霧氣下心電監護儀界面視覺搜索效率研究

池寧駿，張凱旋

霧氣下心電監護儀界面視覺搜索效率研究

池寧駿，張凱旋*

（西安科技大學，西安 710600）

研究護目鏡產生霧氣情況下心電監護儀界面的字符大小及顏色一致性對信息視覺搜索效率的影響。通過模擬護目鏡在不同霧氣程度下的場景，控制不同字符大小、顏色一致性，考察三者對醫護人員視覺搜索效率的影響。實驗中37位被試依次完成眼動實驗，記錄其行為數據和眼動數據，深入探討三種變量因素的交互效應。使用心電監護儀時不同霧氣程度、字符大小、顏色一致性三種因素的交互效應顯著，其中行為數據的三種因素交互效應顯著<0.001，眼動數據的三種因素交互效應顯著<0.05。未產生霧氣與低霧氣場景下，大字符、顏色不一致視覺搜索效率最高；中霧氣與高霧氣場景下，中字符、顏色不一致的視覺搜索效率最高。三種因素在不同條件下，交互效應的視覺搜索效率不同，設計人員可根據護目鏡產生的霧氣程度，調整心電監護儀界面字符大小與顏色一致性，以提升醫護人員的視覺搜索效率。

人機交互；視覺搜索效率；眼動實驗；界面優化；心電監護儀

心電監護儀，是用來記錄心臟活動時所產生的，生理電信號的臨床檢查常見儀器，通常用途包括：心律失常和傳導障礙的診斷；跟蹤心血管健康；評估心肌梗死的病變期部位、范圍，以及演變過程。心電監護現已廣泛應用于各種臨床應用中[1]。在傳染病的救治時，醫護人員在急救手術的過程中需要全程佩戴口罩和護目鏡以避免感染。護目鏡產生霧氣使得醫護人員的識別效率下降，引起視覺疲勞或者誤判等風險[2-3]，從而導致醫護人員無法迅速搜尋到心電監護儀上的重要生命體征信息，錯失搶救患者的最佳時機。醫護人員使用心電監護儀觀測生命體征時，對特定界面進行搜索的認知過程被稱為視覺搜索[4]，視覺搜索貫穿于人們的日常行為之中，是人們獲得外界信息并進行信息處理的一種重要方式，在大量專門化工作中起著決定性作用。

1 提出問題

在人機界面交互時，縮短搜索時間就代表著視覺搜索效率的提高，這將增強用戶體驗感[5]?，F階段各學者對界面的物理特征做出研究并表明界面的物理屬性會影響視覺搜索效率。宮殿坤等[6]提出宋體搜索效率高于楷體；方浩等[7]提出文字細體視覺搜索效率高于粗體；常方圓[8]提出在手機界面圖標應用中藍色視覺搜索效率優于橘色；N?s?nen等[9]提出圖標對比度與清晰度逐步增加后的視覺搜索效率更高；Huang等[10]提出在圖標顏色與背景顏色對比關系中，黑/藍與黑/黃的視覺搜索效率高于白/黃與白/藍，除此之外圖標的動態性[11-13]、字符大小及密度[14-15]都會對視覺搜索效率有不同的影響。也有學者研究了在視覺識別不清晰時的視覺搜索效率影響，如濃霧中駕駛的情況。研究發現，具有特定光譜的光線可以更好地穿透濃霧。紫色和藍色波長范圍較短，穿透力弱；而紅色波長范圍較長，穿透力強[16-17]。除了對顏色屬性的研究，有學者還提出能見度與距離也會對駕駛人員的視覺和心理產生影響。研究表明，識別距離隨能見度的降低而降低，對距離判斷誤差也逐步增大[18]。

