Concilio dei topini

Anni fa, quando cominciai a smanettare, aprii l’applicazione “Terminale” sul Macintosh e comparve una finestra bianca con un prompt. Ma, come tutti sanno, i terminali sono neri! Al massimo testo bianco su sfondo blu! Cambiai immediatamente i colori del terminale a testo bianco su sfondo nero.

Dopo svariati anni di giornate (e nottate) passate davanti allo schermo, un giorno mi chiesi perché mai la Apple mettesse come default testo nero su sfondo bianco. Provai a usare per un po’ il terminale bianco, mi diede l’impressione di essere meno stancante per gli occhi, e quindi abbandonai i terminali neri.

E dopo anni molti ancora, ho di recente discusso con un mio amico che usa lo sfondo nero anche per scrivere codice, sostenendo la sua superiorità. Non tralascerò che questo amico sostiene anche che dopotutto di notte in città i fanali dell’automobile si possono tenere spenti, e che le luci e i catarifrangenti in bici non servono davvero, però al di fuori della sicurezza stradale dò abbastanza peso alle sue opinioni, quindi mi sono deciso a giustificare le mie preferenze.

La mia opinione

Per prima cosa ho provato a pensare da me i motivi per cui lo sfondo bianco dovrebbe essere meglio. Me ne sono venuti in mente due:

1. Lo sfondo occupa la maggior parte della superficie, quindi la luminosità dello sfondo determina l’adattamento della pupilla. Lo sfondo bianco fa restringere la pupilla e quindi aumenta la definizione.
2. Con testo bianco su sfondo nero, quando leggo velocemente, ogni volta che sposto gli occhi mi rimane brevemente l’immagine postuma del testo bianco, che si sovrappone alla nuova immagine rendendomi più faticosa la lettura.

La (2) è una mia impressione soggettiva e pensandoci non capisco perché non dovrebbe valere per testo nero su sfondo bianco, anche se capisco che i due casi non sono necessariamente simmetrici. Non avendo alcuna nozione di come funziona l’afterimage, evito di ragionarci ulteriormente sù.

La letteratura

Ho poi cercato su google scholar cosa ha da dire la letteratura scientifica. Dando una letta ai titoli e agli abstract mi sono fatto l’idea che la ricerca recente sostiene in toto testo nero su sfondo bianco, e già qui mi posso dire contento. Ho letto per intero questi sei articoli:

1. A. Buchner & N. Baumgartner (2007), Text – background polarity affects performance irrespective of ambient illumination and colour contrast, Ergonomics, 50:7, 1036-1063, DOI: 10.1080/00140130701306413
2. Axel Buchner, Susanne Mayr & Martin Brandt (2009), The advantage of positive text-background polarity is due to high display luminance, Ergonomics, 52:7, 882-886, http://dx.doi.org/10.1080/00140130802641635
3. Cosima Piepenbrock, Susanne Mayr , Iris Mund & Axel Buchner (2013), Positive display polarity is advantageous for both younger and older adults, Ergonomics, 56:7, 1116-1124, DOI: 10.1080/00140139.2013.790485
4. Cosima Piepenbrock, Susanne Mayr & Axel Buchner (2014), Smaller pupil size and better proofreading performance with positive than with negative polarity displays, Ergonomics, 57:11, 1670-1677, DOI: 10.1080/00140139.2014.948496
5. Massimo Greco, Natale Stucchi, Daniele Zavagno & Barbara Marino (2008), On the Portability of Computer-Generated Presentations: The Effect of Text-Background Color Combinations on Text Legibility, HUMAN FACTORS, Vol. 50, No. 5, October 2008, pp. 821–833. DOI 10.1518/ 001872008X354156
6. Aliaksei Miniukovich et al. (2017), Design Guidelines for Web Readability, DIS 2017, June 10-14, 2017, Edinburgh, United Kingdom, http://dx.doi.org/10.1145/3064663.3064711

Gli articoli (5) e (6) c’entrano meno ma mi sono sembrati interessanti quindi li commenterò lo stesso. Notate che gli altri quattro articoli sono tutti della stessa banda di ricercatori, si vede che quel Buchner a Düsseldorf si è fissato su questo problema.

Nota: se non siete in un’università, probabilmente non avete l’accesso agli articoli. Potreste cercarli su scihub, che in Italia è bloccato, ma il blocco si può aggirare facilmente usando opendns. Non che vi stia consigliando di farlo, eh.

Commento agli articoli

Prima di iniziare, la terminologia standard: polarità positiva = come i libri, testo nero su sfondo bianco; polarità negativa = bianco su nero.

