5.3. Условия использования сои. Дистанция и угол наблюдения, освещенности, контрастность. Соответствие потока информации возможности оператора

Восприятие визуальной информации, предъявляемой пользователю на экране дисплея, является сложным психофизическим процессом. Зрительная система человека служит его наиболее емким информационным каналом связи с внешней средой. С помощью зрения человек получает до 65% сведений об окружающем мире.

Глаз имеет почти шарообразную форму диаметром 2,5 см, помещается в глазнице – углублении черепа. По дну глаза разветвлены окончания зрительного нерва – три ряда нейронов: фоторецепторы – 150 000 000 (колбочки и палочки). Количество палочек более чем на порядок превосходит количество колбочек.

Рассмотрим основные механизмы зрительной системы, необходимой для восприятия информации, предъявляемой на экране дисплея. В процессе видения происходит регулирование светового потока и фокусирования изображения на сетчатке глаза. Зрительные ощущения вызывает только свет, действующий на палочки и колбочки.

Когда глаза человека, адаптированные к средней яркости поля зрения, внезапно освещаются ярким источником света или бликами, то зрачок резко сужается, а зрачковая система остается в течение нескольких секунд несбалансированной к текущей яркости. В этом случае, если на экране произойдет быстрая смена информации, человек не сможет ее адекватно воспринять. К четкому видению удаленных от глаза предметов человек приспосабливается за счет изменения формы хрусталика (аккомодации). Границы, в пределах которых глаз в состоянии аккомодировать (приспосабливаться), определяются ближней и дальней точек ясного видения. Зрительная работа на расстоянии ближней точки ясного видения очень утомительна и может выполняться лишь короткое время. Наиболее неутомительно для глаза длительное рассматривание близких предметов на расстоянии 30 сантиметров.

Обычно для чтения информации с дисплея рекомендуется расстояние 50 – 70 сантиметров, т. к. мерцание и растровая структура изображения не позволяют его сократить, кроме того, желательно, чтобы плоскость поверхности, где располагается экран дисплея, была перпендикулярна линии взора, что достигается наклоном плоскости экрана.

Искусственное освещение в помещениях эксплуатации мониторов и ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. Допускается использование местного освещения, предназначенного для освещения зоны расположения документов.

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300 – 500 лк. Допускается установка светильников местного освещения для подсветки документов. Местное освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана и увеличивать освещенность экрана более 300 лк.

Следует ограничивать прямую блесткость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, не должна быть более 200 кд/ кв.м.

Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения монитором и ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1 – 5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.

Для освещения помещений с мониторами и ПЭВМ следует применять светильники серии ЛПО36 с зеркализованными решетками, укомплектованные высокочастотными пускорегулирующими аппаратами (ВЧ ПРА). Допускается применять светильники серии ЛПО36 без ВЧ ПРА только в модификации “Кососвет”, а также светильники прямого света – П, преимущественного света – Н, отраженного света – В. Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается.

Яркость светильников общего освещения в зоне углов излучения от 50до 90с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 кд/ кв. м., защитный угол светильников должен быть не менее 40.

Светильники местного освещения должны иметь не просвечивающий отражатель с защитным углом не менее 40 градусов.

Коэффициент пульсации не должен превышать 5%, что должно обеспечиваться применением газоразрядных ламп в светильниках общего и местного освещения с высокочастотными пускорегулирующими аппаратами (ВЧ ПРА) для любых типов светильников. При отсутствии светильников с ВЧ ПРА лампы многоламповых светильников или рядом расположенные светильники общего освещения включать на разные фазы трехфазной сети.

Форма и цвет предмета воспринимаются только при яркости зрительного стимула не менее или равного 10 кд/м² . При яркостях менее 0.003 кд/м² функционируют только палочки (сумеречное зрение). Так что различие цветов возможно лишь при достаточно высоких значениях яркости зрительного стимула.

Таким образом, можно выделить следующие достаточно совершенные механизмы зрительной системы человека, которые обеспечивают ее работу в соответствии с внешними условиями: количество света, попадающего в глаз, регулируется диаметром зрачка; резкое изображение на сетчатке обеспечивается хрусталиком; при изменении яркости объектов меняется чувствительность фоторецепторов и происходит перестройка рецепторных полей; для опознания разных свойств изображений используется функциональное и морфологическое разделение каналов обработки информации; направление глаз на объект осуществляется с помощью глазодвигательных мышц. Только согласованная работа перечисленных механизмов обеспечивает адекватное отражение оптических сигналов.

Рассмотрим основные особенности восприятия цвета человеком, поскольку имеется возможность использовать цвет для передачи информации на экране дисплея.

Главные различия между воспринимаемыми цветами сводятся к различиям по светлоте, цветовому фону и насыщенности. Изменения цветности особенно заметны в четырех частях спектра: зелено-голубой, оранжево-желтой, оранжево-красной, сине-фиолетовой.

Чувствительность глаза к изменению насыщенности цвета – число замечаемых глазом различий по насыщенности неодинаково для красных, желтых и синих цветов. Чем насыщеннее цвет, тем глаз сильнее утомляется и скорее теряет чувствительность к нему. Из спектральных цветов наиболее сильно утомляет глаз фиолетово-синий, несколько меньше – красный и наименее – зеленый.

Чувствительность глаза к отдельным цветам изменяется не только количественно, но и качественно в зависимости от освещенности. Этот эффект заключается в том, что при слабой освещенности не только падает восприимчивость глаза к различию цветовых тонов вообще, но и происходит смещение этой способности в сторону коротковолновой части спектра (синий, фиолетовый). На сильном свету красное кажется ярче синего, при тусклом освещении – наоборот. Если уменьшить интенсивность света в два раза, но вдвое увеличить продолжительность воздействия, способность к восприятию не изменится.

Как правило, яркость сигналов, воспринимаемых человеком с экрана дисплея, значительно превышает минимальный уровень светового воздействия. Признаком чрезмерной яркости изображения на сетчатке является возникновение последовательных образов, которые значительно снижают способность глаза видеть.

На зрительное опознание элементов оказывает влияние контраст. Изображения с прямым контрастом создают лучшие условия для работы глаза (выше острота зрения, меньше утомление).

При небольшой разнице в яркостях знака и фона знак воспринимается в виде пятна. Стадия различения формы знаков, контуров называется различием. Если же разница в знаках такова, что глаз различает существенные признаки, то это опознание. Пороговой величине разности в яркостях фона и знака соответствует пороговый контраст k_пор :

(5.1.)

В – яркость элемента экрана, В_ф– яркость фона /1/

Если контраст знака и фона меньше порогового, знак не виден. Величина порогового контраста для знаков с угловыми размерами 30’ и яркостью 80 – 120 кд/м²составляет 0.65 – 0.8. Контраст k < 0.2 соответствует малому контрасту, k = 0.5 – среднему и k > 0.5 – высокому. Оптимальной величиной является величина контраста 0.85% – 0.90%, рекомендуемая при длительной работе оператора с сигналами. При уменьшении размеров знаков контраст необходимо увеличивать. При небольшой длительности работы, когда требуется наибольшая четкость изображения, используют контраст больше 0.9.

Психологические проблемы оптимальной организации деятельности операторов теснейшим образом связаны с проблемой подачи информации, то есть соответствия потока информации возможностям человека.

В проблеме качественной характеристики приема информации в настоящее время выделяют два аспекта: динамический и статический.

Под динамическим аспектом понимают раскрытие особенностей нейродинамической деятельности человека. Здесь одной из важнейших является задача определения оптимального режима поступления информации для исключения как информационной перегрузки, так и недогрузки оператора для поддержания необходимого уровня активности.

Одним из способов решения проблемы динамических условий приема информации оператором является определение индивидуальных особенностей приема и переработки информации индивидуумами при различных режимах работы.

Под статическим аспектом изучения процессов приема информации подразумевается исследование отображения представляемой информации в связи с особенностями уровней приема информации и оптимальных способов кодирования (представления) информации, то есть снова встает проблема организации языка «общения» между человеком и машиной.

Таким образом, можно выделить целую совокупность факторов, которые определяют способ представления информации человеку-оператору. Одним из важнейших показателей эффективности деятельности человека является время принятия оперативных решений. Для процессов, протекающих не в формате реального времени, может послужить контроль со стороны оператора скорости предоставления информации.

Органы чувств воспринимают ограниченное количество информации.

Пропускная способность человека лишь в отдельных случаях может быть выражена в унифицированных единицах, например в битах. Так пропускная способность при опознании букв и цифр равна 55 бит/с. Пропускная способность человека в течение длительного времени уменьшается. Оптимальная скорость приема и переработки равна 0,1 – 5,5 бит/с, поскольку уменьшение частоты поступления вызывает затухание активности оператора, а увеличение уменьшает скорость приема и переработки информации.

При одновременном предъявлении оператору информации, осуществляется поиск нужных ему элементов. Затраты времени определяются произведением математического ожидания числа шагов в поиске на среднюю длительность зрительной фиксации.

При соблюдении описанных в этом пункте условий эксплуатации дисплеев производительность операторов будет наилучшей, а утомляемость малой.