Дизайн рабочей станции

На рабочих станциях с визуальными дисплеями

Визуальные дисплеи с электронными изображениями (визуальные дисплеи или УВО) представляют собой наиболее характерный элемент компьютеризированного рабочего оборудования как на рабочем месте, так и в быту. Рабочая станция может быть спроектирована так, чтобы вмещать как минимум только дисплей и устройство ввода (обычно клавиатуру); однако он также может предоставить место для разнообразного технического оборудования, включая многочисленные экраны, устройства ввода и вывода и т. д. Еще в начале 1980-х ввод данных был наиболее типичной задачей для пользователей компьютеров. Однако во многих промышленно развитых странах этот вид работ в настоящее время выполняется относительно небольшим числом пользователей. Все больше и больше журналистов, менеджеров и даже руководителей становятся «пользователями УВО».

Большинство рабочих станций с УВО предназначены для сидячей работы, но работа стоя может давать пользователям некоторые преимущества. Таким образом, существует некоторая потребность в общих рекомендациях по проектированию, применимых к простым и сложным рабочим станциям, используемым как сидя, так и стоя. Такие руководящие принципы будут сформулированы ниже, а затем применены к некоторым типичным рабочим местам.

Рекомендации по дизайну

Дизайн рабочего места и выбор оборудования должны учитывать не только потребности фактического пользователя для данной задачи и изменчивость задач пользователей в течение относительно длительного жизненного цикла мебели (длительностью 15 лет и более), но и факторы, связанные с техническим обслуживанием или заменой. оборудования. Стандарт ISO 9241, часть 5, вводит четыре руководящих принципа, которые следует применять при проектировании рабочих станций:

Правило 1: Универсальность и гибкость.

Рабочая станция должна позволять пользователю комфортно и эффективно выполнять ряд задач. В этом руководстве учитывается тот факт, что задачи пользователей могут часто меняться; таким образом, вероятность повсеместного принятия руководящих принципов для рабочих мест будет невелика.

Руководство 2: Соответствие.

Конструкция рабочей станции и ее компонентов должна обеспечивать «подгонку» для различных пользователей и ряда требований к задачам. Концепция соответствия касается степени, в которой мебель и оборудование могут соответствовать различным потребностям отдельного пользователя, то есть оставаться удобными, свободными от визуального дискомфорта и постурального напряжения. Если рабочая станция не предназначена для определенной группы пользователей, например, европейских мужчин-операторов диспетчерской в ​​возрасте до 40 лет, концепция рабочей станции должна обеспечивать ее пригодность для всех работающих, включая пользователей с особыми потребностями, например, инвалидов. Большинство существующих стандартов на мебель или дизайн рабочих мест принимают во внимание только часть работающего населения (например, «здоровые» работники между 5-м и 95-м процентилем, в возрасте от 16 до 60 лет, как в немецком стандарте DIN 33 402), игнорируя тех, кому может понадобиться больше внимания.

Более того, хотя некоторые методы проектирования все еще основаны на идее «среднего» пользователя, необходим акцент на индивидуальном подходе. Что касается мебели для рабочих мест, требуемая подгонка может быть достигнута за счет обеспечения возможности регулировки, разработки различных размеров или даже с помощью оборудования, изготовленного по индивидуальному заказу. Обеспечение хорошей подгонки имеет решающее значение для здоровья и безопасности отдельного пользователя, поскольку проблемы с опорно-двигательным аппаратом, связанные с использованием УВО, являются распространенными и значительными.

Руководство 3: Изменение позы.

Конструкция рабочего места должна способствовать движению, поскольку статическая мышечная нагрузка приводит к утомлению и дискомфорту и может вызвать хронические заболевания опорно-двигательного аппарата. Стул, позволяющий легко перемещать верхнюю часть тела, и обеспечивающий достаточно места для размещения и использования бумажных документов, а также клавиатуры в различных положениях в течение дня, являются типичными стратегиями облегчения движений тела при работе с УВО.

