信息论视角的产品广告美学效果测量方法初探
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Measure Method of Aesthetic Effect of Product Advertising from the Perspective of Information Theory
Chen Li； Hu Weifeng；Zhou Haihai
（南京航空航天大学机电学院，南京 210016）
（College of Mechanical & Electrical Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 210016，China）
摘要： 以信息量的计算为转换桥梁，将语义差异法、里克特量表的测量数据转换为美感指数的计算变量值，为数学家Brikhoff的美学计算公式的具体应用作出了初步探索，并以手机广告平面设计为例进行了应用验证。
Abstract: The application of Brikhoff’s aesthetic formula was explored taking information content as a media to convert the result of Semantic Differential and Likert Scales to variable values of aesthetic index. By an application example of the graphic design of mobile phone advertisement, the method proposed was tested.
Key words: aesthetic effect；information theory；entropy；advertisement
中图分类号：F713.8 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）32-0308-02
0引言
提到美学效果，人们往往把它与感知、心理、情绪、神秘等概念联系在一起，艺术设计作品的美学效果究竟如何，也主要是通过观赏者的主观判断来给出结论。但是不可否认的是，人们对视觉对象的审美心理存在很多共同的规律，例如格式塔心理学列举出的一系列组织原则。因此很多学者也尝试建立审美效果的量化计算方法，以期为作品的评价提供一个数据化的参考。
信息论近年来在自然科学、社会科学等各个领域得到了广泛的应用，本文尝试将语义差异法、信息量的计算、数学家Brikhoff的美学计算公式结合起来，对美学效果的测量方法作出初步探索，并以手机广告为例进行应用验证。
1理论背景
1.1 信息论与熵信息理论由Shanon和Weaver提出，信息反映事物存在的状态，事物的特性就在于它有一定的结构，有一定的组织模式，即有序性。信息论中用信息熵来度量信息量，信息熵表示系统的有序程度，表示系统获得信息后，无序状态的减少或消除。一个系统的有序程度越高，熵就越小，所含的信息量就越大[1]。
1.2 信息论方法在艺术设计领域中的研究阿恩海姆最早开始用信息论中“熵”的概念来分析视觉艺术的创作[2]，France Henaut（1994）[3]认为艺术作品中的熵越高，则作品的复杂度越高，也就蕴含更多的信息量。Petrov（2002）[4]以信息熵方法比较了三位苏俄艺术家的绘画作品，以感知因素及社会因素作为视觉特征变量，测量了每位艺术家作品的信息熵，并以变量间的信息系数表示彼此的影响性，以此方法分别分析了三位画家各自的创作模式以及风格的稳定性。Tsai[5]等将Petrov的方法引入到对于网页的研究中，探讨了数字博物馆首页的风格分类以及各类的特征元素对风格形成的贡献度。
1.3 信息量的测量以Hx表示一个事件的总信息量，P代表该事件发生的概率，那么，信息熵值HX与log2（1/P），即-log2P成比例。如果某系统的某一变量X具有n种独立的可能状态（或结果）：X1，X2，X3，X4……Xn，以P■表示系统在X变量上的第i状态发生的概率，n表示所有可能的状态，则系统的总信息熵值为[4]：H■=-■P■log■P■。如果概率均匀分布，即P（Xi）=1/n，其系统熵值达到最大，HX=log2n，这就是Hartley熵值公式[6]。
1.4 Brikhoff的美学计算公式美国数学家George D. Brikhoff于1933年提出，要以数学的方式建立一套科学的宏观美感表达式――将“美感指数”（aesthetic Measure）表示为为“秩序”（Order）除以“复杂度”（Complexity）的商，即M=O/C[7]。这个公式从直观上看是符合人们的审美心理规律的，例如视觉作品越复杂、越混乱，观赏者的反感心理就越强烈，有序和规则则会激发较高的美感体验。但是要应用于实践中，一个主要的问题就是，设计作品的“秩序”和“复杂度”该如何度量？在本研究中尝试对这个问题给出解决方案，将语义差异法和信息量计算结合起来，分别计算里克特量表两端的审美印象“积极”因素和“消极”因素的信息量，以之分别作为“秩序”和“复杂度”的表达，再代入Brikhoff公式计算美感指数。
2方法与步骤