Buchner 2007

Questo articolo esplora per bene la letteratura precedente, che non ha raggiunto una conclusione definitiva sul fatto che la polarità positiva sia meglio, anche se sembra indicare così. Fa delle ipotesi sul perché, nel caso sia vero, il vantaggio non sarebbe emerso chiaramente:

1. Compromesso sforzo-prestazione: se in un breve esperimento misuro l’abilità di lettura di gente a caso con le due polarità, non si impegneranno proprio al massimo, insomma non è una gara. Allora può darsi che le cavie varino il loro impegno in base a quanto è difficile il compito che gli viene assegnato, cioè potrebbero impegnarsi un po’ di più con la polarità negativa, soprattutto se a ogni persona vengono fatte provare di fila entrambe le polarità.
2. Campioni piccoli: gli esperimenti precedenti usano troppe poche cavie, quindi non si riesce a vedere l’effetto in mezzo alle variazioni dovute alle capacità individuali.
3. Gli esperimenti vecchi usavano gli schermi a tubo catodico che con lo sfondo bianco mostrano un tremolio maggiore e quindi potrebbero controbilanciare il vantaggio della polarità positiva.
4. Negli esperimenti precedenti non è stato tenuto in conto che l’effetto possa variare in base all’illuminazione ambientale.

Relativamente al punto (2), dando una letta agli articoli mentre cercavo quelli migliori mi era già sembrato che il numero di partecipanti negli esperimenti fosse spesso troppo piccolo: tipicamente una ventina di persone. Buchner fa esempi ancora più divertenti in cui si arriva a fare un esperimento con solo due persone. Mi ricorda un post interessante su un argomento simile.

Per farla breve, Buchner cerca di tenere conto di tutto, prova pure combinazioni di colori diverse e fa il test di lettura in un modo che costringe la gente a leggere davvero e non a dare un’occhiata veloce. Il risultato è che la polarità positiva è meglio, come si vede bene in questo grafico:

Inoltre fa verifiche dell’affaticamento per controllare che i soggetti non stiano ottenendo risultati migliori al prezzo di stancarsi di più, e risulta di no.

Buchner 2009

Questo è praticamente il sequel dell’esperimento precedente. Si propone di verificare se il vantaggio della polarità positiva sia dovuto al fatto che con lo sfondo bianco lo schermo è complessivamente più luminoso. Quindi rifà l’esperimento allo stesso modo, tranne che aumenta la luminosità dello schermo quando lo sfondo è nero per avere la stessa luminosità di quando è bianco. Il risultato, con 124 partecipanti, è che non c’è differenza tra le due polarità a parità di luminosità effettiva dello schermo:

Piepenbrock 2013

Si chiede se il vantaggio della polarità positiva valga sia per i giovani che per gli anziani, poiché ci sono indizi che per gli anziani valga il contrario.

Il motivo per cui per gli anziani potrebbe essere meglio la polarità negativa è che le parti trasparenti degli occhi degli anziani sono più disomogenee e quindi i raggi di luce vengono sparsi, insomma aumenta l’effetto per cui gli oggetti luminosi tendono ad avere un po’ di alone intorno. Allora lo schermo con lo sfondo bianco luminoso produce un’immagine più confusa.

Prima di misurare le prestazioni di lettura, controllano l’acuità visiva in funzione dell’età e della polarità:

Mi piace che oltre a riportare la media riportino anche tutti i puntini. Per la misura usano le C di Landolt, un ottotipo che non conoscevo. Wikipedia Inglese dice che è il più usato in Europa ma in Italia non l’ho mai visto.

Poi misurano l’abilità di lettura in un modo simile ai due articoli precedenti:

Risultato: per gli anziani in effetti c’è meno differenza ma comunque è meglio la polarità positiva.

Piepenbrock 2014

Questo articolo verifica se il fatto che la maggiore luminosità sembri da sola spiegare il vantaggio della polarità positiva sia legato a un restringimento della pupilla. Beh, sì:

Tuttavia qui c’è una cosa che non mi torna: nel grafico al centro si vede che, rispetto alle barre d’errore, i due valori sono abbastanza vicini. Prendendo le misure dalla figura, e sommando in quadratura le deviazioni standard, lo z-score mi viene $z = 1.2$, quindi è poco significativo. Però nel testo l’articolo dice:

Proofreading accuracy (hits – false alarms) was significantly better in the positive than in the negative polarity condition, $t(34) = 4.54$, $p < 0.01$, $d_z = 0.77$ (Figure 1).

Eh? Cosa vuol dire? “p” sarà un p-value, ma “t” e “d_z”? Ho chiesto a mia sorella che studia psicologia e ho cercato online, ma non sono riuscito a saltarci fuori. Saranno simboli che usano i tedeschi? Boh. Comunque quest’articolo non si poneva come obiettivo di riverificare il vantaggio della polarità positiva, e infatti aveva un campione più piccolo, quindi anche se avessero sbagliato a valutare la significatività di quella differenza fa nulla. Però non mi va giù perché hanno sbagliato e/o non sono capaci a spiegare la statistica in modo comprensibile.

Modifica 2020-gen-20: ho scoperto che t(34) = 4.54 vuol dire che t è una variabile distribuita secondo la t di Student a 34 gradi di libertà. Però comunque non so cos’è d_z e non mi torna con le barre del grafico.