Руководство 4: Ремонтопригодность — адаптивность.

При проектировании рабочей станции следует учитывать такие факторы, как техническое обслуживание, доступность и способность рабочего места адаптироваться к изменяющимся требованиям, например возможность перемещения рабочего оборудования, если необходимо выполнить другую задачу. Целям данного руководства не уделялось должного внимания в литературе по эргономике, поскольку предполагается, что проблемы, связанные с ними, решены до того, как пользователи приступят к работе на рабочем месте. В действительности, однако, рабочая станция представляет собой постоянно меняющуюся среду, и загроможденные рабочие места, частично или полностью непригодные для текущих задач, очень часто являются не результатом их первоначального процесса проектирования, а результатом более поздних изменений.

Применение руководящих принципов

Анализ задачи.

Проектированию рабочего места должен предшествовать анализ задач, который предоставляет информацию об основных задачах, которые должны выполняться на рабочей станции, и о необходимом для них оборудовании. При таком анализе следует определить приоритет, отдаваемый источникам информации (например, бумажным документам, УВО, устройствам ввода), частоту их использования и возможные ограничения (например, ограниченное пространство). Анализ должен включать основные задачи и их взаимосвязь в пространстве и времени, области зрительного внимания (сколько зрительных объектов нужно использовать?), а также положение и использование рук (письмо, печатание, указание?).

Общие рекомендации по дизайну

Высота рабочих поверхностей.

Если предполагается использовать рабочие поверхности фиксированной высоты, минимальный зазор между полом и поверхностью должен быть больше суммы подколенная высота (расстояние между полом и задней частью колена) и высота зазора между бедрами (сидя), а также допуск на обувь (25 мм для пользователей мужского пола и 45 мм для пользователей женского пола). Если рабочая станция предназначена для общего использования, то высота подколенной кости и высота просвета бедра должны быть выбраны для мужской популяции 95-го процентиля. Итоговая высота зазора под поверхностью стола составляет 690 мм для населения Северной Европы и для североамериканских пользователей европейского происхождения. Для других популяций минимальный необходимый зазор определяется в соответствии с антропометрическими характеристиками конкретной популяции.

Если высота пространства для ног выбрана таким образом, верхняя часть рабочих поверхностей будет слишком высокой для значительной части предполагаемых пользователей, и по крайней мере 30% из них будут нуждаться в подставке для ног.

Если рабочие поверхности регулируются по высоте, требуемый диапазон регулировки можно рассчитать на основе антропометрических размеров пользователей женского пола (5-й или 2.5-й процентиль для минимального роста) и пользователей-мужчин (95-й или 97.5-й процентиль для максимального роста). Рабочее место с такими размерами, как правило, способно вместить большую часть людей с небольшими изменениями или без них. Результат такого расчета дает диапазон от 600 мм до 800 мм для стран с этнически разнообразным населением пользователей. Поскольку техническая реализация этого диапазона может вызвать некоторые механические проблемы, наилучшего соответствия также можно добиться, например, за счет сочетания возможности регулировки с оборудованием разного размера.

Минимально допустимая толщина рабочей поверхности зависит от механических свойств материала. С технической точки зрения достижима толщина от 14 мм (прочный пластик или металл) до 30 мм (дерево).

Размер и форма рабочей поверхности.

Размер и форма рабочей поверхности в основном определяются выполняемыми задачами и оборудованием, необходимым для этих задач.

Для задач ввода данных прямоугольная поверхность размером 800 мм на 1200 мм обеспечивает достаточно места для правильного размещения оборудования (дисплея, клавиатуры, исходных документов и держателя копий) и изменения расположения в соответствии с личными потребностями. Более сложные задачи могут потребовать дополнительного места. Поэтому размер рабочей поверхности должен превышать 800 мм на 1,600 мм. Глубина поверхности должна позволять размещать УВО внутри поверхности, а это означает, что УВО с электронно-лучевыми трубками может потребоваться глубина до 1,000 мм.

