Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Принцип максимального контроля со стороны человека-оператора




...

Данный принцип можно охарактеризовать следующими требованиями к функционированию ЧО:

- пользователь должен иметь возможность изменить очередность обработки, выполняемой системой;

- пользователь должен контролировать последовательность работы и особенно там, где нет последовательно определенных операций;

- пользователь должен иметь возможность создавать свои программные модули и хранить их в памяти системы для использования в будущем.

 

3.6. Эргономические требования к системам отображения информации

Эргономические требования определяют необходимые параметры яркостных, временных и пространственных характеристик зрительной информации.

Оценка яркостного режима включает нормирование уровня яркости, ее перепадов в поле зрения наблюдателя для достижения требуемых показателей эффективности обработки зрительной информации. Оптимальным считается такое значение уровня яркости, при котором обеспечивается максимальное проявление конкретной чувствительности. При установке оптимального диапазона яркостей, находящихся в поле зрения оператора, необходимо обеспечить перепад яркостей, близкий к уровню адаптации.

Максимально допустимый перепад яркостей в поле зрения оператора не должен превышать 1:100. Оптимальными же являются соотношения 20:1 между источником света и ближайшим окружением и 40:1 между самыми светлыми и самыми темными участками изображения. Контрастность изображения снижается при внешнем освещении тем значительнее, чем ниже яркость экрана и чем больше яркость, создаваемая освещением. Контраст между системой отображения информации и его непосредственным окружением не должен превышать соотношения 3:1.

Средства отображения информации отвечают следующим техническим требованиям:

- яркость свечения экрана не менее 100 Кд/м2;

- минимальный размер точки растра не более 0.6 мм для цветного монитора;

- контрастность изображения не менее 0.8;

- частота регенерации изображения в текстовом режиме не менее 72 Гц;

- количество точек растра на строку не менее 640;

- наличие антибликового покрытия экрана;

- размер экрана не менее 31 см по диагонали;

- высота символов на экране не менее 3.8 мм;

- расстояние от глаз оператора до экрана 40-80 см;

Описание зрительной работы оператора

Качество зрительного восприятия определяется энергетическими, пространственными и временными характеристиками сигналов, поступающих к оператору. В соответствии с названными характеристиками сигналов выделяются группы основных параметров зрительного анализатора:

- энергетические - диапазон воспринимаемых яркостей, контраст, слепящая яркость;

- пространственные - острота зрения, поле зрения, объем восприятия;


...

- временные - латентный период реакции, время адаптации, критическая частота мельканий.

 

Энергетические параметры

Основной характеристикой зрительного анализатора является чувствительность. Его эффективное функционирование возможно в большом диапазоне интенсивностей сигналов, при этом сохраняется высокая чувствительность к интенсивности. Диапазон чувствительности зрительного анализатора лежит в пределах 10-7-10-5 Кд/м2. Нижняя граница определяется минимальной интенсивностью светового потока, вызывающей ощущение. Эту величину называют порогом световой чувствительности. Он изменяется в очень широких пределах в процессе адаптации зрительного анализатора к внешнему световому воздействию; количественные оценки его зависят от длительности и характера адаптации (темновая или световая).

Абсолютный порог чувствительности зрительного анализатора характеризует наиболее высокую чувствительность, достигаемую в ходе темновой адаптации в течение нескольких часов (до 3-4 часов). Абсолютная чувствительность зрения достаточно высока. При достижении порога абсолютной чувствительности световые ощущения вызываются лучистой энергией, равной всего нескольким квантам.

При практических расчетах для повышения надежности проектируемых систем «человек-машина» рекомендуется исходить из максимального порога чувствительности, равного 5.2*10-6 Кд/м2.

В поле зрения оператора одновременно могут попадать предметы разной яркости. Для оценки разности объектов в этом случае используется понятие адаптивной яркости. Оно определяется как средневзвешенное значение яркостей, попадающих в поле зрения. За счет адаптации глаза осуществляется «настройка» зрительного анализатора на эту яркость. Наиболее благоприятные условия для работы оператора создаются при яркостях адаптации от нескольких десятков до нескольких сотен Кд/м2. Увеличение или уменьшение яркости снижает чувствительность к световым тонам. Наиболее контрастирующим соотношением являются (в порядке убывания светового контраста): синий на белом, черный на белом, зеленый на белом, черный на желтом, зеленый на красном, красный на желтом, красный на белом, оранжевый на черном, черный на пурпурном, оранжевый на белом, красный на зеленом.


...

Субъективная оценка яркостей воспринимаемого сигнала зависит от яркости окружающего фона, поэтому для практических целей используется относительный порог (порог контрастной чувствительности). Различают прямой контраст, рассчитываемый для светлого объекта на темном фоне, и обратный контраст - для светлого объекта на темном фоне. Для нормальной работы зрительного анализатора значение контраста должно находиться в диапазоне от 0.65 до 0.95.

