.1 新聞折線圖的閱讀理解效果與文字信息的閱讀理解效果存在差異;

研究建設3.2 新聞柱狀圖的閱讀理解效果與文字信息的閱讀理解效果存在差異;

研究假設3.3 新聞餅狀圖的閱讀理解效果與文字信息的閱讀理解效果存在差異。

研究假設4 數字閱讀條件下，顏色因素影響新聞圖表的閱讀理解效果：

研究假設4.1 彩色折線圖與黑白折線圖的閱讀理解效果存在差異;

研究假設4.2 彩色柱狀圖與黑白柱狀圖的閱讀理解效果存在差異;

研究假設4.3 彩色餅狀圖與黑白餅狀圖的閱讀理解效果存在差異。

2 研究方法

眼睛是人類信息加工過程中最重要的輸入系統，眼球運動能夠即時反映信息加工過程、大腦活動和思維活動[10]。為了看清楚某一個物體，眼睛必須保持一定方位才能在視網膜上清晰成像，這種停留被稱為“注視”（fixation），閱讀時的信息主要是在注視期間獲得。當我們注意的目標發生轉移，眼睛將從一個注視點移動到另一個注視點，這種現象稱為“眼跳”（saccade）。通過研究眼睛的基本運動，研究者可以對人的認知活動規律加以探索[11]。但是眼球運動速度非?？?，典型的注視一般持續200—300毫秒，而眼跳更是僅有30—50毫秒的時間。眼動追蹤技術的不斷發展和國內外相關領域的眼動實驗成果，為心理學眼動實驗介入數字閱讀媒介使用過程的直接測量提供了可能。二十多年的閱讀領域的眼動研究的五大關鍵詞為閱讀（reading）、眼動（eye movements）、眼動控制（eye movement control）、信息（information）和頻次（frequency），研究結果主要基于英語語言閱讀，主要來自西方心理學家的工作[12]。

2.1 研究設計

本研究使用Tobii Pro T60 XL采樣率為60Hz的屏幕式眼動儀（簡稱眼動儀）。眼動儀集成在24寸寬屏顯示器中，使用Tobii pro studio軟件3.4，還包括戴爾15.6英寸筆記本一臺、標準鼠標一只、軟件配置為windows7。一體式眼動儀適合注視點持續時間和時間效度較高的研究，有利于獲得大視角的高準確度用戶眼動行為數據，確保測試環境無干擾，獲得用戶眼動行為數據。

為驗證研究提出的假設，本項目設計兩組眼動實驗，從國內三大門戶網站的數據新聞頻道：網易數讀、搜狐數字之道、新浪數據新聞選取新聞圖表素材，為了控制變量，減少干擾因素，對實驗材料進行簡化處理，增加標題和數據標注。9張實驗材料在模擬黑色iPhone7 Plus手機端界面中呈現，因為中國是iPhone最大的銷售市場，并且黑色手機框可以降低閱讀的干擾，文字材料采用常見易讀的10號方正雅黑字體，行距1.23倍。

實驗一采用單一控制變量，自變量為新聞信息形式即文字或圖表，因變量為眼動指標，測試材料模擬手機端屏幕界面，放置文字和不同類型的圖表數字閱讀材料，利用眼動儀記錄眼動指標，含首次進入時間、閱讀注視點個數、訪問時間和次數、熱點圖。

實驗二自變量為新聞圖表的顏色，彩色和黑白，因變量為閱讀效果，使用模擬手機端屏幕界面，放置相近主題的彩色和黑白的折線圖、柱狀圖和餅狀圖，在被試觀看完材料后立即進行問卷問詢，檢驗不同新聞圖表的閱讀效果。

在被試者方面，由于眼動實驗屬于心理學研究方法的范式，樣本規模少則20人，多則80人，且以大學在校生為主[12] [13] [14]。本實驗招募實驗被試35人，雙眼裸眼視力4.9及以上，無色盲，文化程度為在讀本科以上，并選取其中4人進行預實驗。在職業選取上考慮突破以往的在校大學生主體，增加企業白領、管理人員、教育工作者等，以提高實驗結果的可推廣性。