В принципе схема, показанная на рисунке 1, дает максимальную гибкость в организации рабочего пространства для различных задач. Однако рабочие станции с такой компоновкой построить непросто. Таким образом, наилучшее приближение идеальной компоновки показано на рис. 2. Эта компоновка позволяет использовать один или два дисплея, дополнительные устройства ввода и т.д. Минимальная площадь рабочей поверхности должна быть больше 1.3 м.².

Рис. 1. Компоновка гибкой рабочей станции, которую можно адаптировать под нужды пользователей с разными задачами

Рис. 2. Гибкая компоновка

Обустройство рабочего места.

Пространственное размещение оборудования в рабочем пространстве следует планировать после проведения анализа задач, определяющего важность и частоту использования каждого элемента (таблица 1). Наиболее часто используемый визуальный дисплей должен располагаться в центральном зрительном пространстве, которое обозначено заштрихованной областью на рис. 3, а наиболее важные и часто используемые элементы управления (такие как клавиатура) должны располагаться в пределах оптимальной досягаемости. На рабочем месте, представленном анализом задач (таблица 1), клавиатура и мышь являются наиболее часто используемыми элементами оборудования. Поэтому им следует отдавать наивысший приоритет в зоне досягаемости. Документам, к которым часто обращаются, но которые не требуют особой обработки, следует отдавать приоритет в соответствии с их важностью (например, рукописные исправления). Размещение их справа от клавиатуры решило бы проблему, но это создало бы конфликт с частым использованием мыши, которая также должна располагаться справа от клавиатуры. Поскольку VDU может не нуждаться в частой регулировке, его можно разместить справа или слева от центрального поля зрения, что позволяет размещать документы на плоском держателе для документов за клавиатурой. Это одно из возможных, хотя и не идеальное, «оптимизированное» решение.

Таблица 1. Частота и важность элементов оборудования для данной задачи

Рисунок 3. Визуальный диапазон рабочего места

Поскольку многие элементы оборудования обладают размерами, сравнимыми с соответствующими частями человеческого тела, использование различных элементов в рамках одной задачи всегда будет связано с некоторыми проблемами. Это также может потребовать некоторых перемещений между частями рабочей станции; следовательно, схема, показанная на рисунке 1, важна для различных задач.

В течение последних двух десятилетий вычислительная мощность, для которой поначалу потребовался бальный зал, была успешно миниатюризирована и сконцентрирована в простой коробке. Однако вопреки надеждам многих практиков на то, что миниатюризация оборудования решит большинство проблем, связанных с планировкой рабочего места, дисплеи продолжали расти: в 1975 году наиболее распространенным размером экрана был 15 дюймов; в 1995 году люди покупали от 17 до 21 дюйма: мониторы, и ни одна клавиатура не стала намного меньше, чем те, которые были разработаны в 1973 году. Тщательно выполненный анализ задач для проектирования сложных рабочих станций по-прежнему приобретает все большее значение. Более того, хотя и появились новые устройства ввода, они не заменили клавиатуру и требуют еще большего места на рабочей поверхности, иногда значительных размеров, например, графические планшеты формата А3.

Эффективное управление пространством в пределах рабочего места, а также рабочих помещений может помочь в разработке приемлемых с эргономической точки зрения рабочих мест, предотвращая тем самым возникновение различных проблем со здоровьем и безопасностью.

Эффективное управление пространством не означает экономию места за счет удобства использования устройств ввода и особенно зрения. Использование дополнительной мебели, такой как возврат стола или специальный держатель монитора, прикрепленный к столу, может показаться хорошим способом сэкономить место на столе; однако это может быть вредно для осанки (поднятые руки) и зрения (поднятие линии обзора вверх из расслабленного положения). Стратегии экономии места должны обеспечивать поддержание адекватного визуального расстояния (примерно от 600 мм до 800 мм), а также оптимальной линии обзора, полученной при наклоне приблизительно 35º к горизонтали (голова 20º и глаза 15º). .

