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为提升宇航员视觉舒适度，华侨大学研究人员研究太空站色彩搭配，发现 2 - 3 色组合最佳，对太空站设计意义重大。
# 太空站实验舱色彩搭配研究：解锁视觉舒适密码，助力太空探索新征程
在浩瀚无垠的宇宙中，太空站是人类探索宇宙的重要 “前哨站”。然而，太空环境充满了各种挑战，宇航员们长期处于其中，面临着诸多困扰。微重力环境会改变眼内和颅内压力，影响视觉感知和空间定向；在有限空间内的长期禁闭，加上社交和日常生活的单调，容易影响宇航员的情绪状态和积极性；昼夜节律的紊乱还会导致睡眠障碍和失眠，进一步引发情绪低落、精神疲劳，降低手动控制能力，这些都极大地削弱了宇航员的工作能力，给人类太空任务和太空工程带来了巨大挑战。
为了改善宇航员的生活和工作环境，提升他们的视觉舒适度，促进身心健康并提高工作效率，华侨大学的研究人员开展了一项极具意义的研究。该研究以中国太空站实验舱为原型，旨在探索不同色彩搭配方案对人类视觉舒适度的影响。研究成果发表在《Scientific Reports》上，为未来太空站的设计和建设提供了重要参考。
研究人员采用了多种先进的技术方法来开展此项研究。在模拟太空站环境方面，通过搭建 - 6° 头低位倾斜平台模拟微重力状态，利用 SketchUp 和 D5 软件进行建模和渲染，结合 CIE 照明标准设置舱内灯光，再将场景导入 VR 设备实现视觉模拟。在数据采集方面，运用 HTC VIVE PRO EYE 进行 VR 体验和眼动追踪数据收集，MindWave Mobile 2 用于脑电图（EEG[24 - 28]）测量和记录。此外，研究人员通过 Python 自动抓取大量室内环境图像，运用 K - means 聚类算法进行分类，确定实验所需的颜色样本，并通过问卷调查筛选出最终的实验色彩场景。
实验设计与流程
研究人员精心设计了实验变量和流程。在实验变量选择上，参考 NASA 的相关设计标准，结合色彩心理学研究，从提取的 30 种颜色中选取暖色调（中等饱和度、高亮度）和冷色调（低饱和度、高亮度）颜色样本，再加入白色，形成 7 种基础颜色样本。根据色温（冷 + 白、暖 + 白、冷 + 暖 + 白、无彩色方案）和颜色数量（两色、三色、四色、五色组合）进行分类，邀请专业人员创建 20 种方案，经问卷调查筛选出 8 种方案，加上国际空间站当前的白色 + 天蓝色方案作为对照组，共 9 种场景进行实验。
实验人员选取了 35 名来自不同专业的在校学生，他们均具备正常视力或矫正视力，无视觉疾病和功能障碍，身体状况良好。实验分为压力阶段和放松阶段，在压力阶段，参与者需完成反向数字回忆任务和心算任务，以模拟太空任务中的压力情境；放松阶段则让参与者置身于虚拟太空站环境中进行观察和休息。整个实验过程中，持续记录眼动和 EEG 数据，每次实验结束后，参与者需完成主观评分问卷。
实验结果与分析
研究人员选取了多个实验指标进行分析，包括主观评价、眼动指标和脑电波指标。主观评价采用 7 分李克特量表，让参与者对每个场景的视觉舒适度进行评分。眼动指标方面，选择瞳孔不稳定性指数（PUI[42]）和扫视比（SR[43 - 46]），PUI 可评估眼睛疲劳程度，SR 用于量化眼疲劳。脑电波指标选取冥想指数（MI），通过 EEG 信号中的 α 波和 θ 波测量人的放松程度。
统计结果显示，不同色彩方案的模拟太空站场景对参与者的主观舒适度、PUI、SR 和 MI 均有显著影响。主观评价方面，场景 6（低饱和度、高亮度黄色 + 绿色 + 白色）得分最高，场景 9（五色组合）得分最低。两色组合的舒适度最高，五色组合最低；冷 + 白组合的主观舒适度评分显著高于其他色温组合。
眼动指标方面，场景 1、2、3、5、6、8 在压力阶段和放松阶段的 PUI 存在显著差异，表明这些场景可能有助于缓解压力，其中场景 5 的 PUI 变化最稳定，减压效果最明显。不同场景的 SR 在压力阶段和放松阶段也有显著差异，场景 6 的 RSR 最低，缓解眼疲劳效果最佳。
脑电波指标方面，场景 1、6、7、8 在压力阶段和放松阶段的 MI 差异显著，表明这些场景可能具有减压作用。场景 6 的 RMI 最高，减压效果最显著；冷 + 白和冷 + 暖 + 白组合的 RMI 较高，暖 + 白和无彩色组合较低。
研究结论与意义
综合研究结果，该研究得出以下重要结论：在颜色选择上，场景 5（低饱和度、高亮度蓝色 + 绿色 + 白色）有助于缓解视觉疲劳，场景 6 有助于维持或营造良好的心理状态；色温方面，冷色与白色的组合主观舒适度最高，虽对缓解视觉疲劳效果不明显，但能提升主观感受；颜色数量上，2 - 4 种颜色组合优于 5 种颜色组合，过多颜色会增加视觉负担，降低舒适度。
此外，研究还发现当前太空站的色彩方案在视觉舒适度方面表现不错，但与场景 5 和 6 相比仍有提升空间，在促进心理放松和增强舒适度方面有待改进。
这项研究的意义重大，为未来太空站的设计提供了科学依据，有助于优化太空站的色彩搭配，提升宇航员的视觉舒适度和心理健康水平，进而保障太空任务的顺利完成。同时，随着商业航天和太空旅游的发展，该研究成果也能为外星建筑设计提供参考，为更多太空旅行者创造舒适、安全的生活环境，推动人类在太空领域的长期可持续发展。