在醫療儀器的界面優化探索中，Yao等[19]考察了手持溫度計信息界面的字體傾斜度、屏幕亮度及環境照度對信息識別的影響。結果表明，字體的傾斜角度為20°（向右）時，反應時間最快，識別效率最高；字體的傾斜角度為–10°（向左）時，反應時間最慢，識別效率最低。從環境照度影響分析，當環境照度為50 lx時，反應時間最快，隨著環境照度的不斷提高，手持式溫度計界面的識別效率會逐漸下降。該研究為相關界面的開發設計提供了理論指導和參考。Ren等[20]通過對心電圖機的界面和可讀性進行模糊仿真，對界面中數字字體的目標識別進行了實驗研究，考察了護目鏡的霧化程度、字體顏色及屏幕亮度的相互作用對信息識別的影響。結果表明，在中等亮度（150 cd/m2）的屏幕下，被試有較好的視覺表現，識別界面中數字字體的效率最高。在顏色變化方面，黃色和綠色字體的整體識別效率相對較高，但錯誤率波動也很大，在中等亮度（150 cd/m2）的屏幕下綠色字體比黃色和藍色字體的識別效率更高，為心電信號接口的界面優化提供了理論依據。

綜上所述，界面的字符大小、字符傾斜程度、圖標顏色、屏幕的亮度等物理屬性的相互組織形式均會影響視覺搜索效率，顏色和字符作為界面設計的重要物理屬性，不僅是人機交互界面設計中必不可少的因素，也是眾多研究者關注的重點。但先前針對醫療儀器界面優化的研究，主要集中在字符間距和傾斜度、屏幕亮度、環境照度，以及顏色等因素的探討上。實際上，還沒有研究考察護目鏡產生霧氣時字符大小及顏色一致性之間的交互效應。本文在分析了大量人機交互界面中顏色、字符等因素構成特征的基礎上，參考先前醫療儀器界面優化設計的研究，以心電監護儀界面為例，利用眼動追蹤技術構建模擬實驗，達到更加精確、客觀地記錄與觀察的效果，重點考察護目鏡在不同霧氣程度下，心電監護儀界面字符大小及顏色一致性對醫護人員視覺搜索效率的影響，為現有醫療儀器界面優化提供改良意見。同時提供定量的實驗數據支持并提出有效參考標準，也為以后醫療儀器界面的設計提供參考，以減少緊急環境下醫護人員使用醫療儀器的醫療失誤。

2 實驗設計

2.1 實驗被試

招募參與者50位并選擇符合要求的37位作為實驗對象，其中校醫護人員7位，相關醫學專業研究生5位，設計學相關專業研究生25位。男性20名，女性17名，校醫護人員平均年齡為32～48歲，研究生群體年齡為23～26歲。實驗對象均滿足不斜視、不散光、無色弱色盲的生理條件，且實驗時需滿足不戴美瞳、裸眼或戴眼鏡情況下視力不低于5.0的條件，被試完成實驗后將獲得一定報酬。

2.2 實驗材料

實驗材料以可孚品牌心電監護儀界面區域作為AOI興趣區（實驗材料中畫出包含實驗關鍵對象的區域），探討在不同霧氣程度下字符大小、顏色一致性的視覺搜索效率。將心電監護儀320 px×240 px的界面有效信息在白色背景上呈現，并顯示在S2421HSX的戴爾23.8英寸（1英寸=2.54 cm）顯示器上。

1）自變量1：盡管較多研究表明字符細體的視覺搜索效率高于粗體，但心電監護儀中常用文字仍為粗體，本研究依舊采用粗體進行實驗，將心電監護儀界面中代表生命體征（心率、血壓、血氧、呼吸率、體溫）數值的字符大小按照特征梯度分類[21]，以10 pt為1個梯度，其中30～90 pt為合理，低于合理區間會看不清內容，高于合理區間則會產生界面負擔。為更加明顯表達字符大小，將字符分為小字符（30 pt）、中字符（60 pt）、大字符（90 pt）3種不同大小。圖示字符大小以心率數值為例，如圖1～3所示。