Новые концепции мебели.

Традиционно офисная мебель адаптировалась к потребностям предприятий, предположительно отражая иерархию таких организаций: большие столы для руководителей, работающих в «парадных» кабинетах, на одном конце шкалы, а маленькая мебель для машинисток для «функциональных» офисов — на другом. Базовый дизайн офисной мебели не менялся десятилетиями. Ситуация существенно изменилась с внедрением информационных технологий, и появилась совершенно новая концепция мебели: системная мебель.

Системная мебель была разработана, когда люди поняли, что изменения в рабочем оборудовании и организации труда не могут соответствовать ограниченным возможностям существующей мебели адаптироваться к новым потребностям. Мебель сегодня предлагает набор инструментов, который позволяет организациям пользователей создавать рабочее пространство по мере необходимости, от минимального пространства только для дисплея и клавиатуры до сложных рабочих станций, которые могут вмещать различные элементы оборудования и, возможно, также группы пользователей. Такая мебель рассчитана на перемены и включает в себя эффективные и гибкие средства управления кабелями. В то время как первое поколение системной мебели не делало ничего, кроме добавления вспомогательного стола для VDU к существующему столу, третье поколение полностью порвало свои связи с традиционным офисом. Этот новый подход предлагает большую гибкость в проектировании рабочих пространств, ограниченных только доступным пространством и возможностями организаций использовать эту гибкость.

излучение

Излучение в контексте приложений VDU

Радиация – это испускание или передача лучистой энергии. Излучение лучистой энергии в виде света в качестве предполагаемой цели использования дисплеев может сопровождаться различными нежелательными побочными продуктами, такими как тепло, звук, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, радиоволны или рентгеновские лучи, и это лишь некоторые из них. В то время как некоторые формы излучения, такие как видимый свет, могут оказывать на человека положительное воздействие, некоторые виды излучения энергии могут иметь отрицательные или даже разрушительные биологические последствия, особенно при высокой интенсивности и длительном воздействии. Несколько десятилетий назад для защиты людей были введены пределы воздействия различных форм радиации. Однако некоторые из этих пределов воздействия сегодня ставятся под сомнение, и для низкочастотных переменных магнитных полей предел воздействия не может быть установлен на основе уровней естественного фонового излучения.

Радиочастотное и микроволновое излучение от дисплеев

Электромагнитное излучение с частотным диапазоном от нескольких кГц до 10⁹ Герц (так называемый радиочастотный или RF-диапазон с длиной волны от нескольких километров до 30 см) может излучаться дисплеями; однако общая излучаемая энергия зависит от характеристик схемы. На практике, однако, напряженность поля этого типа излучения, вероятно, будет небольшой и ограничена непосредственной близостью к источнику. Сравнение силы переменных электрических полей в диапазоне от 20 Гц до 400 кГц показывает, что дисплеи, использующие технологию электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), в целом излучают более высокие уровни, чем другие дисплеи.

«Микроволновое» излучение покрывает область между 3x10⁸ Гц до 3x10¹¹ Гц (длины волн от 100 см до 1 мм). В дисплеях нет источников микроволнового излучения, излучающих заметное количество энергии в этом диапазоне.

Магнитные поля

Магнитные поля УВО возникают из тех же источников, что и переменные электрические поля. Хотя магнитные поля не являются «излучением», на практике переменные электрические и магнитные поля нельзя разделить, так как одно индуцирует другое. Одной из причин, по которой магнитные поля обсуждаются отдельно, является то, что они подозреваются в тератогенном эффекте (см. обсуждение далее в этой главе).

Хотя поля, создаваемые дисплеями, слабее, чем поля, создаваемые некоторыми другими источниками, такими как высоковольтные линии электропередач, электростанции, электровозы, сталеплавильные печи и сварочное оборудование, общее воздействие, создаваемое дисплеями, может быть аналогичным, поскольку люди могут работать восемь или более часов рядом с дисплеем, но редко рядом с линиями электропередач или электродвигателями. Однако вопрос о связи между электромагнитными полями и раком все еще остается предметом дискуссий.

