暗色模式与浅色模式：孰优孰劣？
结果显示浅色模式在所有维度均表现更优 ：无论年龄差异，高对比度模式在视觉敏锐度任务和校对任务中均更具优势。尽管亮屏模式在短期内可能提升阅读表现，但长期使用可能存在健康代价。
摘要：对于视力正常(或矫正至正常视力)的人群，浅色模式通常能提供更佳的视觉表现；而部分白内障及相关疾病患者则可能更适应暗色模式。另一方面，长期使用浅色模式阅读可能与近视相关。
本文内容：
引言
近日，随着iOS 13引入深色模式，有记者邀请我评论深色模式的可用性及其作为设计趋势的流行度。这个问题也多次出现在我们UX大会的参会者提问中。
必须说明的是，NN/g尚未开展关于暗色模式的独立研究。但这些疑问促使我梳理了学术文献，探究暗色模式是否对用户(无论视力正常与否)具有实际效益。以下是我的研究发现。
首先，让我们通过定义术语统一认知：
定义： 对比度 用于描述文字与背景间的对比关系：
- 浅色模式 指浅色背景搭配深色文字。
- 暗色模式 指深色背景(如黑色)搭配浅色文字(如白色)。
深色模式显示屏比浅色模式显示屏发光更少(因此可能延长电池寿命)。但环境光照不仅影响能耗，更影响我们的视觉感知。为理解其原理，让我们简要回顾瞳孔的基本知识及其对环境光照的反应机制。
人类瞳孔对光照强度的敏感性
瞳孔是通往视网膜的门户：光线由此进入眼睛。人类瞳孔会根据环境光照自动调节大小：光线充足时收缩变窄，黑暗环境中则扩张以接收更多光线。瞳孔缩小时，眼睛不易产生 球面像差 (导致图像模糊)，同时能增加景深范围。这使得人们阅读文字时无需过度聚焦，从而减轻眼睛疲劳。(相机光圈原理完全相同：f/2.8光圈拍摄的照片景深较窄，因此比f/16光圈拍摄的照片更模糊。)
随着年龄增长，瞳孔会逐渐缩小。过小的瞳孔导致进入眼球的光线不足，尤其在低光环境(如夜晚)会显著影响阅读或辨识文字的能力。另一方面，老年人群体对眩光的敏感度也会增强，强光环境下眩光现象尤为明显。
正常视力人群
20世纪80年代的早期研究似乎表明，对于视力正常或矫正至正常视力的人群(即佩戴适配处方眼镜或隐形眼镜者)，对比度不会影响视觉表现。
然而，多项近期研究推翻了这一初始结论。本文将重点探讨两篇涉及不同任务类型的论文：其一发表于2013年《人体工学》期刊，研究视敏度与阅读表现；其二发表于2017年《应用人体工学》，针对快速浏览阅读任务——即人们使用手机、智能手表或汽车仪表盘时常进行的1-2词快速阅读，这类阅读常用于查看路线或处理通知等场景。
对比度对视觉敏锐度与校对效果的影响
科西玛·皮彭布罗克及其德国杜塞尔多夫实验心理学研究所的同事，对两组视力正常(或矫正至正常)的成年人进行了研究：年轻成年人(18至33岁)和老年成年人(60至85岁)。所有参与者均未患有任何眼部疾病(如白内障)。
参与者被分配了两类不同任务：
- 视敏度测试：要求识别兰道尔C视标的缺口位置——即向受试者展示不同方向排列的类似字母“C”的符号，要求其指出缺口所在(如顶部、底部)。
- 校对任务：要求阅读短文并识别不同类型的错误。
任务以不同对比度呈现——部分参与者体验暗色模式，另一些则体验浅色模式。对比度作为被试间变量，意味着每位参与者仅接触单一对比度的任务(例如仅暗色模式)。
研究人员还收集了测试前后的疲劳相关指标：参与者在实验开始和结束时分别评估了眼部疲劳、头痛、肌肉酸痛、背痛及主观幸福感。
结果显示浅色模式在所有维度均表现更优 ：无论年龄差异，高对比度模式在视觉敏锐度任务和校对任务中均更具优势。然而在视觉敏锐度任务中，老年群体与年轻群体对明暗色模式的差异反应较小——这意味着 尽管浅色模式同样对老年人有益，但其效果不如年轻群体显著，至少在视觉敏锐度任务中如此。
在疲劳指标方面，研究人员得出结论：对比度对所有指标均无显著影响(即暗色模式不会导致疲劳加剧，反之亦然)。
同一研究团队在《人因工程》期刊发表的另一项研究，探讨了校对任务中字体大小与对比度的交互作用。结果发现浅色模式优势随字号缩小呈线性增长： 即字号越小，用户在浅色模式下阅读文本的效果越佳。 有趣的是，尽管参与者在浅色模式下的表现更佳，但 他们并未报告浅色与深色模式下文本可读性感知存在差异 (例如专注阅读的能力)——这进一步印证了 可用性第一法则：别听用户的。
对比度对快速阅读的影响
麻省理工学院Agelab实验室的Jonathan Dobres及其团队试图量化环境光照条件(模拟白天与模拟夜晚)是否会影响词汇判断任务中浅色模式的优势。词汇判断任务是心理学中常用的范式，要求参与者识别字母串是否构成有效词汇。该任务与我们在高度易受干扰场景(如驾驶、移动使用手机或智能手表时)进行的快速浏览阅读更为相似——所有这些情境都涉及快速查看显示屏并提取关键信息。
参与Agelab研究的受试者均拥有正常或矫正至正常视力。实验中，字符串在两种对比度(深色模式与浅色模式)、不同环境光线(白天与夜晚)及不同字号下呈现。
