字号、间距影响数字阅读体验的年龄差异研究*

侯冠华 宁维宁 董 华

（1.同济大学建筑与城规学院 上海 200009； 2.同济大学设计创意学院 上海 200009）

1 引言

数字阅读是当下流行的一种碎片化时间管理方式，人们通过手机阅读小说、微信、新闻。大量研究表明，影响阅读的最重要元素就是文字的字号、间距[1-2]，然而在数字阅读产品设计实践中，设计师经常依靠主观经验做设计，由此产生很多问题，如老年人在经历视力衰退后，在识别同样字号的文字时，比年轻人困难[3]。近年来，学者们开展了很多关于老年人数字阅读的研究，如王琳等提出了适合老年人手机阅读的字间距和行间距[4]，赵超从包容性的视角，提出了老龄化设计的原则和方法[5]，肖雪提出应加强老年人数字阅读文本的搜寻和选择行为以及数字阅读过程的探索研究[6]。但数字阅读需求的年龄差异比较研究还有待深入，虽然心理学、医学等学科相关研究较多，但多集中于反应速度[7]、记忆力[8]等与认知老化相关的课题。文章采用量化研究的方法，对不同字号、字间距、行间距组合的阅读体验做量化评估，比较年轻人与老年人在不同字号、间距组合中的数字阅读体验差异。

阅读体验是用户体验研究的一个具体表现形式。按ISO 9241-210给出的定义：用户体验是指人们对于使用或期望使用的产品、系统或者服务的所有反应和结果[9]。结合这一定义，有学者把阅读体验的测量维度分解为：系统导航功能、系统检索功能、系统浏览功能、系统易用性、系统响应快捷性、系统链接有效性、系统界面友好性、系统用户隐私保护、网页整体布局合理性、图文色彩协调性、信息内容完整性、文字字号字体选用合理性、信息组织方式多样性、信息更新及时性、网站整体风格一致等[10]。王茜等采用可用性测量的方法对清华大学数字图书馆的用户体验进行了评价[11]。

研究采用主、客观测评相结合的方式，选取文字字号、间距作为研究对象，探索字号、间距变化对不同年龄段用户阅读体验影响的差异。研究框架如图1所示。

2 评价指标与数据采集方法

文章对字号、间距引起的阅读体验变化开展研究，根据文献分析，确定可用性、感知的视觉舒适度为主观测量指标，眼动特征指标等为客观指标。

字号、间距的可用性评价采用ASQ问卷（Afterscenario Questionnaire, ASQ）， 该 问 卷 由 Jim Lewis于1991年编制。问卷由三个问题组成，分别对应易用性、有用性和满意度三个维度。该问卷与SUS量表一样具有较高的信度，SUS的ɑ系数为0.97，而ASQ的ɑ系数等于0.94，且二者高度相关（r=0.96,p＜0.001），具有相似的效度[12]。感知的视觉舒适度采用自我报告的方式，参与者分别报告视觉舒适度和疲劳度，采用Likert 7级尺度评分，1代表完全不同意，7代表非常赞同。

眼动数据通过眼镜式眼动仪Dikablis采集，采样率60HZ，分别采集注视点个数，注视时间，瞳孔直径等指标。注视点的数量可以用来解释信息解读的复杂度：注视点数越多，信息解读越难；注视时间用于解释信息提取的困难程度：在文字设计中，设计合理的字号、间距有助于减少注视时间，提高阅读效率[13-14]。研究表明，虽然瞳孔直径易受光线影响，但同样可以指示阅读者的视觉努力水平[15]，视觉付出越努力，瞳孔直径越大。

3 实验方法和实验方案

3.1 实验设计

实验采用组间重复测量实验设计方案，选择了老年人的舒适字号、间距作为测试标准。根据前期研究，将字号的取值范围设为14px，17px和20px，字间距的取值设为标准间距增加0.5磅，0.7磅和1.0磅，行间距的取值设为标准行间距的1.0倍行间距，1.2倍行间距和1.4倍行间距。根据正交实验设计表L9(34)，共设计了9种字号、间距测试组合。要求每位被试阅读9篇文字材料。