Оптическое излучение

«Оптическое» излучение охватывает видимое излучение (т. е. свет) с длинами волн от 380 нм (синий) до 780 нм (красный) и соседние полосы в электромагнитном спектре (инфракрасный от 3x10¹¹ Гц до 4x10¹⁴ Гц, длины волн от 780 нм до 1 мм; ультрафиолет от 8х10¹⁴ Гц до 3x10¹⁷ Гц). Видимое излучение испускается с умеренными уровнями интенсивности, сравнимыми с излучением комнатных поверхностей (>100 кд/м²). Однако ультрафиолетовое излучение улавливается стеклом лицевой стороны трубки (ЭЛТ) или вообще не излучается (другие технологии отображения). Уровни ультрафиолетового излучения, если их вообще можно обнаружить, остаются значительно ниже норм профессионального облучения, как и уровни инфракрасного излучения.

Х-лучи

ЭЛТ являются хорошо известными источниками рентгеновского излучения, в то время как другие технологии, такие как жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи), не излучают его. Физические процессы, лежащие в основе излучения этого типа излучения, хорошо изучены, а трубки и электрические схемы спроектированы таким образом, чтобы удерживать уровни излучения намного ниже пределов воздействия на рабочем месте, если не ниже обнаруживаемых уровней. Излучение, испускаемое источником, может быть обнаружено только в том случае, если его уровень превышает уровень фона. Для рентгеновских лучей, как и для других ионизирующих излучений, фоновый уровень обеспечивается космическим излучением и излучением радиоактивных материалов в земле и в зданиях. При нормальной работе УВО не излучает рентгеновское излучение, превышающее фоновый уровень излучения (50 нГр/ч).

Рекомендации по радиации

В Швеции бывшая организация MPR (Statens Mät och Provråd, Национальный совет по метрологии и испытаниям), ныне SWEDAC, разработала рекомендации по оценке УВО. Одной из их основных целей было ограничение любого нежелательного побочного продукта до уровней, которые могут быть достигнуты разумными техническими средствами. Этот подход выходит за рамки классического подхода ограничения опасного воздействия до уровней, при которых вероятность ухудшения здоровья и безопасности представляется приемлемо низкой.

Вначале некоторые рекомендации MPR приводили к нежелательному эффекту снижения оптического качества ЭЛТ-дисплеев. Однако в настоящее время только очень немногие продукты с чрезвычайно высоким разрешением могут подвергнуться какой-либо деградации, если производитель попытается соответствовать MPR (теперь MPR-II). Рекомендации включают ограничения на статическое электричество, переменные магнитные и электрические поля, визуальные параметры и т. д.

Качество изображения

Определения качества изображения

Термин описывает соответствие отличительных признаков объекта определенной цели. Таким образом, качество изображения дисплея включает в себя все свойства оптического представления, касающиеся восприятия символов в целом, а также удобочитаемости или удобочитаемости буквенно-цифровых символов. В этом смысле оптические термины, используемые производителями трубок, такие как разрешение или минимальный размер пятна, описывают основные критерии качества, касающиеся способности данного устройства отображать тонкие линии или мелкие символы. Такие критерии качества сравнимы с толщиной карандаша или кисти для данной задачи письма или рисования.

Некоторые из критериев качества, используемые эргономистами, описывают оптические свойства, важные для удобочитаемости, например, контрастность, в то время как другие, такие как размер символов или ширина штриха, больше относятся к типографским особенностям. Кроме того, некоторые зависящие от технологии функции, такие как мерцание изображений, постоянство изображений или однородность Контрастность данного дисплея также учитывается с точки зрения эргономики (см. рис. 4).