2.2 研究過程

預實驗。4名被試者參與預實驗，主要目的之一是發現測試材料可能存在的問題，其二是嘗試估算每份材料的一般閱讀時長以進行眼動儀設置。預實驗過程結束后被試者反映，個別實驗材料在屏幕顯示中的清晰度不夠，課題組調整了字體及測試圖片的大小，并將每份閱讀材料時長定為20秒。

前 測。對33名被試進行問卷調查，了解被測者基本信息、平時的閱讀習慣和圖表接觸情況，以便排除閱讀行為和閱讀素養差異較大的被試，同時獲得被試的人口學和閱讀行為數據。獲得有效被試數據30份，其中24人為在校大學生，6人為不同職業的工作人士，前測結果顯示，被試者平時均通過電腦或手機閱讀新聞圖表，一半的被試閱讀新聞圖表的頻率為一周多次，三分之二的被試者習慣用手機閱讀新聞，每天用手機閱讀的時長平均為1.7小時。

正式實驗。被試者在填寫完成前測問卷后，請被試者進入眼動儀實驗室，坐在椅子上，適應環境后，主試講述實驗的相關要求、注意事項，調整最佳實驗距離64cm。眼動儀屏幕顯示指導語后正式開始實驗，被試者要完成3段文字，3張彩色圖表，3張黑白圖表的閱讀，每段實驗材料放映時間持續為20秒，其中彩色圖表和黑白圖表同類型交叉顯示。被試者完成閱讀后，移步于實驗室旁邊房間完成后測問卷。獲得有效被試數據30份。

后 測。后測問卷共18道題，分別考察被試對9張實驗材料中數據的回憶程度和理解效果，每張圖表設計數據回憶（具體數值）和理解效果（大小、多少等對比關系）的問題，測試閱讀理解效果。

3 研究發現

3.1 數字閱讀條件下，人們對新聞圖表和文字信息的認知加工方式不同

實驗通過眼動追蹤技術記錄分析成人數字閱讀文字信息和新聞圖表的過程，記錄被試的眼動指標和特征，取每位被試眼動指標的平均值。

新聞圖表比文字信息更容易引起閱讀關注。眼動實驗中，首次注視點進入時間指被試用了多長時間第一次注視到一個興趣區，數據顯示三種新聞圖表，無論彩色還是黑白，該指標均低于同主題的文字信息，比如彩色折線圖的首次注視點進入時間為0.060秒，黑白折線圖為0.0260秒，而同主題文字信息為0.138秒，柱狀圖和餅狀圖也顯示同樣的特征，說明新聞圖表比文字更容易引起閱讀關注。

新聞圖表的信息加工復雜程度與文字信息相當。首個注視點持續時間代表信息加工的復雜程度，時間越長表明被試閱讀時需要更多時間來加工信息，而這一指標在文字信息與彩色或黑白的新聞圖表上沒有顯著差異。在“總注視時間”這一指標上三類新聞圖表與文字信息加工所需時間十分接近，只有柱狀圖所需時間較同主題的文字信息稍長。注視點個數指在測試材料的興趣區組中的注視點個數，反映被試的關注程度，在這一指標上，彩色和黑白的餅狀圖所需關注度較文字少，折線圖和柱狀圖的關注程度與文字信息相當（見表1）。

3.2 數字閱讀條件下，各類新聞圖表的認知加工方式不同

注視軌跡是眼動儀記錄下來的注視點出現順序，以此推測人們的信息加工方式，在眼動儀上生成動態的avi格式圖像，這里因呈現方式所限，僅展示靜態截圖。熱點圖是根據被試每一個注視點關注時長生成的直觀圖像，能直接反映眼球的關注情況。