3.2 被试与实验材料

实验对象分为两组，一组为老年人，共20人，全部从同济大学老年大学招募，年龄61—69岁之间，平均年龄64.2岁，其中男性10名，女性10名，所有被试在佩戴视力辅助工具后视力正常，均为右手利。另一组是年轻人，共8人，全部是同济大学硕士、博士研究生。平均年龄23.8岁，其中男性3名，女性5名。

在选择和制作实验材料时，严格控制材料的字数、内容难度、背景颜色、实验设备亮度等外部变量，以确保实验结果的差异源于字号、间距的变化。实验测试材料设计均约200字（SD=2.8）。准备实验材料时，经多轮测试，对结果做单因素方差分析，更换掉差异显著材料，最后实验所用9份测试材料难度没有显著差异。每位参与者按照拉丁方顺序阅读9份文字材料。

实验全程在同一部手机iphone6上完成。实验期间，关闭手机背景亮度自动调节功能，将背景亮度设定在中间值。

3.3 测试流程

实验在同济大学包容性设计研究中心实验室完成，全程严格控制灯光环境，每位参与者在实验开始前，在实验室中静坐15分钟，以适应光环境。实验开始前，录入基本信息，填写同济大学阅读体验实验知情同意书。之后，主试为被试佩戴眼动仪，校准，讲解实验流程，示范阅读软件操作方法，在被试能够熟练操作后，开始实验。

被试在阅读完每篇材料后，立刻填写量表，回答事先准备好的问题。在阅读下一篇材料前，休息3分钟。测试时间从上午9点开始，下午4点结束，每位参与者需40—50分钟完成实验的所有内容。

4 研究假设

研究旨在回答适合老年人的字号、间距是否同样满足年轻人的阅读需求。根据该研究问题，提出以下研究假设，在实验中加以验证。在实验材料采用老年人舒适的字号、间距时：

假设1：相同字号、间距可用性（Usability）的年龄差异显著。

假设2：相同字号、间距易用性（Ease of use）的年龄差异显著。

假设3：相同字号、间距有用性（Usefulness）的年龄差异显著。

假设4：相同字号、间距满意度（Satisfaction）的年龄差异显著。

假设5：相同字号、间距视觉舒适度的年龄差异显著。

假设6：相同字号、间距视觉疲劳度的年龄差异显著。

假设7：参与者阅读相同字号、间距材料时注视时间年龄差异显著。

假设8：参与者阅读相同字号、间距材料时注视点数年龄差异显著。

假设9：参与者阅读相同字号、间距材料时瞳孔直径年龄差异显著。

5 结果

实验结束后，首先对数据做预处理，包括数据汇总、调整顺序、剔除极端异常值，如瞳孔直径的零值（眼动仪默认将闭眼状态时采集到的数据归为零值）。对预处理后的数据做独立样本t检验，查看组间差异，具体结果如下：

5.1 可用性评价年龄差异显著

可用性主观评价常用的数据分析方法是求均值，即对ASQ问卷求和后再求均值，计算可用性总体得分。研究首先采取常规统计分析方法，计算可用性总体得分，在上述分析的基础上，为了更加清晰了解两个群体对易用性、有用性和满意度的细微差别，进一步对三个维度分别进行统计分析。结果发现，老年人对9种字号、间距的组合总体可用性评分高于年轻人，存在显著差异，仅材料4和材料6的主观评分没有显著差异。从评分数值看，老年组对上述两份材料评分是该组所有材料中最低的，但年轻人组评分却是该组评分相对较高。如表1所示：

表1 两组参与者9份测试材料可用性评分t检验结果

对可用性进一步细化分析（见表2）发现，材料7（t=1.406, p=0.317）、材料 8（t=0.843, p=0.422）、材料9（t=1.547, p=0.16）的易用性评分无显著差异，其中，材料7仅满意度存在显著差异（t=3.758, p=0.001）。材料5的总体可用性评分差异体现在有用性（t=2.236,p=0.047）和易用性（t=2.451, p=0.024）方面，满意度（t=1.865, p=0.08）没有显著差异。结果如表2 所示。

表2 两组参与者9份测试材料易用性、有用性和满意度评分t检验结果

5.2 视觉舒适度与疲劳度主观评价的年龄差异

视觉舒适度与疲劳度各通过问卷中的一个问题测量，对问卷结果直接做统计分析，发现视觉舒适度评价存在显著差异的有4份材料，分别是材料1（t=2.441,p=0.054）、材料 2（t=2.824, p=0.01）、材料 3（t=5.494,p＜0.001）与材料 8（t=2.011, p=0.058）。其中材料 1 和材料8是边缘显著（见表3），即老年组的视觉舒适度评分显著高于年轻组。差异显著的材料中，材料1、材料2、材料3的字号都是20px，即最大字号，而材料8的字号是17px,并且字间距是最大。因此综合可用性评价分析结果，总体上可以看出本研究中老年人在阅读大字号时视觉更舒适。但材料5（字号14px,字间距增加0.7pt, 行间距是1.4倍）的评分结果显示，年轻组评分略高于老年组，说明年轻组阅读小字号感觉更舒适。

表3 两组参与者9份测试材料视觉舒适度、疲劳度评分t检验结果

视觉疲劳度评价中1分代表不疲劳，7分代表很疲劳。统计分析发现，两组参与者对9个材料疲劳度评分没有显著差异，且疲劳度都较低。

5.3 注视点个数、注视时间和瞳孔直径的年龄差异

研究也收集了阅读材料时的眼动数据，因此将阅读材料整体作为一个兴趣区，用眼动仪记录了该兴趣区内所有的注视点个数、总的注视时间以及阅读过程中的瞳孔直径均值。对注视点个数、注视时间、瞳孔直径分别做统计分析，尽管发现老年组平均注视点个数大于年轻组，平均注视时间长于年轻人，但其在统计学意义上并不显著，即老年人与年轻人在的实验材料阅读过程中，注视点数和注视时间基本相同，如表4所示。

对瞳孔直径的统计分析发现，老年人在阅读过程中，瞳孔直径均值大于年轻人组，其中在材料4（t=8.333,p=0.007）、材料 5（t=12.011, p＜0.001）和材料 8（t=7.26,p=0.018）发现显著差异。

表4 两组参与者9份测试材料注视点个数、注视时间和瞳孔直径t检验结果

6 讨论

研究邀请了不同年龄段的两组用户做了字号、间距的阅读体验实验研究。设计实验材料时，选取了老年人感觉舒适的字号、间距。结果发现，两个年龄段用户在使用相同字号、间距阅读时，主观可用性评价、视觉舒适度差异显著。在部分阅读材料中，瞳孔面积差异显著。本部分将结合理论假设，就上述结果产生的原因及其意义进行讨论。

6.1 可用性主观评价差异分析

文章可用性主观评价有四个理论假设，即阅读材料选用老年人舒适的字号、间距时，相同字号、间距的可用性、易用性、有用性和满意度主观评价，存在显著的年龄差异。实验结果部分支持原假设。

可用性方面，9份测试材料中有7份测量结果差异显著。不存在显著差异的两个材料主要特征是字号偏小，即本实验材料中的最小字号。该结果表明，老年人偏爱大字号，而年轻人喜欢较小字号。材料4和材料6对应的字号间距组合情况分别是：字号14px，字间距增加1.0pt，1.0倍标准行间距和字号14px，字间距增加0.5pt，1.2倍行间距。从字号、间距组合的情况来看，老年人对小字号主观评价偏低，而年轻人则刚好相反。这一结果与前人的研究结果一致，老年人喜欢偏大的字号, 王琳[4]、Liu[16]等发现，增加字号有助于提高老年人对文字的可读性。

易用性、有用性和满意度是可用性分析的构成要素，一般而言，总体可用性评分有差异的材料在上述三个方面也应有差异。但在研究中，材料7在易用性和有用性方面都没有差异，仅在满意度上有差异（年轻人的满意度评分较低）。该结果说明，适合老年人阅读的字号、间距组合，并不一定能够满足年轻人的期望与需求。即使两个群体都认为该字号、间距组合容易阅读，且有助于阅读，年轻人对该组合也可能仍然不满意。已有研究中，Darroch[2]对年龄和字号的需求变化做过分析，他发现，年龄对字号的需求具有显著影响，且呈正相关。该研究从侧面解释了年轻人对大字号不满意的原因。