Рисунок 4. Критерии оценки изображения

Типографика — это искусство составления «шрифта», которое заключается не только в формировании шрифтов, но также в выборе и настройке шрифта. Здесь термин типографика используется в первом значении.

Основные характеристики

Разрешение.

Разрешение определяется как наименьшая различимая или измеримая деталь в визуальном представлении. Например, разрешение ЭЛТ-дисплея может быть выражено максимальным количеством строк, которые могут отображаться в заданном пространстве, как это обычно делается с разрешением фотопленок. Можно также описать минимальный размер пятна, которое устройство может отображать при данной яркости (яркости). Чем меньше минимальное пятно, тем лучше устройство. Таким образом, количество точек минимального размера (элементов изображения, также называемых пикселями) на дюйм (dpi) представляет качество устройства, например, устройство с разрешением 72 dpi уступает дисплею с разрешением 200 dpi.

Как правило, разрешение большинства компьютерных дисплеев значительно ниже 100 dpi: некоторые графические дисплеи могут достигать 150 dpi, однако только при ограниченной яркости. Это означает, что если требуется высокая контрастность, разрешение будет ниже. По сравнению с разрешением печати, например, 300 dpi или 600 dpi для лазерных принтеров, качество УВО ниже. (Изображение с разрешением 300 dpi содержит в 9 раз больше элементов в том же пространстве, чем изображение с разрешением 100 dpi.)

Адресность.

Адресуемость описывает количество отдельных точек в поле, которое устройство способно указать. Адресуемость, которую очень часто (иногда намеренно) путают с разрешением, является одной из характеристик устройств: «800 x 600» означает, что графическая плата может адресовать 800 точек на каждой из 600 горизонтальных линий. Поскольку для записи цифр, букв и других символов с надстрочными и подстрочными элементами требуется не менее 15 элементов в вертикальном направлении, такой экран может отображать максимум 40 строк текста. Сегодня лучшие доступные экраны могут отображать 1,600 x 1,200 точек; однако большинство дисплеев, используемых в промышленности, имеют разрешение 800 x 600 точек или даже меньше.

На дисплеях так называемых «символьно-ориентированных» устройств адресуются не точки (точки) экрана, а символьные поля. В большинстве таких устройств на дисплее имеется 25 строк по 80 позиций символов в каждой. На этих экранах каждый символ занимает одно и то же место независимо от его ширины. В промышленности наименьшее количество пикселей в коробке составляет 5 в ширину и 7 в высоту. В этом поле можно использовать символы как верхнего, так и нижнего регистра, хотя выносные элементы в «p», «q» и «g» и верхние элементы над «Ä» или «Á» не могут отображаться. Значительно лучшее качество обеспечивает коробка 7 x 9, которая является «стандартной» с середины 1980-х годов. Чтобы добиться хорошей читаемости и достаточно хорошей формы символов, размер блока символов должен быть не менее 12 x 16.

Мерцание и частота обновления.

Изображения на ЭЛТ и некоторых других типах УВО не являются постоянными изображениями, как на бумаге. Они кажутся устойчивыми только благодаря артефакту глаза. Это, однако, не без штрафа, так как экран имеет тенденцию мерцать, если изображение не обновляется постоянно. Мерцание может повлиять как на производительность, так и на удобство пользователя, и его всегда следует избегать.

Мерцание — это изменение восприятия яркости во времени. Интенсивность мерцания зависит от различных факторов, таких как характеристики люминофора, размер и яркость мерцающего изображения и т. д. Недавние исследования показывают, что для удовлетворения 90 % пользователей может потребоваться частота обновления до 99 Гц, в то время как в более ранних исследованиях Исследования показали, что частота обновления значительно ниже 50 Гц считается удовлетворительной. В зависимости от различных характеристик дисплея изображение без мерцания может быть достигнуто при частоте обновления от 70 Гц до 90 Гц; дисплеям со светлым фоном (положительная полярность) требуется минимум 80 Гц, чтобы они воспринимались как немерцающие.