圖1 小字符（30 pt）

圖2 中字符（60 pt）

圖3 大字符（90 pt）

2）自變量2：實驗時心電監護儀界面的圖標顏色采用心電監護儀界面中常用的綠色（：0；：255；：0）、藍色（：0；：0；：255）、紅色（：255；：0；：0）、黃色（：255；：255；：0）、白色（：255；：255；：255），配以與圖標顏色一致和不一致的數值顏色，為使實驗具有更好的代表性和均衡性，需避免主觀意識對顏色不一致的干涉，將不一致顏色設置為常用5種顏色的隨機顏色，且每個被試觀看的不一致顏色都是同一樣本。圖標與數值顏色一致性以心率圖標與數值為例，如圖4～5所示。

3）環境變量：為接近醫護人員佩戴護目鏡產生霧氣的真實情況，將1∶1大小的心電監護儀界面居中顯示在顯示器上，并在三維軟件中還原實驗場景，測出實驗場景的關鍵尺寸。在距離顯示器正面6 cm的位置放置不同透光程度的玻璃板（通過計算得出顯示屏到磨砂玻璃板之間的最大距離為12 cm，距離超出12 cm后，磨砂玻璃板會擋住眼動儀采集被試的眼動數據）。模擬護目鏡產生霧氣的三種程度，分別為：低霧氣（10%～40%）、中霧氣（40%～70%）、高霧氣（70%～100%）,并以一款未產生霧氣的常規醫用護目鏡作為參考。實驗過程中模擬不同霧氣程度下觀測心電監護儀界面如圖6～9所示。

圖4 圖標與數值顏色一致

圖5 圖標與數值顏色不一致

圖6 未產生霧氣的心電監護儀界面

圖7 低霧氣環境下心電監護儀界面

圖8 中霧氣環境下心電監護儀界面

圖9 高霧氣環境下心電監護儀界面

2.3 實驗設計

本次實驗采用4（不同霧氣程度）×3（界面字符大?。?（界面圖標與數值顏色是否一致）的3因素被試內實驗設計。霧氣程度分為未產生霧氣、低霧氣、中霧氣、高霧氣4種水平；字符分為小字符、中字符、大字符3種水平；圖標與數值顏色分為一致和不一致2種水平。研究被試在觀測不同霧氣程度時心電監護儀界面信息搜索過程中的行為數據、眼動追蹤情況。為了增加實驗過程中的隨機性，其中心電監護儀的數值正常范圍與不正常范圍的比例為8∶2，每個被試完成5組實驗，其中包括1組練習實驗，4組正式實驗，正式實驗共觀測24種條件下心電監護儀界面。

因變量：采用行為數據（初次點擊時間）和眼動數據（總注視時間、注視點數量）作為指標考察“視覺搜索效率”，具體如下。

1）初次點擊時間，指被試從任務開始到發現目標并單擊的時間，時間越短視覺搜索效率越高。

2）總注視時間，指AOI興趣區內的所有注視時間的總和，主要受認知因素的制約，注視時間越短，認知加工負荷越低，目標視覺搜索效率越高。

3）注視點數量，指被試對AOI興趣區內注視點數量，注視點越少則被試的眼跳次數更少，對目標越確定，目標視覺搜索效率越高。

2.4 實驗儀器

本實驗在采用aSee Pro F100桌面式眼動儀與aseestudio分析軟件的基礎上利用角膜反射法，并使用暗瞳追蹤技術記錄被試的眼動軌跡，采用9點校準法校準，取樣速率達到100 Hz，被試在55～80 cm內觀測顯示在分辨率為1 920 px×1 080 px屏幕上的實驗材料，實驗過程中被試雙眼數據采集正常，確保數據準確。

2.5 實驗流程

實驗以單個對象測試的方法展開，被試依次進入實驗室，實驗過程保持安靜，步驟如下。

1）在實驗開始之前測試員對被試進行眼動相關課程培訓，令其掌握一定的眼動知識，并介紹心電監護儀的數據含義，使被試達到較高的配合度與對實驗的理解度。

2）進入實驗區域，為避免光線對實驗的影響，采用國際醫院病房照明標準 100 lx 并以地面為參照標準。

3）提前導入實驗材料，保證實驗器材正常工作。

4）幫助被試進行設備校準，并調整座椅高度和距離。

5）被試按照實驗要求，在完成1組測試實驗并休息1 min后開始正式實驗，觀測心電監護儀的心率圖標與數值，觀測完成后點擊鼠標右鍵。接著完成心電監護儀上所有圖標與數值的觀測，完成后點擊左鍵進入下一張測試。