研究发现光照、配色与文本尺寸均影响识别表现——结果基本符合预期：模拟白天的环境比模拟夜晚更快做出判断，浅色模式优于深色模式，大字体比小字体更快识别。值得注意的是环境光照与对比度存在显著交互效应： 白天条件下对比度无显著影响，但夜间条件下浅色模式表现优于深色模式。 此外夜间环境中，深色模式下阅读小字体文本的难度远高于浅色模式。
模拟白昼环境中对比度效应的缺失令人意外，且与布赫纳和鲍姆加特纳早先研究存在矛盾——该研究同样对比了明亮与昏暗环境。但需注意，其明亮环境光照强度远低于Agelab实验(相当于办公室灯光与户外强光的差异)。Dobres及其团队认为环境光强度可能影响浅色模式优势：强光会消除差异，而普通办公室光照仍能产生显著效果。
长期影响
现有文献主要探讨对比度对人类表现的即时影响。那么长期影响呢？换言之，长期暴露于单一对比度是否会产生效应？
2018年发表于《自然研究》旗下《科学报告》的一项研究提出引人深思的观点：持续暴露于浅色模式可能与近视相关。近视(即远视力模糊)与教育水平及阅读习惯存在显著关联。德国图宾根大学的Andrea Aleman及其团队在研究中要求7名受试者分别以深色模式和浅色模式阅读文本各一小时。为检测阅读后近视倾向的变化，他们测量了视网膜后方的血管膜——脉络膜的厚度。脉络膜变薄与近视密切相关。
研究发现：当受试者阅读亮屏模式文本时，该膜显著变薄；而阅读暗屏模式文本时则显著增厚。其中近视受试者的变薄程度更为明显。
这一结果似乎表明，尽管亮屏模式在短期内可能提升阅读表现，但长期使用可能存在健康代价。
视力障碍用户
关于视力障碍用户的文献研究，与正常视力人群相比反而较为匮乏，尽管业界普遍认同深色模式至少对部分视障群体更有利。明尼苏达大学的戈登·莱格及其团队将低视力分为两类：(1)中央视力损伤导致的视力障碍；(2)眼内介质混浊导致的视力障碍。
眼内介质指眼球内各类透明物质，包括角膜和晶状体。最常见的眼内介质混浊病因是白内障，即晶状体混浊，在老年人中相当普遍。白内障会散射并阻挡本应通过晶状体到达视网膜的部分光线，从而妨碍视网膜形成清晰聚焦的图像。
早在1977年，斯隆的研究就指出部分低视力者偏好深色模式。(在我们自己的无障碍研究中，卡拉·珀尼斯也观察到低视力用户有时会在深色和浅色模式间切换以提升清晰度。) 1985年，明尼苏达大学的戈登·莱格及其团队提出假说：此现象源于“混浊眼介质导致的光线异常散射”——推测原因在于：当混浊晶状体进入更多光线时，图像失真概率随之增加。因此暗色模式可能更适合混浊眼介质患者，因其屏幕发光强度较低。
在莱格的研究中，7名 眼内介质混浊的参与者在深色模式下阅读效率显著提升，而其余中央视力受损的参与者则不受对比度影响。
莱格的研究为现代计算机界面采用暗黑模式奠定了理论基础。2005年，帕帕多普洛斯与古迪拉斯在综述低视力用户无障碍最佳实践的文章中，明确建议用户界面应提供暗黑模式选项。
多位正常视力领域的研究人员指出一个关键限制：Legge针对低视力用户的研究使用的是CRT显示器，而非现代主流的LED显示器。这类显示器在亮屏模式下比暗屏模式更易产生闪烁，这可能导致实验结果对亮屏模式产生偏见。
核心结论
那么，是否该追随暗色模式潮流？虽然暗色模式对部分低视力用户(特别是白内障等眼介质混浊患者)存在优势，但研究证据表明正常视力用户更适合浅色模式。换言之， 正常视力用户在多数情况下使用浅色模式能获得更佳表现。
为何浅色模式更利于表现？研究发现可归因于正对比度下整体光照更充足，促使瞳孔收缩幅度更大。由此减少球面像差、增大景深，使眼睛在聚焦细节时不易疲劳。
尽管更大字号和明亮环境光可能削弱正常视力用户的优势，但若目标受众涵盖普通人群，我们目前仍不建议默认启用深色模式。
不过我们强烈建议 设计师允许用户按需切换深色模式 ，原因有三：(1) 浅色模式可能存在长期影响； (2) 部分视力障碍者使用深色模式效果更佳；(3) 部分用户单纯偏好深色模式。(我们知道人们很少更改默认设置，但他们应当拥有选择权。) 虽然用户不太可能为随机网站调整显示模式，但高频使用的网站或应用应考虑提供此选项。特别是 面向长文阅读的应用(如电子书阅读器、杂志甚至新闻网站)必须提供暗黑模式功能 。该选项理想状态下应贯穿网站或应用的所有界面。此外，若操作系统提供暗黑模式API(如iOS系统)，务必充分利用该功能——这将使选择暗黑模式的用户能够以自选的对比度体验应用或网站。
参考文献
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J. Dobres, N. Chahine, B. Reimer (2017). 环境光照、对比度与字符尺寸对扫视式阅读文本可读性的影响. 应用人体工程学. DOI: 10.1016/j.apergo.2016.11.001
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