Некоторые современные устройства предлагают регулируемую частоту обновления; к сожалению, более высокая частота обновления связана с более низким разрешением или адресуемостью. Способность устройства отображать изображения с высоким «разрешением» и высокой частотой обновления можно оценить по пропускной способности видеосигнала. Для дисплеев с высоким качеством максимальная полоса пропускания видео находится выше 150 МГц, в то время как некоторые дисплеи предлагают менее 40 МГц.

Для получения изображения без мерцания и высокого разрешения на устройствах с более низкой полосой пропускания видео производители применяют хитрость, пришедшую из коммерческого телевидения: чересстрочный режим. При этом каждая вторая строка на дисплее обновляется с заданной периодичностью. Однако результат будет неудовлетворительным, если отображаются статические изображения, такие как текст и графика, а частота обновления ниже 2 x 45 Гц. К сожалению, попытка подавить мешающий эффект мерцания может вызвать некоторые другие негативные эффекты.

Джиттер.

Дрожание является результатом пространственной нестабильности изображения; данный элемент изображения не отображается в одном и том же месте на экране после каждого процесса обновления. Восприятие дрожания нельзя отделить от восприятия мерцания.

Причиной джиттера может быть сам дисплей, но он также может быть вызван взаимодействием с другим оборудованием на рабочем месте, таким как принтер или другие дисплеи или устройства, генерирующие магнитные поля.

Контраст.

Яркостной контраст, отношение яркости данного объекта к его окружению, представляет собой наиболее важную фотометрическую характеристику для удобочитаемости и разборчивости. В то время как большинство стандартов требуют минимального соотношения 3:1 (яркие символы на темном фоне) или 1:3 (темные символы на светлом фоне), оптимальная контрастность на самом деле составляет около 10:1, и устройства хорошего качества достигают более высоких значений даже при ярком освещении. среды.

Контрастность «активных» дисплеев ухудшается при увеличении окружающего освещения, в то время как «пассивные» дисплеи (например, ЖК-дисплеи) теряют контрастность в темноте. Пассивные дисплеи с фоновой подсветкой могут обеспечивать хорошую видимость во всех средах, в которых могут работать люди.

Острота.

Резкость изображения — хорошо известная, но до сих пор плохо определенная характеристика. Следовательно, не существует согласованного метода измерения резкости как важного признака разборчивости и удобочитаемости.

Типографские особенности

Разборчивость и читабельность.

Удобочитаемость относится к тому, понятен ли текст как серия связанных изображений, а разборчивость относится к восприятию отдельных или сгруппированных символов. Таким образом, хорошая разборчивость в целом является предпосылкой для удобочитаемости.

Разборчивость текста зависит от нескольких факторов: некоторые из них были тщательно исследованы, в то время как другие важные факторы, такие как формы символов, еще предстоит классифицировать. Одна из причин этого заключается в том, что человеческий глаз представляет собой очень мощный и надежный инструмент, и измерения, используемые для производительности и количества ошибок, часто не помогают различать разные шрифты. Таким образом, в какой-то степени типографика все еще остается искусством, а не наукой.

Шрифты и читабельность.

Шрифт — это семейство символов, предназначенное для обеспечения либо оптимальной читаемости на данном носителе, например, на бумаге, электронном дисплее или проекционном дисплее, либо для достижения желаемого эстетического качества, либо для того и другого. Хотя количество доступных шрифтов превышает десять тысяч, только несколько шрифтов, исчисляемых десятками, считаются «читабельными». Поскольку на удобочитаемость и удобочитаемость шрифта также влияет опыт читателя — считается, что некоторые «разборчивые» шрифты стали таковыми из-за десятилетий или даже столетий использования без изменения их формы — один и тот же шрифт может быть менее разборчивым на бумаге. на экране, чем на бумаге, просто потому, что его символы выглядят «новыми». Однако это не главная причина плохой читаемости экранов.