根據實驗結果（見圖3），彩色柱狀圖類型的新聞圖表注視點出現順序基本是雜亂的，有從標題開始也有從數值或標注開始，但注視時間最長也就是人們最關注的是標題和數值，且加工信息所需時間最長的除標題外，是橫軸標尺和數據值，且黑白比彩色柱狀圖關注度高。

新聞折線圖的眼動軌跡，呈現先關注數據變化、后注視新聞標題的特點。在彩色折線圖中，峰谷更受人關注，而黑白折線圖中峰頂關注次數最多。熱點圖顯示，彩色折線圖中，人們依次注視到了標題、數據值和橫坐標軸等注視點，黑白折線圖里人們只給予數據的峰頂以較高的關注度（見圖4）。

新聞餅狀圖的結構與柱狀圖和折線圖存在差別，其眼動指標也顯示不同的規律。軌跡圖顯示，除標題和各標示數值外，圖內的部分和圖形中心點也出現注視點，視覺關注的熱點區主要在各數值處，且對數值的關注程度高于新聞圖表的標題（見圖5）。

3.3 數字閱讀條件下，兩類新聞圖表的閱讀理解效果優于文字信息

本研究主要通過人們對文字信息和同主題新聞圖表的閱讀理解正確率檢驗即后測問卷來檢驗。問卷就數據的極值和數據系列進行提問，經過統計發現，柱狀圖的閱讀理解正確率遠高于文字信息，折線圖的閱讀理解正確率稍高于文字信息，而餅狀圖的閱讀理解正確率卻遠低于同主題的文字信息，但新聞圖表的平均正確率整體高于文字信息。

3.4 數字閱讀條件下，黑白新聞圖表的閱讀理解效果優于彩色新聞圖表

實驗結果證實了研究假設4，即黑白新聞圖表與彩色新聞圖表閱讀理解正確率存在差異，將色彩作為自變量，三種類型黑白圖表的正確率均高于彩色圖表。黑白的餅狀圖正確率為65%，高于彩色餅狀圖18%個百分點;黑白的柱狀圖正確率為81%，彩色圖表閱讀理解正確率略低5個百分點;黑白折線圖閱讀理解正確率在三種圖表中最高，為85%，高出彩色折線圖20%?？傮w來看，人們對于黑白新聞圖表數據極值、數據系列的記憶和理解高于彩色圖表，可能的原因是黑白新聞圖表的干擾小，更容易理解和記憶。

4 研究結論

在數字媒介環境下，傳播學的受眾研究取向、心理學的行為研究范式和實驗分析方法在數字閱讀這一問題中產生了視域交叉、邏輯鏈接與測量可能。閱讀的變遷是隨著人類文明的進步而前進的，對閱讀的考量本身也是對人類自身進步的考量。

最初，閱讀是指“理解書寫或印刷符號的能力”。而今，隨著數字媒介的發展，閱讀更包含從電子屏幕等高科技界面上獲取編碼信息的能力。國內學者關于數字閱讀的研究成果已關照到宏觀和中觀的層面。對數字化時代國民閱讀現狀的研究顯示，國民閱讀率下降已成為不容忽視的現實;對傳統紙質閱讀和數字閱讀的對比研究表明，數字閱讀與傳統閱讀雖在閱讀效果、選擇動機、使用偏好等方面差異顯著，但二者不可替代、共存共生;關于某些特定群體（如中學生、大學生）閱讀現狀與對策的研究顯示，數字閱讀的閱讀主體、閱讀內容和閱讀范式（“深閱讀”與“淺閱讀”）均發生了顯著變化;關于閱讀形式和載體的開發與使用研究更多集中在手機媒體的數字閱讀;更有學者呼吁加強青少年數字閱讀素養教育的研究。整體來看，現有研究基本回答了“人們為何選擇數字閱讀”，但尚未科學地解釋“人們如何進行數字閱讀”的問題。