2.1 手机广告样本收集与分类于网络上收集各种风格的手机网络平面广告50个，邀请5位专业设计师，以专业经验把风格类似的广告分组，并给每组命名，再从中筛选出每一类在风格上最有代表性的样本。结果将广告样本分成了4组，名称分别为：丰富密集型、简洁留白型、现实静态型、魔幻新奇型。4组最后筛选出共10个样本（如表1）。
2.2 选取审美印象形容词对收集人们在观看手机广告时，在审美印象中的一些具体反应的描述，将语义相反的词语组成对，参考以上5位设计师的意见，最后筛选出16对形容词对（表2）。以这些形容词对制成里克特7点尺度表，请20位工业设计专业的在校学生对每个广告样本进行测量。
2.3 将量表题项的得分转换为信息量已有研究对于量表数据的处理，都是以加总平均得到每个题项的结果，但是量表的数据并没有单位，是否具有可计算性是有争议的。所以在这里我们将量表数据转换为信息单位，以便后面进行计算和比较。从形容词的意义上看，量表中左端的形容词对美学效果而言属于“积极”因素，右端属于“消极”因素。量表采用0―6的七点结构，将测试者对题项勾选的分值与该审美印象因素在广告中出现的频率联系起来，并假设题项的审美印象因素在广告中的出现概率是均匀分配的。以p表示测试者勾选的数字，以6P表示该审美印象因素所有可能出现的情况，以Hartley熵值公式为基础，构建出各题项的信息量计算式为：
Hi=log26Pi=1，2，…n（1）
将受测者填答的数字代入（1）式，就可以计算出每个题项的信息量Hi，再把所有题项（共n题）的信息量加总平均（代入（2）式），就可以得到整个系统的审美印象因素的信息熵值。
H=■■log■6■i=1，2，…n（2）
由于量表的分值排列是从0―6，对于右端的“消极”因素而言，勾选的数值越大，转换为信息单位后信息量就越高。但对于左端的“积极”因素，为了统一信息量计算的标准，我们把量表的排列顺序从原来的0―6分倒转过来，转换成6―0分的顺序，则打分越靠近左边分值越高，转换后信息量也越高，从而方便后续的比较计算。
2.4 美感指数计算以Brikhoff的美感指数计算式M=O/C为基础，我们以审美印象的“积极因素”的信息量代换算式中的“秩序结构”（order），以“消极因素”的信息量代换算式中的“复杂度”（complex），其美感指数计算公式转换为：
美感指数=■（3）
3计算结果
对表1中四种风格类型，共10个手机平面广告的量表测量、信息量计算的结果列于表3中：
从结果中可以看出，“魔幻新奇型”的审美指数最高，达到1.47，其次为“简洁留白型”与“现实静态型”，“丰富密集型”最低。从中可以推断，“魔幻新奇型”内容创意上采用了相当新颖的题材，同时为了吸引消费者的目光，在结构编排上也是尽量突出重点，减少不必要的信息，多采用对称、均衡、引导视线等形式组织手段，所以整体秩序感较高，复杂度较低，因此美学效果是最好的。“简洁留白型”因为画面空白较多，在留白面积和位置上存在对比和均衡关系，令观看者有相当的视觉放松感，美学效果也是较好的。“现实静态型”因为主题和素材对于消费者来说都太过熟悉，在形式感的领受上也打了折扣。“丰富密集型”由于视觉元素过多，从而产生比较高的复杂度，即便平面设计上作了很充分的考虑，也难以令消费者产生舒适愉悦的美感。
4结语
美学效果的量化测量在艺术设计领域一直是个很困难的问题，本研究尝试从信息论的角度，对Brikhoff美感指数计算公式的具体应用做出了探索。手机平面广告的例子证明了其具有一定的实用性，可以为设计作品的评价提供数据化的参考。但是其中也有许多有待探讨和改进之处，例如“秩序”和“复杂度”的测量是否客观，在其他设计媒介上的应用问题等等，这些将在进一步的研究中不断深化。
参考文献：
[1]高奇.系统科学概论.济南：山东大学出版社，2001.
[2]Arheim R.Entropy and Art-an Essay on Disorder and Order. London：University of California Press，1971.
[3]France M M，Henaut A.Art，Therefore Entropy.LEONARDO，1994，27(3).
[4]Petrov V M.Entropy and Stability in Painting：An Information Approach to the Mechanisms of Artistic Creativity.LEONARDO，2002，35（2）.
[5]Tsai Tzu-Wei，Chang Tien-Chun，Chuang Ming-Chuen.Exploration in emotion and visual information uncertainty of websites in culture relations. International Journal of Design，2008，2（2）.
[6]Hartley.R.v.L.Transmission of information.Bell System Technical Journal，1928，（7）.
[7]BIRKHOFF G.D.Aesthetic Measure. Cambridge: Harvard University Press，1933.
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基金项目：2009年度江苏省教育厅哲学社会科学基金（09SJD760018）。
作者简介：陈黎（1977-），女，安徽淮南人，讲师，博士研究生，研究方向为工业设计方法学。