黑暗模式vs光明模式:哪个更好?

最近，在IOS 13中引入黑暗模式的刺激下，一位记者让我评论一下暗模式的可用性以及它作为一种设计趋势的流行。这个问题我也从我们的与会者那里得到过好几次用户体验会议．

我必须坦率地说，NN/g还没有对黑暗模式做过自己的研究。然而，这些问题促使我回顾了学术文献，看看黑暗模式是否对视力正常的用户有任何好处。我将与你们分享这些发现。

但首先，让我们通过定义一些词汇来确保我们都在同一页上。

定义:相反极性是用来描述文本和背景之间的对比的一个术语:

• 正对比极性(光模式)指在浅色背景上使用深色字体的文字。
• 负对比极性(暗模式)表示浅色(如白色)文本在深色(如黑色)背景上的组合。

暗模式显示器比光模式显示器发出的光更少(正因为如此，它们可能会延长电池寿命)。但环境中的光量不仅影响电力消耗，还影响我们的感知。为了更好地理解，让我们简要回顾一下瞳孔的基本信息，以及它对环境中光线的反应。

人的瞳孔对光线很敏感

人类的瞳孔是通往视网膜的大门:光线通过它到达眼睛。默认情况下，人类瞳孔的大小取决于环境中光线的多少:当光线充足时，瞳孔收缩变窄;当光线较暗时，瞳孔放大以允许更多光线进入。瞳孔越小，眼睛就越不容易受到球面像差（其中图像出现未聚焦）并增加字段的景深，因此人们不必努力关注文本，反过来又意味着他们的眼睛不太可能累。（相机孔径完全相同：在F / 2.8处拍摄的照片将具有较窄的景深，因此比在F / 16拍摄的更模糊。）

随着年龄的增长，瞳孔变小。瞳孔太小意味着进入眼睛的光线太少，这会损害我们阅读或检测文本的能力，尤其是在低环境光下(例如，在夜间)。另一方面，随着年龄的增长，我们变得更容易受到眩光的影响，而眩光尤其可能在强光下出现。

视力正常用户

20世纪80年代进行的早期研究似乎指出，对于视力正常或矫正视力正常的人(例如，佩戴合适的处方眼镜或隐形眼镜)，对比极性不会影响视觉表现。

然而，最近的几项研究反驳了最初的发现。我们将特别关注两篇涉及两种不同任务类型的文章:一篇发表于2013年的杂志人体工程学,研究了视觉敏锐度和阅读能力，另一项研究发表于2017年应用人体工程学，调查业绩为glanceable-reading任务-快速阅读1-2个单词，人们经常在与手机互动时进行smartwatch，或汽车仪表盘，它涉及到一些活动，如查看方向或处理通知。

对比极性对视力和校对的影响

Cosima Piepenbrock和她在德国Düsseldorf的für Experimentelle Psychologie研究所的同事研究了两组视力正常(或矫正到正常)的成年人:年轻人(18至33岁)和老年人(60至85岁)。所有参与者均无眼病(如白内障)。

参与者被分配了两种不同类型的任务:

• 这是一项视觉敏视任务，涉及到在Landolt C Optipype.换句话说，用不同的方式向他们展示一个类似于字母“C”的符号，并要求他们识别缝隙在哪里(例如，顶部，底部)。
• 一项校对任务，包括阅读一篇短文并识别不同类型的错误

这些任务以不同的对比极性呈现——对一些参与者来说，它们是在黑暗模式下呈现的，而对另一些人来说，它们是在光明模式下呈现的。对比极性主题之间变量，这意味着每个参与者只能看到一种对比极性的任务(例如，只有黑暗模式)。

研究人员还收集了测试前和测试后的疲劳相关措施：参与者在实验开始时归评到眼部，头痛，肌肉菌株，背部疼痛和主观福祉，以及最后。

他们的结果表明，光线模式遍布所有尺寸：无论年龄如何，阳性对比度极性都适用于视力任务和校对任务。然而，老年人的视力任务中的光模式和暗模式之间的差异比年轻成年人更小 - 这意味着，尽管光线模式对老年人也更好，但他们并没有像年轻人那样从中受益，至少在视力测试中是这样。

当研究人员查看疲劳指标时，他们得出的结论是，在任何一项测试中，对比度极性都没有显著差异(这意味着并不是黑暗模式让人们更累，或者相反)。

另一项发表在杂志上的研究人为因素同一研究小组研究了在校对任务中文本大小与对比度极性之间的相互作用。研究发现，正极性优势随字体大小的减小而线性增加:即，字体越小，用户在光模式下看到文本越好。有趣的是，即使他们的性能在光模式下更好，研究参与者没有报告他们对文本可读性的感知有任何差异(例如，他们关注文本的能力)在明暗模式中——这只会增强可用性的第一条原则:不要听用户的．

对壁灯读数对比极性的影响

Jonathan Dobres及其同事在麻省理工学院的ageelab试图量化环境照明条件（模拟日间与模拟夜间模拟）以任何方式影响，以任何方式在词汇决策任务的背景下的积极极性的优势。一个常用于心理学的范例的词汇决策任务涉及显示参与者一串字母，并让他们决定它是一个单词还是非词。Lexical决策任务与我们在高度可中断的条件下进行的光明读数更类似于，例如在GO上驾驶或使用移动电话或使用手机或SmartWatch - 所有这些都涉及快速查看显示并提取相关信息。

参与Agelab研究的人视力正常或恢复正常。研究人员以两种可能的对比极性(黑暗模式vs.光明模式)、不同的环境光(白天vs.夜间)以及不同的字体大小向他们展示字符串。