本研究通過心理學眼動實驗的方法，發現在數字閱讀特別是手機閱讀過程中，傳統報紙新聞“一圖勝千言”的傳播規律發生了變化。

第一，新聞圖表比文字信息更容易引起人們關注，且新聞圖表需要的認知投入程度與文字信息相當。從傳統媒體的新聞圖表轉換為數字媒體的新聞圖表，經歷了從實體圖表向數字代碼轉換的過程，無論從數字化的編碼過程，還是圖表的吸引的注意力以及需要的信息加工認識負荷，的確一圖勝千言。

第二，不是所有的圖都能“勝千言”。新聞圖表的軌跡圖和熱點圖基本驗證了從視覺組列到視覺描述即掃視到對各分散要素逐一注視的過程，并且柱狀圖、折線圖和餅狀圖不同的認知加工規律。一圖勝千言很大程度上是指更深層次的閱讀理解層面，在閱讀正確率方面，柱狀圖勝千言的效果最明顯，折線圖其次，但餅狀圖的閱讀理解正確率不如文字信息，也就是說餅狀圖勝千言是錯誤的。

第三，如果加入新聞圖表常見的顏色影響因素，實驗結果顯示，三類黑白新聞圖表的閱讀理解正確率均高于彩色新聞圖表，也就是說從認知效果的角度而言，實際上“黑白圖勝千言”。

綜上，由于研究經驗和樣本數量等的局限，本文尚有許多需要進一步深入研究之處，比如對MMII模型中視覺編碼過程四階段即匹配、信息歸集、查詢和推理進行眼動過程的檢視，抑或從被試是否被告知認知任務、個體的不同認知風格等因素方面分析，有助于我們更加全面地了解數字閱讀條件下新聞圖表的認知規律。

傳播最大的效果在于影響了理解和思考的習慣，改變人們對世界的觀念[15]。采用認知心理學的方法研究數字閱讀，積累人們在數字媒介使用過程中的寶貴數據，不但可以為構建漢語言文字的數字閱讀理論提供科學的研究基礎，促進編輯出版學與閱讀學的轉型發展與范式變革，還有助于我國的新聞出版業擺脫基于編輯習慣和眼科知識的經驗傳統，為數據新聞、數字閱讀的產品研發和市場推廣提供心理與認知測量的科學依據。

注 釋

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[2] 朱劍敏.“圖”在平面媒體新聞傳播中的角色換位與提升[J].新聞戰線，2004（8）：61-63

[3] 馬飛孝.圖表新聞初探[J].新聞大學，1999（秋）：48-51

[4] 王貴鋼.圖表新聞的閱讀成本[J].傳媒，2014（3）：104-105

[5] 劉丹. 讀圖時代下我國報紙新聞圖表的發展趨勢研究：以《南方周末》為例[D].廣州：暨南大學碩士學位論文，2011：33-38

[6] 任衍具，傅小蘭. 圖表加工的理論模型[J].心理科學進展，2006（1）：23-31

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[8] Pinker S. A theory of graph comprehension. In： R Freedle （Ed.）， Artificial intelligence and the future of testing[M]. Hillsdale， NJ： Erlbaum， 1990：73-126

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[10] Inhoff， A.W.，& Rayner， K.Para foveal word processing during eye fixations in reading： Effects of word frequency[J]. Perception & Psycho-physics， 1986，40：431-439

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[12] 喻國明，湯雪梅，蘇林森，等. 讀者閱讀中文報紙版面的視覺軌跡及其規律：一項基于眼動儀的實驗研究[J].國際新聞界，2007（8）：5-15

[13] 葛巖，鄭雪梅. 眼睛是心靈的窗口：基于眼動追蹤技術的網頁可用性測試[J].現代傳播，2012（2）：106-111

[14] 李曉靜. 社交媒體用戶的信息加工與信任判斷：基于眼動追蹤的實驗研究[J].新聞與傳播研究，2017（8）：49-67

[15] [加] 麥克盧漢著;何道寬譯. 理解媒介[M].北京：商務印書館， 2000：24-25