在完成一種環境變量下觀測字體大小與顏色一致性的實驗后，更換模擬環境的不同透光程度玻璃板，重新校準再實驗，實驗過程如圖10所示。

3 實驗結果

實驗結果包括行為數據（初次點擊時間）和眼動數據（總注視時間、注視點數量）兩大部分。通過多因素方差分析對霧氣程度、字符大小、顏色一致性在用戶視覺搜索過程中的影響進行討論，以行為數據和眼動數據作為衡量被試視覺搜索效率的參考指標并加以分析。

3.1 初次點擊時間

對初次點擊時間進行多因素方差分析發現，霧氣程度、字符大小、顏色一致性3種因素的交互效應顯著（6，216）=7.781，<0.001。經進一步簡單效應檢驗發現，在未產生霧氣場景中，在小字符與大字符水平下，顏色不一致的視覺搜索效率顯著高于顏色一致，而在中字符水平下，顏色不一致的視覺搜索效率與顏色一致無顯著差異。在低霧氣場景中，在小字符與大字符水平下，顏色不一致的視覺搜索效率顯著高于顏色一致，而在中字符水平下，顏色一致的視覺搜索效率略高于顏色不一致。在中霧氣場景中，在小字符、中字符與大字符水平下，顏色不一致的視覺搜索效率均顯著高于顏色一致。在高霧氣場景中，在小字符與中字符水平下，顏色不一致的視覺搜索效率顯著高于顏色一致，而在大字符水平下，顏色一致的視覺搜索效率顯著高于顏色不一致。將所有水平下的視覺搜索效率進行比較發現，在未產生霧氣場景中，大字符顏色不一致組合的初次點擊時間最短，而在高霧氣場景中，小字符顏色一致組合的初次點擊時間最長。初次點擊時間的多因素方差分析結果如表1所示。

圖10 不同霧氣程度下觀測24種實驗處理水平實驗過程示例

表1 初次點擊時間多因素方差分析結果

Tab.1 Time to first click multivariate ANOVA results

霧氣程度與字符大小的交互效應顯著（6，216）= 34.905，<0.001，交互效應如圖11所示；霧氣程度與顏色的一致性交互效應顯著（3，108）=2.884，<0.05，交互效應如圖12所示；字符大小與顏色一致性的交互效應顯著（2，72）=90.500，<0.001，交互效應如圖13所示。大字符水平下，未產生霧氣的初次點擊時間顯著低于高霧氣。小字符水平下，中霧氣的初次點擊時間顯著高于未產生霧氣。顏色一致水平下，高霧氣的初次點擊時間顯著高于未產生霧氣，小字符的初次點擊時間顯著高于大字符。顏色不一致水平下，未產生霧氣的初次點擊時間顯著低于高霧氣，大字符的初次點擊時間顯著低于小字符。

圖11 霧氣程度與字符大小交互效應

圖12 霧氣程度與顏色一致性交互效應

圖13 字符大小與顏色一致性交互效應

霧氣程度的主效應顯著（3,108）=317.585，<0.001；字符大小的主效應顯著（2,72）=427.680，<0.001；顏色一致性的主效應顯著（1,36）=77.541，<0.001（顏色一致性不足3組不做事后檢驗）。對霧氣程度與字符大小的事后檢驗中發現，未產生霧氣的初次點擊時間顯著低于低霧氣、中霧氣和高霧氣。小字符的初次點擊時間顯著高于大字符。

3.2 總注視時間

對總注視時間進行多因素方差分析發現，霧氣程度、字符大小、顏色一致性3種因素的交互效應顯著（6,216）=2.643，<0.05。經進一步簡單效應檢驗發現，在未產生霧氣場景中，在小字符與中字符水平下，顏色不一致的總注視時間顯著低于顏色一致，而在大字符水平下，顏色不一致的總注視時間略低于顏色一致。在低霧氣場景中，在小字符與中字符水平下，顏色不一致的總注視時間顯著低于顏色一致，而在大字符水平下，顏色不一致的總注視時間與顏色一致無顯著差異。在中霧氣場景中，在小字符與大字符水平下，顏色不一致的總注視時間顯著低于顏色一致，而在中字符水平下，顏色不一致的總注視時間與顏色一致無顯著差異。在高霧氣場景中，在小字符水平下，顏色不一致的總注視時間顯著低于顏色一致，而在中字符與大字符水平下，顏色不一致的總注視時間與顏色一致無顯著差異。將所有水平下的總注視時間進行比較后發現，在未產生霧氣場景中，大字符顏色不一致組合的總注視時間較短，而在高霧氣場景中，小字符顏色一致組合的總注視時間最長。總注視時間的多因素方差分析結果如表2所示。

表2 總注視時間多因素方差分析結果

Tab.2 Multivariate ANOVA results of total fixation time

霧氣程度與字符大小的交互效應顯著（6，216）= 8.988，<0.001，交互效應如圖14所示；字符大小與顏色的一致性交互效應顯著（2，72）=42.503，<0.001，交互效應如圖15所示。在小字符水平下，未產生霧氣的總注視時間顯著低于高霧氣。在大字符水平下，未產生霧氣的總注視時間顯著低于高霧氣。在顏色一致和顏色不一致兩種水平下，小字符的總注視時間均顯著高于大字符的總注視時間。

圖14 霧氣程度與字符大小交互效應

圖15 字符大小與顏色一致性交互效應

霧氣程度的主效應顯著（3,108）=79.624，<0.001；字符大小的主效應顯著（2,72）=167.878，<0.001；顏色一致性的主效應顯著（1,36）=97.312，<0.001（顏色一致性不足3組不做事后檢驗）。對霧氣程度與字符大小的事后檢驗發現，未產生霧氣的總注視時間顯著低于低霧氣、中霧氣和高霧氣。小字符的總注視時間顯著高于中字符與大字符。

3.3 注視點數量

對注視點數量進行多因素方差分析發現，霧氣程度、字符大小、顏色一致性3種的因素交互效應顯著（6,216）=2.301，<0.05。經進一步簡單效應檢驗發現，在未產生霧氣場景中，在小字符水平下，顏色不一致的注視點數量顯著低于顏色一致；在中字符與大字符水平下，顏色不一致的注視點數量略低于顏色一致。在低霧氣場景中，在小字符水平下，顏色不一致的注視點數量顯著低于顏色一致，而在中字符與大字符水平下，顏色不一致的注視點數量略低于顏色一致。在中霧氣場景中，在小字符與大字符水平下，顏色不一致的注視點數量顯著低于顏色一致，而在中字符水平下，顏色不一致的注視點數量與顏色一致無顯著差異。在高霧氣場景中，在小字符與中字符水平下，顏色不一致的注視點數量顯著低于顏色一致，而在大字符水平下，顏色不一致的注視點數量與顏色一致無顯著差異。將所有水平下的注視點數量進行比較后發現，未產生霧氣下大字符顏色不一致組合的注視點數量最少，而高霧氣下小字符顏色一致組合的注視點數量最多。注視點數量的多因素方差分析結果如表3所示。

表3 注視點數量多因素方差分析結果

Tab.3 Multivariate ANOVA results of foveated number

霧氣程度與字符大小的交互效應顯著（6，216）= 10.719，<0.001，交互效應如圖16所示；字符大小與顏色一致性的交互效應顯著（2，72）=31.703，<0.001，交互效應如圖17所示。在小字符水平下，高霧氣的注視點數量顯著高于未產生霧氣。在大字符水平下，未產生霧氣的注視點數量顯著低于高霧氣。在顏色一致水平下，小字符的注視點數量顯著高于大字符。在顏色不一致水平下，小字符的注視點數量顯著高于大字符。

圖16 霧氣程度與字符大小交互效應

圖17 字符大小與顏色一致性交互效應

霧氣程度的主效應顯著（3,108）=105.760，<0.001；字符大小的主效應顯著（2,72）=182.267，<0.001；顏色一致性的主效應顯著（1,36）=114.332，<0.001（顏色一致性不足3組不做事后檢驗）。對霧氣程度與字符大小的事后檢驗發現，未產生霧氣和低霧氣的注視點數量顯著低于中霧氣與高霧氣。大字符的注視點數量顯著低于小字符與中字符。

4 結果討論

本研究旨在考察不同霧氣程度下字符大小及顏色一致性對醫護人員長時間佩戴護目鏡的視覺搜索效率的影響。在實驗中探討了不同霧氣程度、字符大小與顏色一致性的單獨影響效應；霧氣程度與字符大小、霧氣程度與顏色一致性、字符大小與顏色一致性，以及3者之間的交互效應影響。實驗表明霧氣程度、字符大小、顏色一致性均對視覺搜索效率有顯著影響。

4.1 霧氣程度、字符大小、顏色一致性對視覺搜索效率的行為指標分析

采用行為指標（初次點擊時間）作為衡量標準，行為數據結果表明，霧氣程度、字符大小與顏色一致性對用戶的視覺搜索效率的交互效應顯著。在護目鏡未產生霧氣、低霧氣場景下大字符顏色不一致的視覺搜索效率更高，這與其他研究結果基本一致。宮勇等[22]提出利用顏色來區分圖標之間的差異，從而更加有效地提高圖標的視覺搜索效率。特征整合理論[23]認為視覺加工主要有兩大階段，對特征基本元素的處理發生在較早的特征登記階段（前注意階段），這一階段不需要集中性關注，處理過程是一種平行的、自動化的過程，當圖標與數值顏色不一致時，視覺系統在特征登記階段通過圖標與數值的較大顏色差異，可以快速識別圖標與數值，提高視覺搜索效率；視覺加工的第二個階段是特征整合階段（物體知覺階段），這一階段需要集中性注意處理特征的位置信息，是一種非自動化、序列的處理，當圖標與數值顏色一致時，視覺搜索目標需要檢驗各圖標與數值信息，此時視覺系統進行序列加工，初次點擊時間變長，視覺搜索效率降低。同時基于認知負荷理論[24]，在未產生霧氣與低霧氣的識別界面信息中認知負荷較低，用戶搜索更為容易，視覺搜索效率更高。在護目鏡霧氣程度達到中霧氣與高霧氣時，中字符顏色不一致的視覺搜索效率更高，這與許百華等[25]提出隨著字符逐步增大，能提高視覺搜索效率與正確率的結果不太一致。合理的解釋是，用戶在中霧氣、高霧氣水平下觀測主要受霧氣模糊程度的影響較大，大字符反而會增加用戶的認知負荷，產生負向作用，從而增加用戶的初次點擊時間。

4.2 霧氣程度、字符大小、顏色一致性對視覺搜索效率的眼動指標分析

采用眼動指標（總注視時間與注視點數量）作為衡量標準?？傋⒁晻r間指在AOI興趣區內或單個目標上所有注視時間的總和，它反應的是總時間上的信息加工?？傋⒁晻r間越長，認知加工過程就越慢，視覺搜索效率越低。注視數量代表被試群體對AOI興趣區內或圖形界面認知加工的次數，注視點數量越多表示被試對該區域的絕對注意力，也可理解為不理解程度越高。實驗結果表明，霧氣程度、字符大小與顏色一致性對用戶的視覺搜索效率交互效應顯著。在護目鏡未產生霧氣、低霧氣與中霧氣場景下大字符顏色不一致的總注視時間更少，注視點的數量更少，視覺搜索效率更高。而顏色一致的總注視時間更長，注視點的數量更多，視覺搜索效率低于顏色不一致，這是由于顏色一致性帶來的信息加工難度大于顏色一致，需要分配的注意資源更多，消耗的時間也就越長。但當護目鏡霧氣程度達到高霧氣時，中字符顏色不一致的總注視時間更少，注視點的數量更少，視覺搜索效率更高，這與行為指標中作出的解釋一致。由于較小字符、極端情況下的大字符與顏色一致給用戶帶來的認知負荷較大，需要投入更多的注意，過多的信息量會消耗大量的認知資源，從而導致總注視時間與注視點數量的增加，以及視覺搜索效率的降低。

4.3 霧氣程度、字符大小、顏色一致性對視覺搜索效率的設計優化方案

通過實驗分析，以實驗結果為導向，對心電監護儀界面進行優化設計以提高醫護人員的視覺搜索效率。在未產生霧氣和低霧氣場景下，大字符顏色不一致的顯示界面在行為指標評價和眼動指標評價中表現最好；在中霧氣和高霧氣場景下，中字符顏色不一致的顯示界面在行為指標評價和眼動指標評價中表現最好。根據視覺后負像產生干擾效應[26]和布局位置對視覺搜索效率的影響[27]，進行顏色不一致配色，并遵循三大原則：避免強對比色或互補色；避免低明度色在弱勢區的使用；突出重要信息，將高明度色放在醒目區。優化后的設計方案如圖18～19所示。

圖18 未產生霧氣和低霧氣環境下優化方案

圖19 中霧氣和高霧氣環境下優化方案

5 結語

本研究利用眼動追蹤技術，通過點擊實驗與視覺搜索實驗對被試的行為數據與眼動數據進行了全方位分析，得出以下結論：醫護人員佩戴護目鏡產生霧氣的環境因素與界面設計中字符大小、顏色一致性3者之間的交互效應顯著。當在未產生霧氣與低霧氣的場景下戴上護目鏡時，建議數值使用大字符、圖標與數值采用顏色不一致的界面設計，降低認知負荷，增大編碼之間的特征以達到提高視覺搜索效率的作用。當在霧氣程度上升的情況下戴上護目鏡，可見度降低時，建議數值使用中字符、圖標與數值采用顏色不一致的界面設計以提高醫護人員的讀取效率。

本研究存在一定的局限性，具體如下。

1）考慮到護目鏡產生霧氣后眼動儀不能準確捕捉瞳孔信息，故采用不同透光程度的玻璃板離開顯示屏一定距離的觀測方法模擬護目鏡產生霧氣的情況，這和醫護人員在手術時的實際情景有一定的區別。在未來的研究中，將對真實場景的數據進行分析。

2）由于本實驗的被試多為設計學在校研究生，而醫護人員與具有醫學相關背景人員的樣本較少，存在些許不足，后續研究將擴充醫護人員樣本，進行更加全面的實驗。

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Visual Search Efficiency of ECG Monitor Interface under Fog

CHI Ningjun, ZHANG Kaixuan*

(Xi'an University of Science and Technology, Xi'an 710600, China)

The work aims to investigate the effect of character size and colour consistency on the visual search efficiency of information in the ECG monitor interface in the presence of fog on the goggles. By simulating the scenario of the goggles under different fog levels and controlling different character sizes and color consistency, the effect of the three factors on the visual search efficiency of the health care workers was examined. In the experiment, 37 subjects completed the eye movement experiment successively, and their behavior and eye-movement data were recorded to explore the interaction effect of the three variables in depth. The results of the study found a significant interaction effect among the three factors of different fog levels, character size and colour consistency when the ECG monitor was used, with a significant< 0.001 interaction of the three factors for the behavior data and a significant< 0.05 interaction of the three factors for the eye movement data. Under no fog and low fog, the visual search efficiency of large character and color inconsistency was the highest. Under medium fog and high fog, the visual search efficiency of medium character and color inconsistency was the highest. The visual search efficiency of the interaction effect differs under different conditions of the three factors. Designers can adjust the character size and color consistency of the ECG monitor interface according to the level of fog generated on the goggles to improve the visual search efficiency of the health care workers.

human-computer interaction; visual search efficiency; eye movement experiment; interface optimization; ECG monitor

TB472

A

1001-3563(2024)04-0271-09

10.19554/j.cnki.1001-3563.2024.04.029

2023-09-07