Greco 2008

Valuta la leggibilità del testo nelle presentazioni in base alla polarità. Pardon, valuta la legibility, perché bisogna distinguerla dalla readability. La legibility è quanto riesci a riconoscere bene le singole lettere, la readability quanto riesci a capire cosa c’è scritto.

In pratica fa i test usando lettere a caso di un alfabeto che i partecipanti non conoscono. Io avrei preferito che misurasse la readability, perché è quella che mi interessa in pratica alla fine, però immagino siano legate.

Il risultato è che, anche per le presentazioni, e anche quando non si usano colori neutri, è meglio usare la polarità positiva.

Miniukovich 2017

Questo esperimento non valuta la polarità (in pratica dà per scontato che sia meglio positiva). L’obiettivo è generare un breve elenco di linee guida affidabili per la progettazione di siti web, tenendo conto anche delle esigenze dei dislessici.

Mi ha divertito per come spiega in modo molto metodico e scientifico la parte in cui chiedono l’opinione degli “esperti”, un po’ come se l’esperimento ripetibile fosse chiedere l’opinione di un gruppo di esperti in un certo modo specifico. Non è sbagliato, ma mi fa ridere lo stesso.

Il risultato finale è questa tabella di raccomandazioni (che ho riportato e tradotto più in basso per comodità):

Le “x” che segnano “dislessico” o “comune” non sono esclusive, cioè: se c’è la “x” solo sui dislessici, vuol dire che ai normali non dà né fastidio né un significativo miglioramento.

In generale queste raccomandazioni mi sembrano sensate. Alcune cose mi hanno stupito:

• Tenere corti i paragrafi e la pagina serve alle persone comuni ma non ai dislessici.
• Usare un font abbastanza grande e colonne di testo strette serve ai dislessici ma non alle persone comuni. Mi sembra abbastanza ovvio che è significativamente utile anche per i non dislessici.
• Ridurre il contrasto serve ai normali ma non ai dislessici. In effetti negli altri articoli menzionavano che aumentare il contrasto migliora la prestazione di lettura, però sugli schermi con risoluzione non altissima, ovvero in cui si possono scorgere i pixel, ridurre il contrasto nasconde un po’ le imperfezioni dell’immagine. Ci sta che il risultato del compromesso tra le due cose, per i dislessici, sia più spostato verso migliorare la capacità di lettura.
• Usare Arial o Comic Sans per i dislessici. Ho sempre considerato questi due font abbastanza bruttini, però a quanto pare per i dislessici sono meglio. Un amico mi ha detto che hanno anche la proprietà che se usati con dimensione molto piccola e l’antialiasing attivo si riescono comunque a leggere, però spero che Windows non abbia ancora queste menate di font usati a culo, perché sul Macintosh l’antialiasing è disattivo per font piccoli da 18 anni.

I primi due punti non riesco a spiegarmeli, però c’è da tenere conto del piccolo campione dell’esperimento: 13 dislessici e 23 non dislessici. Inoltre i testi usati per l’esperimento mi sembra che fossero tutti abbastanza corti. Quindi è ragionevole che i risultati non siano più di tanto generali.

Conclusioni

La mia idea iniziale che l’immagine postuma giocasse un ruolo non è menzionata da nessuna parte, quindi probabilmente era solo una mia suggestione.

Mi ha colpito l’esperimento di Buchner 2009 che mostra che, a parità di luminosità effettiva, non c’è differenza tra le due polarità. Quindi se pompo la luminosità dello schermo posso usare polarità negativa senza svantaggio. Ci sono i problemi che 1) le cose a polarità positiva che sto usando nel frattempo diventano troppo luminose, tipo se passo dal terminale al browser; 2) di giorno tengo già la luminosità al massimo o quasi quindi non potrei aumentarla abbastanza.

Sul Macintosh (e immagino in qualche modo anche sugli altri sistemi operativi) c’è la possibilità di invertire al volo tutti i colori, però l’antialiasing diventa meno efficace, quindi sospetto che peggiori la situazione. Recentemente hanno introdotto anche il “tema scuro” per il sistema, però, visto che buona parte del tempo la passiamo sui siti web, la maggior parte della roba chiara rimane chiara.

Quindi: in teoria è possibile usare la polarità negativa senza svantaggi, in pratica è difficile.

Una cosa che non ho trovato è uno studio della variabilità individuale. Ho capito che se bisogna scegliere la stessa polarità per tutti è meglio sceglierla positiva, ad esempio sui siti web. Però, se posso sceglierla caso per caso, ci sono persone senza particolari problemi visivi riconosciuti per le quali è meglio la polarità negativa? Ovvero: se qualcuno mi dice che per lui è meglio testo bianco su sfondo nero, quale delle seguenti alternative è più probabile?

1. È una sua suggestione e se si abituasse alla polarità positiva lavorerebbe meglio.
2. Ha regolato il monitor in un modo che gli rende piacevole la polarità negativa ma causa altri problemi.
3. Effettivamente per lui è meglio.