色彩是人机界面中信息的重要载体,合理运用会提高人机界面的信息交换效率。本文探讨的焦点是色彩显著性层级的划分,目的在于更好的发挥色彩在界面中的视觉引导作用。由于影响色彩显著性的因素多且复杂,本文从灰度转换和单因素色差两个角度出发,对该问题进行讨论。本文在总结归纳了前人对视觉感知层级和色彩显著性理论研究的基础上,首先通过灰度转换法进行色彩显著性层级划分实验:将HSB色彩模式下的色彩平面图谱映射转换为灰度模式下的灰色图谱,通过绩效测量的方法探讨灰色在不同色差下的注意捕获能力得到灰色图谱的显著性层级,经过灰度-色彩模式转换后得到HSB模式下色彩显著性层级的划分。接着通过单因素色差法进行色彩显著性规律的探究:在色彩的明度、纯度、色相上分别变化同样大小的色差,分析色差在不同属性上变化时对色彩显著性层级的影响,并与灰度转换法实验的结果进行对比。最后,利用所得到的色彩显著性层级图和色彩显著性规律对某核电站的显示功能界面进行色彩优化,并通过眼动实验证明优化方案提高了搜索绩效,加强了色彩的视觉引导功能,体现了本文色彩显著性研究成果的有效性和可用性。本研究结果可作为界面色彩设计的参考,也可以成为进一步研究界面层级的基础,更好的为设计服务。