6.2 视觉舒适度与疲劳度评价差异分析

两组参与者在视觉舒适度方面的评分存在显著差异（p＜0.05）与边缘显著（p=0.054, p=0.058），实验结果部分支持原假设。老年组的评分显著高于年轻组。差异最为显著的是阅读材料2和材料3。进一步研究发现，上述两份阅读材料的字号均是最大字号20px, 字间距都分别是0.7pt和1.0pt, 行间距分别是1.0和1.2倍标准间距。这一结果表明，加大字号，加宽字间距，适当增大行间距，能够提高老年人数字阅读的视觉舒适度。但年轻人在加大字号、间距的过程中，视觉舒适度上升不明显。这与Ko[17]的研究结论一致，他发现，字高从1.78mm增加到2.33mm，再到3.56mm的过程中，老年人和年轻人的工作效率都有增加，但从2.33—3.56mm的增长过程中，老年人效率增加更快。这说明，在字号增加过程中，可用性、舒适度都有增加，老年人在大字号环境下工作，绩效更高，而当字号满足了年轻人需求后，再继续加大字号对其绩效的影响不大。

视觉疲劳度的比较结果发现两组参与者不存在显著差异，拒绝原假设。该结果表明，9种字号、间距组合的阅读材料在阅读和辨识过程中都不困难，适合老年人阅读的字号、间距，年轻人也同样可以阅读，且不费力。

6.3 眼动指标差异分析

根据实验结果，两组参与者在阅读相同材料时，注视点个数与注视时间没有显著差异，拒绝了假设7和假设8的原假设。这说明相同的字号、间距组合对两组人来说，辨识的难度基本相同，提取信息所需时间基本一样。上述两个指标均是在自然阅读状态中眼动仪自动记录的，因此，能够客观地说明，两组被试阅读同一字号、间距材料时，没有显著差异，也再次证明适合老年人阅读的字号、间距，年轻人同样可以适用。

对瞳孔面积的分析发现，材料4、材料5和材料8的瞳孔面积差异显著，部分支持了假设9的原假设。老年人在阅读上述材料时，瞳孔面积均显著大于年轻人。这说明即使在其舒适字号、间距状态下，老年人阅读材料所付出的努力程度也高于年轻人。这可能与认知老化有关，随着年龄增长，老年人的认知资源减少，认知能力降低，导致在阅读相同材料时，需付出更多努力。Price[18]等人也发现，大字号能够帮助读者回忆起所读内容，该效用对年轻人和老年人均有效，但对年轻人效用更大。

6.4 主观指标灵敏度高于客观指标

综合上述主客观指标的分析发现，主观评价的差异显著，客观指标不显著，说明研究中主观指标的灵敏度高于客观指标。与前人研究比较，发现在文字阅读主客观联合测评研究中，存在主观评价指标灵敏度高于客观指标的研究案例。如Huang[3]在研究中采用了主客观联合测量的方法对字号、屏幕分辨率做了研究，结果也同样发现，人们的主观评价灵敏度高于客观指标。

在设计实践过程中，建议设计师根据灵敏度更高的指标做出设计决策。尽管从眼动数据来看，年轻人与老年人阅读同样字号、间距组合的材料时没有显著差异，但由于主观评价差异显著，设计师应当重视两种需求的不同，提供可供选择的字号、间距组合。

6.5 研究局限

研究在选取阅读材料时，仅选择了老年人舒适的字号、间距作为测试材料，因此，研究的结论不一定适用于常用字号、间距（12px或14px, 标准行间距、字间距 ）。此外，由于实验条件和设施的限制，仅采集了8位年轻人的数据作为研究样本，样本量较小，可能会对结果有一定的影响。后续研究可加大样本量，加长文字长度，做更深入的研究。

7 结语

研究通过实验的方式，量化研究了老年人与年轻人在阅读同样字号、间距材料时的主客观感受差异。发现两类人群在阅读相同字号、间距材料时，主观可用性、视觉舒适度等体验差异显著，但客观差异并不显著。客观证据表明，适合老年人阅读的字号、间距同样适用于年轻人，他们在阅读相同字号、间距组合时，信息处理难度、时间和速度方面没有显著差异。但由于参与者主观体验更加灵敏，更真实地反映了现实状态，据此，研究认为设计应当尊重他们的差异，为两类人群设计符合各自主观需求的字号、间距，以更好地满足其数字阅读需要。

（来稿时间：2017年10月）