该研究发现，照明，极性和文本大小都对性能有影响 - 朝着现在的方向，现在可能是模拟的白天导致比模拟夜间更快的判断，光模式比黑暗模式更好，而且更大的字体比暗示更快较小的字体。有趣的结果是环境照明和对比极性之间的显着相互作用：在白天，对比极性没有显著影响，但在夜间，亮模式比暗模式表现更好。此外，在夜间，人们在黑暗模式下阅读小字体文本要比在光明模式下更难。

在模拟的白天环境中，没有极性的影响有点令人惊讶，这与布赫纳和鲍姆加特纳的另一项较早的研究不一致，他们也研究了明亮和黑暗的环境条件。然而，在那项研究中，明亮的环境光比在Agelab研究中使用的要低得多(想想办公室光线和明亮的室外光线)。Dobres和他的同事们认为，环境光的数量可能会影响正极优势，明亮的光导致零差异，但正常的办公室光仍然能够产生差异。

长期影响

到目前为止，文献综述着眼于对比极性对人类表现的一次性影响。但是长期影响呢?换句话说，长期接触一种对比极性会有什么影响吗?

2018年发表在《自然研究》科学报告上的一项有趣研究表明，持续暴露在光照模式下可能与近视有关。近视指的是无法看清远处的物体，这与受教育程度和阅读能力密切相关。在他们的研究中，德国Tübingen大学的安德里亚·阿莱曼和她的同事们让7名人类参与者分别在黑暗模式和光明模式下阅读一小时的文本。为了观察阅读后他们的近视倾向是否发生了变化，他们测量了脉络膜的厚度，脉络膜是视网膜后面的血管膜。脉络膜变薄与近视有关。

当参与者读取在光模式中读取的文本并在读取暗模式中呈现的文本时，当参与者读取文本时，研究人员发现了显着的变薄。在已经有近视的参与者中更加明显更加宣传。

这一结果似乎表明，即使轻模式下的性能在短期内可能更好，但可能存在与之相关的长期成本。

视力受损的使用者

自相矛盾的是，关于视力受损者的文献，不如关于视力正常者的文献丰富，尽管有一个隐含的共识，即黑暗模式至少对一些视力受损者更好。明尼苏达大学的Gordon Legge和他的同事定义了两种低视力类型:(1)由于中央视力损害(2)由于眼中质混浊。

眼介质是指眼睛内的各种透明物质，包括角膜和晶状体。中眼混浊最常见的病因是cataract，指的是晶状体的浑浊，这在老年人中相当常见。白内障散射并阻挡了一些本应通过晶状体到达视网膜的光线，从而阻碍了视网膜上形成清晰、聚焦的图像。

早在1977年，斯隆的一项研究报告称，一些视力低下的人更喜欢黑暗模式。(在我们自己的无障碍研究那卡拉Pernice也看到视力较低的用户有时会在暗模式和光模式之间切换，以获得清晰度。)1985年，明尼苏达大学的戈登·莱格和他的同事们假设这种效应是由于“由于眼介质混浊而导致的异常光散射”——大概是因为，如果更多的光进入带有混浊晶状体的眼睛，就有更大的机会产生扭曲。因此，暗模式可能对眼介质浑浊的人更好，因为显示器发出的光更少。

在莱格的研究中，每一个阴天眼镜媒体的参与者与黑暗模式更好地阅读速率，而中央视力受损的其他参与者的其他参与者则不会受到对比极性的影响。

莱格的研究为建议现代计算机界面切换到暗模式的可能性奠定了基础。2005年，Papadopoulos和Goudiras在一篇文章中回顾了低视力用户的各种可访问性最佳实践，推荐在用户界面中使用暗模式。

一些在正常视力领域的研究人员注意到，莱格对低视力用户的研究是用CRT显示器进行的，而不是大多数现代显示器使用的led。这些显示器在光模式下比在暗模式下更容易闪烁，因此可能会使结果与光模式相抵触。

外带

那么，你是否应该追随黑暗模式的潮流呢?虽然黑暗模式可能对一些低视力用户有一些好处，特别是那些有混浊眼介质(如白内障)的人，但研究证据指出，正极性模式对视力正常的用户有好处。换句话说,在视觉正常的用户中，光模式在大多数情况下会带来更好的性能。

为什么轻模式性能更好?这些发现最好地解释了这样一个事实:在正对比极性下，整体光线更多，因此瞳孔收缩得更多。因此，球面像差更少，景深更大，整体上聚焦细节的能力更强，而不会让眼睛感到疲劳。

尽管较大的字体大小和明亮的环境光可能会在具有正常愿景的人中擦除一些这些优势，但此时，如果您的目标受众包括一般人群，我们不建议默认切换到黑暗模式。

据说，我们强烈推荐设计师允许用户切换到黑暗模式，如果他们想- 出于三个原因：（1）可能存在与光模式相关的长期效果;（2）有一些视力障碍的人将以黑暗模式做得更好;（3）一些用户简单地像黑暗模式更好。（我们知道人很少改变默认值，但他们应该能够。）人们不太可能会改变任何随机网站的显示模式，但如果网站或应用程序看到频繁使用，则应考虑向其用户提供此选项。特别是，用于长时间阅读的应用程序(如图书阅读器、杂志，甚至新闻网站)应该提供暗模式功能．理想情况下，这个选项应该遍布该网站或应用程序的所有屏幕。此外，如果一个操作系统提供了暗模式API(就像iOS)，确保你充分利用了它——这样做会让那些决定切换到暗模式的用户能够以他们所选择的对比极性体验你的应用程序或网站。

参考文献

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