Наиболее низкая световая чувствительность получается в ходе световой адаптации и характеризуется предельно допустимой яркостью источника, вызывающей эффект ослепления, то есть нарушение работы зрительного анализатора. Абсолютно слепящая яркость соответствует 225000 Кд/м2. Эффект ослепления может наступить и в случае, если в поле зрения оператора находятся сигналы разной интенсивности. При этом сигналы с большей яркостью могут вызвать ослепление. В общем случае слепящая яркость определяется размером светящейся поверхности наблюдаемого объекта и яркостью сигнала, а также уровнем адаптации глаз.

Пространственные параметры

Пространственные характеристики зрительного анализатора определяются воспринимаемыми глазом размерами предметов и их местоположением в пространстве. В эти группы включают остроту зрения, поле зрения, объем зрительного восприятия.

Острота зрения характеризует способность глаз различать мелкие детали и представляет собой минимальный угол, при котором две равноудаленные точки видны как раздельные. Угол зрения в 1 соответствует единице остроты зрения и считается пределом разрешающей способности глаза, обусловленным размерами световоспринимающих элементов - палочек и колбочек. Так как 1 соответствует 5 мкм сетчатки, то при диаметре палочек и колбочек 2-7 мкм абсолютный предел разрешения равен 0.3” - 0.5”. Но такой предел достижим только при оптимальных условиях наблюдения и использования фовеальной области (центральной ямки, наиболее плотно заполненной колбочками). Более того, вследствие явления оптической дифракции реальный предел приближается к 2. Острота зрения зависит от уровня освещенности, расстояния до рассматриваемого предмета и его положения относительно наблюдателя, возраста последнего.

Поле зрения определяется при фиксированном взгляде как пространство, в пределах которого возможна проекция изображения на сетчатку глаза. Оно зависит от возможностей оптической системы глаз, площади и характера распределения фоторецепторов, выступающих частей лица. Условно поле зрения можно разбить на три зоны:

- центрального зрения (размером 4”-7”, соответствующим желтому пятну сетчатки), где возможно наиболее четкое различение деталей;

- ясного видения (30”-35”), где при неподвижном глазе можно распознать предмет без мелких различных деталей;

- периферического зрения (75”-90”), где предметы обнаруживаются, но не распознаются.

Зона периферического зрения играет важную роль в ориентации во внешней обстановке. Объекты, попавшие в эту зону, могут быть быстро перемещены в зону ясного видения с помощью установочных движений глаз.

Объем восприятия определяется числом объектов наблюдения, которое может охватить оператор в течение одной зрительной фиксации. При предъявлении человеку не связанных между собой объектов наблюдения объем восприятия составляет 4-8 элементов.

 

Временные параметры

Временные характеристики зрительного анализатора определяются временем, необходимым для возникновения зрительного ощущения при определенных условиях работы оператора. В группу этих характеристик входят: латентный (скрытый) период зрительной реакции, длительность инерции ощущения, критическая частота мельканий, время адаптации.

Латентный период - это интервал времени между моментом подачи сигнала и началом ответной реакции (возникновением ощущения). Это время зависит от интенсивности сигнала (чем сильнее раздражитель, тем реакция на него короче), его значимости, сложности работы оператора, возраста и других индивидуальных способностей человека. В среднем же латентный период зрительной реакции составляет 160 - 240 мс.

Длительность инерции ощущения определяется интервалом времени между моментом окончания воздействия раздражителя и моментом исчезновения зрительного ощущения, то есть это время сохранения воздействия света на сетчатку после окончания этого воздействия. Оно зависит от яркости и угловых размеров объекта. Если возникает необходимость в последовательном реагировании оператора на дискретно появляющиеся сигналы, то период их следования должен быть равен не меньше времени сохранения ощущения (равного 0.2 - 0.5 с).

Критическая частота мельканий (КЧМ) - это частота появления светового сигнала, при котором он, как раздражитель, воспринимается непрерывно. Эта частота зависит от яркости, размеров и конфигурации знаков. При обычных условиях наблюдения КЧМ = 15‑25 Гц, при зрительном утомлении несколько снижается.

Адаптация - изменение чувствительности глаза в зависимости от воздействия на него световых сигналов, является важным свойством глаза, характеризующим его как самонастраивающуюся систему. Различают две формы адаптации: темновую (при переходе от света к темноте) и световую (при переходе от темноты к свету). При переходе в темноту световая чувствительность глаз увеличивается. Чем меньше разность яркостей, тем быстрее рост световой чувствительности. Переход из темноты в зону действия больших уровней яркости вызывает уменьшение световой чувствительности, которая тем меньше, чем выше уровень яркости.

Время адаптации определяется ее видом и находится в пределах от нескольких секунд до нескольких минут при световой адаптации и десятков минут при темновой. Яркость поля адаптации определяет вид освещения:

- ночное (менее 0.01 Кд/м2);

- сумеречное (от 0.01 до 10 Кд/м2);

- дневное (более 10 Кд/м2).

Им соответствует ночное, сумеречное, дневное зрение.

 

...

...

mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.013 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал