Progettazione di workstation

Su postazioni di lavoro con visualizzatori

I display visivi con immagini generate elettronicamente (visual display units o VDUs) rappresentano l'elemento più caratteristico delle attrezzature di lavoro computerizzate sia sul posto di lavoro che nella vita privata. Una postazione di lavoro può essere progettata per accogliere almeno un videoterminale e un dispositivo di input (normalmente una tastiera); tuttavia, può anche fornire spazio per diverse apparecchiature tecniche tra cui numerosi schermi, dispositivi di input e output, ecc. Fino all'inizio degli anni '1980, l'inserimento dei dati era l'attività più tipica per gli utenti di computer. In molti paesi industrializzati, tuttavia, questo tipo di lavoro è ormai svolto da un numero relativamente ristretto di utenti. Sempre più giornalisti, manager e persino dirigenti sono diventati “utilizzatori di videoterminali”.

La maggior parte delle postazioni videoterminali è progettata per il lavoro sedentario, ma lavorare in posizione eretta può offrire alcuni vantaggi agli utenti. Pertanto, vi è la necessità di linee guida di progettazione generiche applicabili a postazioni di lavoro semplici e complesse utilizzate sia da seduti che in piedi. Tali linee guida saranno formulate di seguito e quindi applicate ad alcuni luoghi di lavoro tipici.

Linee guida di progettazione

La progettazione del posto di lavoro e la selezione delle attrezzature dovrebbero considerare non solo le esigenze dell'utente effettivo per una determinata attività e la variabilità delle attività degli utenti durante il ciclo di vita relativamente lungo dei mobili (della durata di 15 anni o più), ma anche i fattori relativi alla manutenzione o al cambiamento di attrezzature. Lo standard ISO 9241, parte 5, introduce quattro principi guida da applicare alla progettazione delle postazioni di lavoro:

Linea guida 1: Versatilità e flessibilità.

Una postazione di lavoro dovrebbe consentire all'utente di eseguire una serie di attività in modo comodo ed efficiente. Questa linea guida tiene conto del fatto che i compiti degli utenti possono variare spesso; quindi, la possibilità di un'adozione universale delle linee guida per il posto di lavoro sarà piccola.

Linea guida 2: In forma.

Il design di una postazione di lavoro e dei suoi componenti dovrebbe garantire un "adattamento" da raggiungere per una varietà di utenti e una gamma di requisiti di attività. Il concetto di adattamento riguarda la misura in cui i mobili e le attrezzature possono soddisfare le varie esigenze di un singolo utente, vale a dire, rimanere a proprio agio, libero da disturbi visivi e tensioni posturali. Se non progettato per una popolazione di utenti specifica, ad esempio, operatori di sala di controllo europei di sesso maschile di età inferiore ai 40 anni, il concetto di postazione di lavoro dovrebbe garantire l'idoneità per l'intera popolazione lavorativa, compresi gli utenti con esigenze speciali, ad esempio le persone disabili. La maggior parte delle norme esistenti per l'arredamento o la progettazione dei luoghi di lavoro prendono in considerazione solo una parte della popolazione attiva (es. lavoratori “sani” tra il 5° e il 95° percentile, di età compresa tra i 16 e i 60 anni, come nella norma tedesca DIN 33 402), trascurando quelli chi potrebbe aver bisogno di maggiore attenzione.

Inoltre, sebbene alcune pratiche di progettazione siano ancora basate sull'idea di un utente "medio", è necessaria un'enfasi sull'adattamento individuale. Per quanto riguarda i mobili per postazioni di lavoro, l'adattamento richiesto può essere ottenuto fornendo adattabilità, progettando una gamma di dimensioni o persino con attrezzature su misura. Garantire una buona vestibilità è fondamentale per la salute e la sicurezza del singolo utente, poiché i problemi muscoloscheletrici associati all'uso dei videoterminali sono comuni e significativi.

Linea guida 3: cambiamento posturale.

Il design della postazione di lavoro dovrebbe incoraggiare il movimento, poiché il carico muscolare statico porta a fatica e disagio e può indurre problemi muscoloscheletrici cronici. Una sedia che consenta un facile movimento della metà superiore del corpo e la fornitura di spazio sufficiente per posizionare e utilizzare documenti cartacei e tastiere in varie posizioni durante il giorno sono strategie tipiche per facilitare il movimento del corpo mentre si lavora con un videoterminale.

Linea guida 4: Manutenibilità—adattabilità.

La progettazione della postazione di lavoro dovrebbe prendere in considerazione fattori come la manutenzione, l'accessibilità e la capacità del posto di lavoro di adattarsi alle mutevoli esigenze, come la capacità di spostare l'attrezzatura di lavoro se deve essere eseguita un'attività diversa. Gli obiettivi di questa linea guida non hanno ricevuto molta attenzione nella letteratura sull'ergonomia, poiché si presume che i problemi ad essi correlati siano stati risolti prima che gli utenti inizino a lavorare su una postazione di lavoro. In realtà, tuttavia, una postazione di lavoro è un ambiente in continua evoluzione e gli spazi di lavoro disordinati, in parte o del tutto inadatti alle attività da svolgere, molto spesso non sono il risultato del loro processo di progettazione iniziale ma sono il risultato di modifiche successive.

Applicazione delle linee guida

Analisi del compito.

La progettazione del posto di lavoro dovrebbe essere preceduta da un'analisi delle attività, che fornisca informazioni sulle attività primarie da eseguire sulla postazione di lavoro e sull'attrezzatura necessaria per esse. In tale analisi, dovrebbero essere determinate la priorità data alle fonti di informazioni (ad es. documenti cartacei, videoterminali, dispositivi di input), la frequenza del loro utilizzo e le possibili restrizioni (ad es. spazio limitato). L'analisi dovrebbe includere i compiti principali e le loro relazioni nello spazio e nel tempo, le aree di attenzione visiva (quanti oggetti visivi devono essere usati?) e la posizione e l'uso delle mani (scrivere, digitare, indicare?).

Raccomandazioni generali di progettazione

Altezza dei piani di lavoro.

Se si utilizzano piani di lavoro ad altezza fissa, la distanza minima tra il pavimento e la superficie deve essere maggiore della somma dei altezza poplitea (la distanza tra il pavimento e la parte posteriore del ginocchio) e l'altezza libera della coscia (da seduti), più la tolleranza per le calzature (25 mm per gli utenti di sesso maschile e 45 mm per le utenti di sesso femminile). Se la postazione di lavoro è progettata per un uso generale, l'altezza del popliteo e l'altezza libera della coscia devono essere selezionate per la popolazione maschile al 95° percentile. L'altezza risultante per lo spazio libero sotto il piano della scrivania è di 690 mm per la popolazione del Nord Europa e per gli utenti nordamericani di origine europea. Per le altre popolazioni, l'allontanamento minimo necessario deve essere determinato in base alle caratteristiche antropometriche della popolazione specifica.

Se l'altezza dello spazio per le gambe viene selezionata in questo modo, la parte superiore delle superfici di lavoro sarà troppo alta per un'ampia percentuale di utenti previsti e almeno il 30% di essi avrà bisogno di un poggiapiedi.

Se le superfici di lavoro sono regolabili in altezza, l'intervallo richiesto per la regolazione può essere calcolato dalle dimensioni antropometriche delle utenti di sesso femminile (5° o 2.5° percentile per l'altezza minima) e degli utenti di sesso maschile (95° o 97.5° percentile per l'altezza massima). Una postazione di lavoro con queste dimensioni sarà generalmente in grado di ospitare un'ampia percentuale di persone con modifiche minime o nulle. Il risultato di tale calcolo produce un intervallo compreso tra 600 mm e 800 mm per i paesi con una popolazione di utenti etnicamente varia. Poiché la realizzazione tecnica di questa gamma può causare alcuni problemi meccanici, la migliore vestibilità può essere ottenuta anche, ad esempio, combinando la regolazione con attrezzature di dimensioni diverse.

Lo spessore minimo accettabile del piano di lavoro dipende dalle proprietà meccaniche del materiale. Da un punto di vista tecnico è realizzabile uno spessore compreso tra 14 mm (plastica o metallo resistente) e 30 mm (legno).

Dimensione e forma del piano di lavoro.

Le dimensioni e la forma di una superficie di lavoro sono principalmente determinate dalle attività da svolgere e dall'attrezzatura necessaria per tali attività.

Per le attività di inserimento dati, una superficie rettangolare di 800 mm per 1200 mm offre spazio sufficiente per posizionare correttamente le apparecchiature (videoterminale, tastiera, documenti sorgente e portacopie) e per riorganizzare il layout in base alle esigenze personali. Compiti più complessi possono richiedere spazio aggiuntivo. Pertanto, la dimensione della superficie di lavoro dovrebbe superare gli 800 mm per 1,600 mm. La profondità della superficie dovrebbe consentire il posizionamento del videoterminale all'interno della superficie, il che significa che i videoterminali con tubi a raggi catodici possono richiedere una profondità fino a 1,000 mm.

In linea di principio, il layout mostrato nella figura 1 offre la massima flessibilità per l'organizzazione dello spazio di lavoro per varie attività. Tuttavia, le postazioni di lavoro con questo layout non sono facili da costruire. Pertanto, la migliore approssimazione del layout ideale è quella mostrata nella figura 2. Questo layout consente configurazioni con uno o due videoterminali, dispositivi di input aggiuntivi e così via. L'area minima della superficie di lavoro deve essere maggiore di 1.3 m².

Figura 1. Layout di una postazione di lavoro flessibile che può essere adattata per soddisfare le esigenze degli utenti con compiti diversi

Figura 2. Layout flessibile

Sistemare lo spazio di lavoro.

La distribuzione spaziale delle attrezzature nell'area di lavoro dovrebbe essere pianificata dopo che è stata condotta un'analisi delle attività che determina l'importanza e la frequenza d'uso di ciascun elemento (tabella 1). Il display utilizzato più di frequente dovrebbe trovarsi all'interno dello spazio visivo centrale, che è l'area ombreggiata della figura 3, mentre i controlli più importanti e utilizzati di frequente (come la tastiera) dovrebbero essere posizionati a portata ottimale. Nell'ambiente di lavoro rappresentato dall'analisi delle mansioni (tabella 1), la tastiera e il mouse sono di gran lunga le apparecchiature maneggiate più di frequente. Pertanto, dovrebbero avere la massima priorità all'interno dell'area di portata. Ai documenti che vengono consultati frequentemente ma che non richiedono molta manipolazione dovrebbe essere assegnata la priorità in base alla loro importanza (ad es. correzioni manoscritte). Posizionarli alla destra della tastiera risolverebbe il problema, ma questo creerebbe un conflitto con l'uso frequente del mouse che va posizionato anch'esso alla destra della tastiera. Poiché il videoterminale potrebbe non richiedere regolazioni frequenti, può essere posizionato a destra oa sinistra del campo visivo centrale, consentendo di posizionare i documenti su un portadocumenti piatto dietro la tastiera. Questa è una possibile, anche se non perfetta, soluzione "ottimizzata".

Tabella 1. Frequenza e importanza degli elementi dell'attrezzatura per un determinato compito

Figura 3. Gamma visiva del posto di lavoro

Poiché molti elementi dell'attrezzatura possiedono dimensioni paragonabili a parti corrispondenti del corpo umano, l'utilizzo di vari elementi all'interno di un compito sarà sempre associato ad alcuni problemi. Potrebbe anche richiedere alcuni movimenti tra le parti della postazione di lavoro; quindi un layout come quello mostrato nella figura 1 è importante per vari compiti.

Nel corso degli ultimi due decenni, la potenza del computer che all'inizio avrebbe avuto bisogno di una sala da ballo è stata miniaturizzata con successo e condensata in una semplice scatola. Tuttavia, contrariamente alle speranze di molti professionisti che la miniaturizzazione delle apparecchiature avrebbe risolto la maggior parte dei problemi associati al layout del posto di lavoro, i videoterminali hanno continuato a crescere: nel 1975, la dimensione dello schermo più comune era di 15"; nel 1995 le persone acquistavano da 17" a 21": monitor e nessuna tastiera è diventata molto più piccola di quelle progettate nel 1973. Le analisi dei compiti eseguite con cura per la progettazione di workstation complesse sono ancora di crescente importanza. Inoltre, sebbene siano emersi nuovi dispositivi di input, non hanno sostituito la tastiera e richiedono ancora più spazio sul piano di lavoro, a volte di dimensioni sostanziali, ad esempio tavolette grafiche in formato A3.

Una gestione efficiente dello spazio all'interno di una postazione di lavoro, così come all'interno delle stanze di lavoro, può aiutare a sviluppare postazioni di lavoro accettabili dal punto di vista ergonomico, prevenendo così l'insorgenza di vari problemi di salute e sicurezza.

Una gestione efficiente dello spazio non significa risparmiare spazio a scapito dell'usabilità dei dispositivi di input e soprattutto della visione. L'utilizzo di mobili extra, come un ritorno sulla scrivania o uno speciale supporto per monitor fissato alla scrivania, può sembrare un buon modo per risparmiare spazio sulla scrivania; tuttavia, può essere dannoso per la postura (braccia alzate) e la vista (sollevare la linea di visione verso l'alto dalla posizione rilassata). Le strategie salvaspazio dovrebbero garantire il mantenimento di un'adeguata distanza visiva (da circa 600 mm a 800 mm), nonché una linea di visione ottimale, ottenuta da un'inclinazione di circa 35º rispetto all'orizzontale (testa di 20º e occhi di 15º) .

Nuovi concetti di arredo.

Tradizionalmente, i mobili per ufficio sono stati adattati alle esigenze delle imprese, presumibilmente riflettendo la gerarchia di tali organizzazioni: grandi scrivanie per dirigenti che lavorano in uffici "cerimoniali" a un'estremità della scala e piccoli mobili da dattilografi per uffici "funzionali" all'altra. Il design di base dei mobili per ufficio non è cambiato per decenni. La situazione è cambiata sostanzialmente con l'introduzione della tecnologia informatica ed è emerso un concetto di arredo completamente nuovo: quello dei mobili di sistema.

I mobili Systems sono stati sviluppati quando le persone si sono rese conto che i cambiamenti nelle attrezzature di lavoro e nell'organizzazione del lavoro non potevano essere accompagnati dalle limitate capacità dei mobili esistenti di adattarsi alle nuove esigenze. L'arredamento oggi offre una cassetta degli attrezzi che consente alle organizzazioni di utenti di creare spazi di lavoro secondo necessità, da uno spazio minimo per un solo videoterminale e una tastiera fino a postazioni di lavoro complesse che possono ospitare vari elementi di attrezzature ed eventualmente anche gruppi di utenti. Tali mobili sono progettati per il cambiamento e incorporano strutture di gestione dei cavi efficienti e flessibili. Mentre la prima generazione di mobili per sistemi non faceva molto di più che aggiungere una scrivania ausiliaria per il videoterminale a una scrivania esistente, la terza generazione ha completamente rotto i legami con l'ufficio tradizionale. Questo nuovo approccio offre una grande flessibilità nella progettazione degli spazi di lavoro, limitata solo dallo spazio disponibile e dalle capacità delle organizzazioni di utilizzare questa flessibilità.

Radiazione

Radiazione nel contesto delle applicazioni VDU

La radiazione è l'emissione o il trasferimento di energia radiante. L'emissione di energia radiante sotto forma di luce come scopo previsto per l'uso dei videoterminali può essere accompagnata da vari sottoprodotti indesiderati come calore, suono, radiazioni infrarosse e ultraviolette, onde radio o raggi X, solo per citarne alcuni. Mentre alcune forme di radiazione, come la luce visibile, possono avere effetti positivi sugli esseri umani, alcune emissioni di energia possono avere effetti biologici negativi o addirittura distruttivi, soprattutto quando l'intensità è elevata e la durata dell'esposizione è lunga. Alcuni decenni fa sono stati introdotti limiti di esposizione per diverse forme di radiazioni per proteggere le persone. Tuttavia, alcuni di questi limiti di esposizione sono oggi messi in discussione e, per i campi magnetici alternati a bassa frequenza, non è possibile fornire alcun limite di esposizione basato sui livelli di radiazione di fondo naturale.

Radiofrequenza e radiazioni a microonde dai videoterminali

Radiazione elettromagnetica con una gamma di frequenza da pochi kHz a 10⁹ Gli Hertz (la cosiddetta banda a radiofrequenza, o RF, con lunghezze d'onda che vanno da qualche km a 30 cm) possono essere emessi dai videoterminali; tuttavia, l'energia totale emessa dipende dalle caratteristiche del circuito. In pratica, tuttavia, è probabile che l'intensità di campo di questo tipo di radiazione sia piccola e confinata nelle immediate vicinanze della sorgente. Un confronto dell'intensità dei campi elettrici alternati nell'intervallo da 20 Hz a 400 kHz indica che i videoterminali che utilizzano la tecnologia del tubo a raggi catodici (CRT) emettono, in generale, livelli più elevati rispetto ad altri display.

La radiazione "a microonde" copre la regione tra 3x10⁸ Hz a 3x10¹¹ Hz (lunghezze d'onda da 100 cm a 1 mm). Non ci sono sorgenti di radiazioni a microonde nei videoterminali che emettono una quantità rilevabile di energia all'interno di questa banda.

Campi magnetici

I campi magnetici di un videoterminale provengono dalle stesse sorgenti dei campi elettrici alternati. Sebbene i campi magnetici non siano "radiazioni", in pratica i campi elettrici e magnetici alternati non possono essere separati, poiché uno induce l'altro. Uno dei motivi per cui i campi magnetici vengono discussi separatamente è che si sospetta che abbiano effetti teratogeni (si veda la discussione più avanti in questo capitolo).

Sebbene i campi indotti dai videoterminali siano più deboli di quelli indotti da alcune altre fonti, come linee elettriche ad alta tensione, centrali elettriche, locomotive elettriche, forni in acciaio e apparecchiature di saldatura, l'esposizione totale prodotta dai videoterminali può essere simile poiché le persone possono lavorare otto o più ore in prossimità di un videoterminale ma raramente vicino a linee elettriche o motori elettrici. La questione del rapporto tra campi elettromagnetici e cancro, tuttavia, è ancora oggetto di dibattito.

Radiazione ottica

La radiazione "ottica" copre la radiazione visibile (cioè la luce) con lunghezze d'onda da 380 nm (blu) a 780 nm (rosso) e le bande vicine nello spettro elettromagnetico (infrarossi da 3x10¹¹ Hz a 4x10¹⁴ Hz, lunghezze d'onda da 780 nm a 1 mm; ultravioletto da 8x10¹⁴ Hz a 3x10¹⁷ Hz). La radiazione visibile viene emessa a livelli moderati di intensità paragonabili a quelli emessi dalle superfici delle stanze (»100 cd/m²). Tuttavia, la radiazione ultravioletta viene intrappolata dal vetro della faccia del tubo (CRT) o non viene emessa affatto (altre tecnologie di visualizzazione). I livelli di radiazione ultravioletta, se rilevabili, rimangono ben al di sotto degli standard di esposizione professionale, così come quelli della radiazione infrarossa.

Raggi X

I CRT sono fonti ben note di raggi X, mentre altre tecnologie come i display a cristalli liquidi (LCD) non ne emettono. I processi fisici alla base delle emissioni di questo tipo di radiazioni sono ben compresi e tubi e circuiti sono progettati per mantenere i livelli emessi molto al di sotto dei limiti di esposizione professionale, se non al di sotto dei livelli rilevabili. La radiazione emessa da una sorgente può essere rilevata solo se il suo livello supera il livello di fondo. Nel caso dei raggi X, come per altre radiazioni ionizzanti, il livello di fondo è fornito dalla radiazione cosmica e dalla radiazione di materiali radioattivi nel suolo e negli edifici. Durante il normale funzionamento, un videoterminale non emette raggi X superiori al livello di radiazione di fondo (50 nGy/h).

Raccomandazioni sulle radiazioni

In Svezia, l'ex organizzazione MPR (Statens Mät och Provråd, il Consiglio nazionale per la metrologia e le prove), ora SWEDAC, ha elaborato raccomandazioni per la valutazione dei videoterminali. Uno dei loro obiettivi principali era limitare qualsiasi sottoprodotto indesiderato a livelli che possono essere raggiunti con mezzi tecnici ragionevoli. Questo approccio va oltre l'approccio classico di limitare le esposizioni pericolose a livelli in cui la probabilità di un danno alla salute e alla sicurezza sembra essere accettabilmente bassa.

All'inizio, alcune raccomandazioni di MPR hanno portato all'effetto indesiderato di ridurre la qualità ottica dei display CRT. Tuttavia, al momento, solo pochissimi prodotti con risoluzione estremamente elevata possono subire un degrado se il produttore tenta di conformarsi all'MPR (ora MPR-II). Le raccomandazioni includono i limiti per l'elettricità statica, i campi magnetici ed elettrici alternati, i parametri visivi, ecc.

Qualità delle immagini

Definizioni per la qualità dell'immagine

Il termine qualità descrive l'adattamento degli attributi distintivi di un oggetto per uno scopo definito. Pertanto, la qualità dell'immagine di un display include tutte le proprietà della rappresentazione ottica relative alla percettibilità dei simboli in generale e alla leggibilità o leggibilità dei simboli alfanumerici. In questo senso, termini ottici usati dai produttori di tubi, come risoluzione o dimensione minima dello spot, descrivono criteri qualitativi di base riguardanti la capacità di un dato dispositivo di visualizzare linee sottili o caratteri piccoli. Tali criteri di qualità sono paragonabili allo spessore di una matita o di un pennello per un determinato compito di scrittura o pittura.

Alcuni dei criteri di qualità utilizzati dagli ergonomi descrivono proprietà ottiche rilevanti per la leggibilità, ad esempio il contrasto, mentre altri, come la dimensione dei caratteri o la larghezza del tratto, si riferiscono più a caratteristiche tipografiche. Inoltre, alcune caratteristiche dipendenti dalla tecnologia come lo sfarfallio delle immagini, la persistenza delle immagini o il uniformità di contrasto all'interno di un dato display sono considerati anche in ergonomia (vedi figura 4).

Figura 4. Criteri per la valutazione delle immagini

La tipografia è l'arte di comporre "tipo", che non è solo modellare i caratteri, ma anche selezionare e impostare il tipo. Qui, il termine tipografia è usato nel primo significato.

Caratteristiche di base

Risoluzione.

La risoluzione è definita come il più piccolo dettaglio distinguibile o misurabile in una presentazione visiva. Ad esempio, la risoluzione di un display CRT può essere espressa dal numero massimo di righe che possono essere visualizzate in un dato spazio, come solitamente si fa con la risoluzione delle pellicole fotografiche. Si può anche descrivere la dimensione minima dello spot che un dispositivo può visualizzare a una data luminanza (luminosità). Più piccolo è il punto minimo, migliore è il dispositivo. Pertanto, il numero di punti di dimensioni minime (elementi dell'immagine, noti anche come pixel) per pollice (dpi) rappresenta la qualità del dispositivo, ad esempio, un dispositivo a 72 dpi è inferiore a uno schermo a 200 dpi.

In generale, la risoluzione della maggior parte dei display dei computer è ben al di sotto dei 100 dpi: alcuni display grafici possono raggiungere i 150 dpi, tuttavia, solo con una luminosità limitata. Ciò significa che, se è richiesto un contrasto elevato, la risoluzione sarà inferiore. Rispetto alla risoluzione di stampa, ad esempio 300 dpi o 600 dpi per le stampanti laser, la qualità dei videoterminali è inferiore. (Un'immagine con 300 dpi ha 9 volte più elementi nello stesso spazio rispetto a un'immagine da 100 dpi.)

Indirizzabilità.

L'indirizzabilità descrive il numero di singoli punti nel campo che il dispositivo è in grado di specificare. L'indirizzabilità, che molto spesso viene confusa con la risoluzione (a volte deliberatamente), è una specifica data per i dispositivi: "800 x 600" significa che la scheda grafica può indirizzare 800 punti su ognuna delle 600 linee orizzontali. Poiché sono necessari almeno 15 elementi in direzione verticale per scrivere numeri, lettere e altri caratteri con ascendenti e discendenti, tale schermata può visualizzare un massimo di 40 righe di testo. Oggi i migliori schermi disponibili possono indirizzare 1,600 x 1,200 punti; tuttavia, la maggior parte dei display utilizzati nel settore indirizza 800 x 600 punti o anche meno.

Sui display dei cosiddetti dispositivi “orientati ai caratteri”, non sono i punti (punti) dello schermo ad essere indirizzati ma le caselle dei caratteri. Nella maggior parte di tali dispositivi, sul display sono presenti 25 righe con 80 posizioni di caratteri ciascuna. Su questi schermi, ogni simbolo occupa lo stesso spazio indipendentemente dalla sua larghezza. Nell'industria il numero minimo di pixel in una scatola è 5 di larghezza per 7 di altezza. Questa casella consente sia caratteri maiuscoli che minuscoli, anche se i tratti discendenti in “p”, “q” e “g” e gli ascendenti sopra “Ä” o “Á” non possono essere visualizzati. Una qualità notevolmente migliore è fornita dalla scatola 7 x 9, che è stata "standard" dalla metà degli anni '1980. Per ottenere una buona leggibilità e forme dei caratteri ragionevolmente buone, la dimensione della casella dei caratteri deve essere di almeno 12 x 16.

Sfarfallio e frequenza di aggiornamento.

Le immagini sui CRT e su alcuni altri tipi di videoterminali non sono immagini persistenti, come sulla carta. Sembrano stabili solo sfruttando un artefatto dell'occhio. Ciò, tuttavia, non è privo di penalità, poiché lo schermo tende a sfarfallare se l'immagine non viene aggiornata costantemente. Lo sfarfallio può influenzare sia le prestazioni che il comfort dell'utente e dovrebbe essere sempre evitato.

Lo sfarfallio è la percezione della luminosità che varia nel tempo. La gravità dello sfarfallio dipende da vari fattori come le caratteristiche del fosforo, le dimensioni e la luminosità dell'immagine che sfarfalla, ecc. Recenti ricerche mostrano che potrebbero essere necessarie frequenze di aggiornamento fino a 90 Hz per soddisfare il 99% degli utenti, mentre in precedenza ricerca, le frequenze di aggiornamento ben al di sotto dei 50 Hz sono ritenute soddisfacenti. A seconda delle varie caratteristiche del display, è possibile ottenere un'immagine priva di sfarfallio con frequenze di aggiornamento comprese tra 70 Hz e 90 Hz; i display con uno sfondo chiaro (polarità positiva) necessitano di un minimo di 80 Hz per essere percepiti come privi di sfarfallio.

Alcuni dispositivi moderni offrono una frequenza di aggiornamento regolabile; sfortunatamente, frequenze di aggiornamento più elevate sono associate a risoluzione o indirizzabilità inferiori. La capacità di un dispositivo di visualizzare immagini ad alta "risoluzione" con frequenze di aggiornamento elevate può essere valutata dalla sua larghezza di banda video. Per i display di alta qualità, la larghezza di banda video massima è superiore a 150 MHz, mentre alcuni display offrono meno di 40 MHz.

Per ottenere un'immagine senza sfarfallio e un'alta risoluzione con dispositivi con larghezza di banda video inferiore, i produttori applicano un trucco che deriva dalla TV commerciale: la modalità interlacciata. In questo caso, ogni seconda riga del display viene aggiornata con una determinata frequenza. Il risultato, tuttavia, non è soddisfacente se vengono visualizzate immagini statiche, come testo e grafica, e la frequenza di aggiornamento è inferiore a 2 x 45 Hz. Sfortunatamente, il tentativo di sopprimere l'effetto di disturbo dello sfarfallio può indurre altri effetti negativi.

Tremolio.

Il jitter è il risultato dell'instabilità spaziale dell'immagine; un determinato elemento dell'immagine non viene visualizzato nella stessa posizione sullo schermo dopo ogni processo di aggiornamento. La percezione del jitter non può essere separata dalla percezione del flicker.

Il jitter può avere la sua causa nel videoterminale stesso, ma può anche essere indotto dall'interazione con altre apparecchiature sul posto di lavoro, come una stampante o altri videoterminali o dispositivi che generano campi magnetici.

Contrasto.

Il contrasto di luminosità, il rapporto tra la luminanza di un dato oggetto e l'ambiente circostante, rappresenta la caratteristica fotometrica più importante per la leggibilità e la leggibilità. Mentre la maggior parte degli standard richiede un rapporto minimo di 3:1 (caratteri chiari su sfondo scuro) o 1:3 (caratteri scuri su sfondo chiaro), il contrasto ottimale è in realtà di circa 10:1 e dispositivi di buona qualità raggiungono valori più elevati anche in condizioni luminose ambienti.

Il contrasto dei display "attivi" è ridotto quando la luce ambientale è aumentata, mentre i display "passivi" (ad es. LCD) perdono contrasto in ambienti bui. I display passivi con retroilluminazione possono offrire una buona visibilità in tutti gli ambienti in cui le persone possono lavorare.

Nitidezza.

La nitidezza di un'immagine è una caratteristica ben nota, ma ancora poco definita. Pertanto, non esiste un metodo concordato per misurare la nitidezza come caratteristica rilevante per la leggibilità e la leggibilità.

Caratteristiche tipografiche

Leggibilità e leggibilità.

La leggibilità si riferisce al fatto che un testo sia comprensibile come una serie di immagini collegate, mentre la leggibilità si riferisce alla percezione di caratteri singoli o raggruppati. Pertanto, una buona leggibilità è, in generale, un prerequisito per la leggibilità.

La leggibilità del testo dipende da diversi fattori: alcuni sono stati studiati a fondo, mentre altri fattori rilevanti come la forma dei caratteri devono ancora essere classificati. Uno dei motivi è che l'occhio umano rappresenta uno strumento molto potente e robusto e le misure utilizzate per le prestazioni e i tassi di errore spesso non aiutano a distinguere tra diversi font. Quindi, in una certa misura, la tipografia rimane ancora un'arte piuttosto che una scienza.

Font e leggibilità.

Un font è una famiglia di caratteri, progettata per garantire una leggibilità ottimale su un dato supporto, ad esempio carta, display elettronico o display di proiezione, o una certa qualità estetica desiderata, o entrambi. Sebbene il numero di caratteri disponibili superi le diecimila, si ritiene che solo pochi caratteri, numerati in decine, siano “leggibili”. Poiché la leggibilità e la leggibilità di un carattere sono influenzate anche dall'esperienza del lettore - si ritiene che alcuni caratteri "leggibili" lo siano diventati a causa di decenni o addirittura secoli di utilizzo senza che ne sia cambiata la forma - lo stesso carattere può risultare meno leggibile su un sullo schermo che sulla carta, semplicemente perché i suoi personaggi sembrano “nuovi”. Questo, tuttavia, non è il motivo principale della scarsa leggibilità degli schermi.

In generale, il design dei caratteri dello schermo è limitato da carenze tecnologiche. Alcune tecnologie impongono limiti molto ristretti alla progettazione dei caratteri, ad esempio LED o altri schermi raster con un numero limitato di punti per display. Anche i migliori display CRT raramente possono competere con la stampa (figura 5). Negli ultimi anni, la ricerca ha dimostrato che la velocità e l'accuratezza della lettura sugli schermi è inferiore di circa il 30% rispetto alla carta, ma non è ancora noto se ciò sia dovuto alle caratteristiche del display o ad altri fattori.

Figura 5. Aspetto di una lettera a varie risoluzioni dello schermo e su carta (a destra)

Caratteristiche con effetti misurabili.

Gli effetti di alcune caratteristiche delle rappresentazioni alfanumeriche sono misurabili, ad esempio la dimensione apparente dei caratteri, il rapporto altezza/larghezza, il rapporto larghezza/dimensione del tratto, la spaziatura tra righe, parole e caratteri.

La dimensione apparente dei caratteri, misurata in minuti d'arco, mostra un ottimale da 20' a 22'; ciò corrisponde a un'altezza compresa tra circa 3 mm e 3.3 mm in normali condizioni di visualizzazione negli uffici. Caratteri più piccoli possono portare a un aumento degli errori, affaticamento visivo e anche a un maggiore sforzo posturale a causa della distanza di visione ridotta. Pertanto, il testo non dovrebbe essere rappresentato in una dimensione apparente inferiore a 16'.

Tuttavia, le rappresentazioni grafiche possono richiedere la visualizzazione di testo di dimensioni inferiori. Per evitare errori, da un lato, e un elevato carico visivo per l'utente, dall'altro, parti del testo da modificare dovrebbero essere visualizzate in una finestra separata per garantire una buona leggibilità. I caratteri con una dimensione apparente inferiore a 12' non dovrebbero essere visualizzati come testo leggibile, ma sostituiti da un blocco grigio rettangolare. I buoni programmi consentono all'utente di selezionare la dimensione effettiva minima dei caratteri che devono essere visualizzati come caratteri alfanumerici.

Il rapporto altezza/larghezza ottimale dei caratteri è di circa 1:0.8; la leggibilità è compromessa se il rapporto è superiore a 1:0.5. Per una buona stampa leggibile e anche per schermi CRT, il rapporto tra l'altezza dei caratteri e la larghezza del tratto è di circa 10:1. Tuttavia, questa è solo una regola empirica; i caratteri leggibili di alto valore estetico presentano spesso larghezze di tratto diverse (vedi figura 5).

L'interlinea ottimale è molto importante per la leggibilità, ma anche per il risparmio di spazio, se una determinata quantità di informazioni deve essere visualizzata in uno spazio limitato. L'esempio migliore è il quotidiano, dove un'enorme quantità di informazioni viene visualizzata all'interno di una pagina, ma è ancora leggibile. L'interlinea ottimale è di circa il 20% dell'altezza del carattere tra le parti discendenti di una linea e le ascendenti della successiva; questa è una distanza di circa il 100% dell'altezza del carattere tra la linea di base di una riga di testo e gli ascendenti della successiva. Se la lunghezza della riga viene ridotta, anche lo spazio tra le righe può essere ridotto senza perdere in leggibilità.

La spaziatura dei caratteri è invariabile sugli schermi orientati ai caratteri, rendendoli inferiori in termini di leggibilità e qualità estetica ai display con spazio variabile. È preferibile una spaziatura proporzionale a seconda della forma e della larghezza dei caratteri. Tuttavia, una qualità tipografica paragonabile a caratteri stampati ben progettati è ottenibile solo su pochi display e utilizzando programmi specifici.

Illuminazione dell'ambiente

I problemi specifici delle postazioni videoterminali

Durante gli ultimi 90 anni di storia industriale, le teorie sull'illuminazione dei nostri luoghi di lavoro sono state governate dall'idea che più luce migliorerà la vista, ridurrà lo stress e la fatica, oltre a migliorare le prestazioni. “Più luce”, correttamente parlando “più luce solare”, era lo slogan delle persone ad Amburgo, in Germania, più di 60 anni fa, quando scendevano in piazza per lottare per case migliori e più sane. In alcuni paesi come la Danimarca o la Germania, oggi i lavoratori hanno diritto ad avere un po' di luce diurna sul posto di lavoro.

L'avvento della tecnologia dell'informazione, con l'emergere dei primi videoterminali nelle aree di lavoro, è stato presumibilmente il primo evento in assoluto in cui lavoratori e scienziati hanno iniziato a lamentarsi troppa luce nelle aree di lavoro. La discussione è stata alimentata dal fatto facilmente rilevabile che la maggior parte dei videoterminali era dotata di CRT, che hanno superfici di vetro curve soggette a riflessi velati. Tali dispositivi, a volte chiamati "display attivi", perdono contrasto quando il livello di illuminazione ambientale aumenta. La riprogettazione dell'illuminazione per ridurre i danni visivi causati da questi effetti, tuttavia, è complicata dal fatto che la maggior parte degli utenti utilizza anche fonti di informazioni cartacee, che generalmente richiedono maggiori livelli di luce ambientale per una buona visibilità.

Il ruolo della luce ambientale

La luce ambientale che si trova in prossimità delle postazioni videoterminali ha due scopi diversi. In primo luogo, illumina l'area di lavoro ei materiali di lavoro come carta, telefoni, ecc. (effetto primario). In secondo luogo, illumina la stanza, dandogli la sua forma visibile e dando agli utenti l'impressione di una luce che circonda (effetto secondario). Poiché la maggior parte degli impianti di illuminazione sono progettati secondo il concetto di illuminazione generale, le stesse fonti di illuminazione servono a entrambi gli scopi. L'effetto principale, l'illuminazione di oggetti visivi passivi per renderli visibili o leggibili, è diventato discutibile quando le persone hanno iniziato a utilizzare schermi attivi che non hanno bisogno della luce ambientale per essere visibili. Il restante vantaggio dell'illuminazione della stanza è stato ridotto all'effetto secondario, se il videoterminale è la principale fonte di informazioni.

Il funzionamento dei videoterminali, sia dei CRT (display attivi) sia degli LCD (display passivi), è compromesso dalla luce ambientale in modi specifici:

CRT:

• La superficie curva del vetro riflette gli oggetti luminosi nell'ambiente, e forma una sorta di “rumore” visivo.
• A seconda dell'intensità dell'illuminazione ambientale, il contrasto degli oggetti visualizzati viene ridotto in misura tale da compromettere la leggibilità o la leggibilità degli oggetti.
• Le immagini sui CRT a colori subiscono un duplice degrado: in primo luogo, il contrasto di luminosità di tutti gli oggetti visualizzati viene ridotto, come sui CRT monocromatici. In secondo luogo, i colori vengono modificati in modo da ridurre anche il contrasto cromatico. Inoltre, il numero di colori distinguibili è ridotto.

LCD (e altri display passivi):

• I riflessi sugli LCD causano meno preoccupazioni rispetto a quelli sulle superfici CRT, poiché questi display hanno superfici piatte.
• A differenza dei display attivi, gli LCD (senza retroilluminazione) perdono contrasto con bassi livelli di illuminazione ambientale.
• A causa delle scarse caratteristiche direzionali di alcune tecnologie di visualizzazione, la visibilità o la leggibilità degli oggetti visualizzati è sostanzialmente ridotta se la direzione principale di incidenza della luce è sfavorevole.

La misura in cui tali menomazioni esercitano uno stress sugli utenti o portano a una sostanziale riduzione della visibilità/leggibilità/leggibilità degli oggetti visivi in ​​ambienti di lavoro reali varia notevolmente. Ad esempio, il contrasto dei caratteri alfanumerici sui display monocromatici (CRT) è ridotto in linea di principio, ma, se l'illuminazione sullo schermo è dieci volte superiore rispetto ai normali ambienti di lavoro, molti schermi avranno comunque un contrasto sufficiente per leggere i caratteri alfanumerici. D'altra parte, i display a colori dei sistemi di progettazione assistita da computer (CAD) diminuiscono notevolmente in termini di visibilità, cosicché la maggior parte degli utenti preferisce attenuare l'illuminazione artificiale o addirittura spegnerla e, inoltre, mantenere la luce del giorno al di fuori delle proprie attività lavorative. la zona.

Possibili rimedi

Modifica dei livelli di illuminazione.

Dal 1974 sono stati condotti numerosi studi che hanno portato a raccomandazioni per ridurre l'illuminamento sul posto di lavoro. Tuttavia, queste raccomandazioni erano per lo più basate su studi con schermi insoddisfacenti. I livelli raccomandati erano compresi tra 100 lux e 1,000 lx e, in generale, sono stati discussi livelli ben al di sotto delle raccomandazioni degli standard esistenti per l'illuminazione degli uffici (ad esempio, 200 lx o da 300 a 500 lx).

Quando schermi positivi con una luminanza di circa 100 cd/m² luminosità e un qualche tipo di efficace trattamento antiriflesso, l'utilizzo di un videoterminale non limita il livello di illuminamento accettabile, poiché gli utenti trovano accettabili livelli di illuminamento fino a 1,500 lx, un valore molto raro nelle aree di lavoro.

Se le caratteristiche rilevanti dei videoterminali non consentono di lavorare comodamente con la normale illuminazione da ufficio, come può accadere quando si lavora con tubi di memoria, lettori di microimmagini, schermi a colori ecc., le condizioni visive possono essere notevolmente migliorate introducendo l'illuminazione a due componenti. L'illuminazione a due componenti è una combinazione di illuminazione indiretta della stanza (effetto secondario) e illuminazione diretta del compito. Entrambi i componenti dovrebbero essere controllabili dagli utenti.

Controllo dell'abbagliamento sugli schermi.

Controllare l'abbagliamento sugli schermi è un compito difficile poiché quasi tutti i rimedi che migliorano le condizioni visive rischiano di compromettere qualche altra caratteristica importante del display. Alcuni rimedi, proposti da molti anni, come i filtri mesh, rimuovono i riflessi dai display ma compromettono anche la leggibilità del display. Gli apparecchi a bassa luminanza causano meno bagliori riflessi sugli schermi, ma la qualità di tale illuminazione è generalmente giudicata dagli utenti peggiore di quella di qualsiasi altro tipo di illuminazione.

Per questo motivo, eventuali misure (vedi figura 6) devono essere applicate con cautela e solo dopo aver analizzato la reale causa del disturbo o disturbo. Tre possibili modi per controllare l'abbagliamento sugli schermi sono: selezione della posizione corretta dello schermo rispetto alle fonti di abbagliamento; selezione di attrezzature adeguate o aggiunta di elementi ad essa; e l'uso dell'illuminazione. I costi delle misure da adottare sono dello stesso ordine: costa quasi nulla posizionare gli schermi in modo da eliminare l'abbagliamento riflesso. Tuttavia, ciò potrebbe non essere possibile in tutti i casi; pertanto, le misure relative alle apparecchiature saranno più costose ma potrebbero essere necessarie in vari ambienti di lavoro. Il controllo dell'abbagliamento mediante l'illuminazione è spesso raccomandato dagli specialisti dell'illuminazione; tuttavia, questo metodo è il più costoso ma non il più efficace per controllare l'abbagliamento.

Figura 6. Strategie per controllare l'abbagliamento sugli schermi

La misura più promettente al momento è l'introduzione di schermi positivi (display con sfondo luminoso) con un ulteriore trattamento antiriflesso per la superficie del vetro. Ancora più vincente sarà l'introduzione di schermi piatti con superficie quasi opaca e sfondo luminoso; tali schermi, tuttavia, non sono disponibili per l'uso generale oggi.

L'aggiunta di cappucci ai display è il ultimo rapporto degli ergonomi per ambienti di lavoro difficili come aree di produzione, torri di aeroporti o cabine operatore di gru, ecc.

La modifica del design degli apparecchi di illuminazione si ottiene principalmente in due modi: in primo luogo, riducendo la luminanza (corrisponde alla luminosità apparente) di parti degli apparecchi di illuminazione (la cosiddetta "illuminazione VDU") e, in secondo luogo, introducendo luce indiretta anziché luce diretta. I risultati della ricerca attuale mostrano che l'introduzione della luce indiretta produce miglioramenti sostanziali per gli utenti, riduce il carico visivo ed è ben accettata dagli utenti.

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