亮话 | 韩霞：灯光设计与注意力
广告
光，一种诉诸于视觉的物质，它的明暗与色彩的变换能够引起我们注意力的变化，进而影响大脑中信息的处理机制。在这场光与注意力的互动游戏中，其中的奥秘是什么？看完这篇干货满满的文章，或许，你在照明设计方面会有更为具体的感知和清晰的理解。
栏目 | 云知光-亮话
作者 | 韩霞
编辑 | 周静雯
图片来源 | 网络
韩霞
中央美院光环境研究所设计主任
北京照明学会环境委员会副主任
中国照明网金手指十大杰出设计师
我最近读了一本书关于注意力经济的书，书中说到注意力将会成为未来社会最大的推动力之一，任何能够吸引你注意力的东西，最后都可能会抓取你的时间或者金钱。
对注意力的研究最早来自认知心理学和脑神经科学。头脑认知事物的过程伴随着注意力运作的过程，注意力指挥头脑关注一些事情，对另外一些事情则投注极少甚至没有投注注意力。
后来随着实验研究和脑神经科学的发展，注意力的理论可以暂时得出一个结论，凡是符合头脑认知模式的设计或者事物，它都能够抓取注意力，能够抓取注意力的事物创造了流量和经济价值。被这些知识科普之后，我也想尝试用这个理论来理解和指导照明设计的工作。
因为，照明设计过程类似于注意力对信息的进行处理的过程。
当我们张开双眼的时候，光线携带着大量信息涌入眼睛进入视网膜冲击人类的视觉系统，大脑的视觉注意力皮层预先对信息进行了选择性加工。
视觉注意力的选择让我们只关注与当前任务相关的信息，而我们的灯光设计也是致力于突出关键信息和有效信息，这是灯光设计对大脑认知机制的一种响应。
大千世界瞬时信息万千，对我们大脑的信息加工容量提出了挑战，而人的大脑认知能力受认知资源，即受大脑的物理条件的限制。
人没有办法处理所有的信息，所有信息都需要经过注意力筛选后进入意识。光线激发起大脑视觉皮层的注意力，引发对信息进行筛选，所以我们要通过对光线的控制，预先对信息进行处理。
这么做的目的是保证我们想要传递的信息能够成功地捕获注意力。通常来说，人们在看一张图片时，视觉注意力的过程除了首先从整体把握一张图片的场景，参照过往经验做出判断，而后会更加关注某个局部信息，以此为依据进一步验证自己的判断。
在整个过程中，注意力更多是投注在局部，正是大脑视觉皮层对注意力控制，不过度关心无关的信息，大大提高了认知效率，因而加强了对事物特征的提取，有助于大脑形成长期记忆。这个记忆可能进一步作为价值“锚点”的存在，对以后的行为产生不可估量的影响。
鉴于人在观察图像的时候，是根据经验和判断将注意力投放到特定的区块，只有被注意到的部分视觉信息才能进入意识。因此，我们的照明设计就是要利用好注意力的处理机制，提供更容易被大脑认知和接受的视觉信息，提高视觉信息传达的效率。
我们的注意力就像高高的灯塔上一盏探照灯投出的光束，只有被光束照亮的地方才能被注意到。光束之内是认知，光束之外是黑暗。
黑暗是被排斥在视觉认识的范围之外的。这种通过黑暗的方式主动屏蔽不重要的信息，防止其他无关的信息对大脑重要运作的干扰，和注意力的运作很相像。
与注意力相关的另外一个特别的现象，叫做指挥棒现象，这种现象在一定程度上是认知灯塔模型的另一种表现。
在交响音乐会演奏的过程中，指挥家一般会拿着一根指挥棒来控制乐队演奏，演出的背景和乐手的服饰通常是深色的，在灯光的照射下，这个细长的浅色指挥棒会格外显眼，控制和引导了注意力的分配，让乐手在指挥的协调下更专注的演奏。
深色背景上的指挥棒，刚好符合大脑注意力处理信息的模式，对演出非常有帮助，因为它的存在强调了指挥家所传递的信息，抑制了无关的信息。
这个指挥棒现象引出注意力另外一个特点：根据认知科学的研究，虽然大脑能够同时处理四到五件事情，但是它对每件事情都投入注意力的时候信息处理的效率会降低。
注意力除了能够强调一部分信息，抑制一部分信息，它也可以提炼和压缩信息。我们在现实生活中的信息远超我们大脑的处理能力，幸好我们的大脑很聪明，它不会笨拙地、一点一点地处理海量的信息。
大脑会提炼特征信息归类存档，大大提高处理信息的效率，但是这么做会有一个缺点，不具有普遍性的个性化的信息会被舍弃，导致独特性缺失。
在艺术领域，伟大的艺术家的作品跨越了时空的隔阂，总是能够吸引我们的注意力，现代脑科学的发展确认了这些作品符合大脑的注意力和认知机制。这是我们的注意力与艺术作品、与创作、与设计的一些关系，这些其实可以直接指导我们进行照明设计。
