随着显示及控制技术的不断发展,复杂信息系统的交互方式进入了数字化时代。在武器操控界面、航空航天雷达界面、核电及石油化工界面等等诸多复杂信息系统环境中,由于信息源多、信息量大、关系复杂等因素,需要对信息的呈现方式进行科学地再设计和优化。本文以复杂信息系统数字显控界面为研究对象,探究适合实际显控需求的界面色彩编码方法。本文研究的目的在于使界面色彩信息能够符合实际任务及实际环境的信息获取需求,减少人类视觉局限性与海量信息呈现之间的冲突,避免由于色彩编码不合理所造成的失误和事故。本文研究内容主要包括以下五个方面:首先,基于复杂信息系统,分析显控界面操作和设计需求。根据复杂信息系统数字显控界面的类别和应用领域,分析在实际操控条件下的显控需求。随后根据界面类型研究了雷达信息系统和地理信息系统等典型界面,同时研究了视觉搜索任务和态势感知任务等典型操控任务。其次,基于色彩数字化基本理论,研究色彩模型、色彩空间、色差公式的发展、类别和联系和区别,选定适用于数字显控领域的界面色彩编码方法,建立复杂信息系统数字显控界面配色备选方案。总结色彩对于人机交互的影响作用,分析界面色彩编码原理。同时,利用色彩模型、色彩空间和色差公式,选择数字界面色彩筛选和量化方法。随后,基于人类认知模型,分析操作者实际认知操作任务流程。基于ACT-R认知模型,针对实际操控需求和环境,对操作者实际认知操作任务流程进行分解和分析。随后,根据分析结果设计不同类型的认知实验任务,实现对真实操作条件的还原,探索操作者在不同条件下的识别绩效。另外,基于雷达信息系统显控界面,探究前景色和背景色的最优色彩组合方式。根据实际操控环境条件,将认知研究置于不同的环境亮度条件下进行,针对雷达显控界面的信息呈现与色彩编码之间的匹配方式进行分析。实验结果表明,前景色与背景色之间的色差在明环境中应大于20ΔE₀₀,在暗环境中应保持在20ΔE₀₀到80ΔE₀₀之间。同时,基于地理信息系统显控界面,探究目标之间的最优色彩分组方式。根据实际操控任务条件,将认知实验置于不同的操作任务条件下进行,针对地理信息系统显控界面的信息呈现方式与色彩编码之间的匹配方式进行分析。通过比较不同操作任务中的认知绩效表现,显控界面目标色之间的色差范围应在15ΔE₀₀到50ΔE₀₀之间或大于60ΔE₀₀。总之,本文针对复杂信息系统数字显控界面及其色彩编码方式进行探究。从复杂信息系统及界面显控需求出发,结合色彩编码原理,利用人类认知模型,研究数字显控界面色彩编码方法,以期提升复杂信息系统人机交互水平,使得复杂信息化系统能够发挥其最优性能。