科学是持续进步的，有敏锐艺术直觉的佼佼者总是会走在时代的前沿，但我们是幸运的，科学的发展让我们通过学习也可以做出良好的艺术品效果。
注意力的投注放大了信号，改变了信息与噪音的比例。
一个有趣的现象——鸡尾酒会效应，是指在酒会上环境中的噪音盖过了人们谈话声，然而，此时专注的你可以毫不费力地听到你朋友的谈话。因为注意力的投注放大了信号，改变了信息与噪音的比例。
我们在不同的声源之间转换注意力，有选择的倾听做起来非常的容易，以至于我们常常察觉不到这种转换选择的发生。然而如果用计算机或者人工智能实现这种效果却有很大困难，说明这种注意力放大的机制是非常复杂的，为人类所特有。
既然大脑可以调动我们的注意力，改变信息和环境之间的比例关系，从而可以达到放大信息的效果，我们是不是也可以用照明设计中的手法实现这种放大的效果？
另一个关于注意力改变信息的传递效果的理论叫作特征整合论，它是探讨视觉早期如何加工信息的理论，由特雷斯曼、赛克斯和盖拉德(Treisman，Sykes &Gelade)首次提出。
由于我们大脑皮层不同区块负责收集不同的信息，因此物体的颜色、形状、亮度、深度、体积、运动等由不同的视觉细胞来采集。
在注意力前期阶段，这些分门别类的信息采集完之后会被传送到大脑，然后再进一步将这些分散的特征信息重新整合起来，形成一个完整的事物，构成对事物的完整认知。
如果我们没有足够的注意力投入的话，我们就无法整合正确的信息，照明设计或者其他设计也可以应用一些利于开展特征整合的综合类的设计手法达到完整展现事物的效果。
大脑注意力作用是非常强大的，那如何利用它的特性来帮助我们进行更好地设计呢？我们需要了解注意力的两种类型，一种是外源性的注意力，另一种是内源性的注意力。
外源性的注意力，是由外部的刺激引发注意力。比如说你在专心听课，忽然旁边传来装修的噪音，你的注意力就被吸引。外源性注意力是一种被动的注意，发生得很快，只能持续大约0.1-0.2秒。
为什么这样呢？因为人的大脑神经具有返回抑制的功能，一旦接受到外源性的刺激，神经系统会本能地驱使你的注意力转向其他目标，所以单靠外源性刺激来吸引注意力，并不能达到一个好的效果。
除了返回抑制效应，影响外源性注意的效果的还有外源性注意本身的特征，以及还源性注意与背景的比例关系。
就像照明设计中会考虑物体跟背景之间的亮度关系一样，两个亮度一样的物体，放到背景差异很大的环境中，暗背景中的物体可能看起来会亮一些。
这种亮度对比和产生的错觉，从生理学的角度说，和神经节细胞的拮抗作用有关系，就是神经节细胞在浅色背景下它的活动会被抑制，所以物体看起来就没那么亮。
但在暗色背景下，为了达到视觉平衡，神经节细胞就会活跃起来，物体会看起来更亮一点。理解这一现象背后的原理后，或许能利用这个特点做出更有趣的设计呢。
总的来说，外源性注意力发生得很快，持续的时间很短，常常难以深入了解难以留下完整的记忆和体验，这是外源性注意力的一个特点。
内源性注意力是自上而下发生的，是人根据自己的需求和目标来调度的注意力，它来得慢，持续时间长，处理信息多，因此易于形成难忘的记忆和体验，这是内源性注意力的一个优点。
如果内源性注意是根据个人的意愿才启动的，那它对我们的设计有什么帮助呢？
编剧们都知道，人类有普遍性追求普世价值，基于这种内源性注意力就能讲出许多引人入胜的好故事。所以内源性注意力，除了自发地发生，它也可以通过一些手法触发。
外源性注意力可以快速地抓住人的注意力，内源性注意力则可以让注意力持续输出。所以一个成功的设计，它一定是要能同时捕获人的外源性注意力和内源性注意力的。
从文艺复兴到印象派和现代派，历代敏锐的艺术家通过自己的艺术实践，探索注意力和认知模式，以之为依据进行创作，最终获得巨大的成就。随着科学的发展，这些认知模式被一一揭秘，成为普通人通过学习都可以掌握的知识。
照明设计或者其他设计，要通过解读大脑的认知模式来进行设计，以便更好地抓取注意力实现信息的高效传递，因为信息传递效率的提高是推动社会进步的动力。
（本文仅代表原作者观点，不代表云知光立场。如有问题，请联系平台处理。）
看完这篇文章，你对此有什么想法呢？
想进一步探讨相关学术问题的小伙伴，可以扫描下方二维码加韩霞老师好友哦！