В целом, дизайн экранных шрифтов ограничен техническими недостатками. Некоторые технологии накладывают очень узкие ограничения на дизайн символов, например, светодиоды или другие растровые экраны с ограниченным количеством точек на дисплее. Даже лучшие ЭЛТ-дисплеи редко могут конкурировать с печатью (рис. 5). Исследования последних лет показали, что скорость и точность чтения на экранах примерно на 30% ниже, чем на бумаге, но связано ли это с особенностями дисплея или с другими факторами, пока неизвестно.

Рис. 5. Внешний вид буквы при различных разрешениях экрана и на бумаге (справа)

Характеристики с измеримым эффектом.

Эффекты некоторых характеристик буквенно-цифровых представлений поддаются измерению, например, видимый размер символов, соотношение высоты/ширины, соотношение ширины штриха/размера, расстояние между строками, словами и символами.

Кажущийся размер знаков, измеренный в угловых минутах, показывает оптимум от 20 до 22 футов; это соответствует примерно от 3 мм до 3.3 мм в высоту при нормальных условиях просмотра в офисе. Символы меньшего размера могут привести к увеличению количества ошибок, визуальному напряжению, а также к большему постуральному напряжению из-за ограниченного расстояния просмотра. Таким образом, текст не должен быть представлен видимым размером менее 16 футов.

Однако графические представления могут потребовать отображения текста меньшего размера. Во избежание ошибок, с одной стороны, и высокой зрительной нагрузки на пользователя, с другой, редактируемые части текста должны отображаться в отдельном окне для обеспечения хорошей читабельности. Символы с видимым размером менее 12 футов не должны отображаться как читаемый текст, а заменяться прямоугольным серым блоком. Хорошие программы позволяют пользователю выбирать минимальный фактический размер символов, которые должны отображаться в виде буквенно-цифровых символов.

Оптимальное соотношение высоты и ширины символов составляет примерно 1:0.8; разборчивость ухудшается, если соотношение превышает 1:0.5. Для хорошей разборчивости печати, а также для ЭЛТ-экранов отношение высоты символа к ширине штриха составляет примерно 10:1. Однако это лишь эмпирическое правило; разборчивые символы высокой эстетической ценности часто имеют разную ширину штриха (см. рис. 5).

Оптимальный межстрочный интервал очень важен для удобочитаемости, а также для экономии места, если данный объем информации должен отображаться в ограниченном пространстве. Лучшим примером для этого является ежедневная газета, где огромное количество информации отображается на странице, но все еще читаемо. Оптимальный межстрочный интервал составляет около 20% высоты символа между нижними элементами строки и верхними элементами следующей; это расстояние примерно в 100% высоты символа между базовой линией строки текста и надстрочными элементами следующей. Если уменьшить длину строки, можно уменьшить и расстояние между строками без потери читабельности.

Расстояние между символами неизменно на символьно-ориентированных экранах, что делает их менее читабельными и эстетическими по сравнению с дисплеями с переменным расстоянием. Предпочтителен пропорциональный интервал в зависимости от формы и ширины символов. Однако типографское качество, сравнимое с хорошо оформленными печатными шрифтами, достижимо только на нескольких дисплеях и при использовании определенных программ.

Окружающее освещение

Специфические проблемы рабочих станций УВО

В течение последних 90 лет истории промышленности теории об освещении наших рабочих мест основывались на представлении о том, что большее количество света улучшит зрение, снизит стресс и усталость, а также повысит производительность. «Больше света», точнее «больше солнечного света» — таков был лозунг жителей Гамбурга, Германия, более 60 лет назад, когда они вышли на улицы, чтобы бороться за лучшие и более здоровые дома. В некоторых странах, таких как Дания или Германия, рабочие сегодня имеют право на дневной свет на своих рабочих местах.

Появление информационных технологий с появлением первых дисплеев на рабочих местах стало, по-видимому, первым событием, когда рабочие и ученые начали жаловаться на слишком много света в рабочих зонах. Дискуссию подпитывал тот легко обнаруживаемый факт, что большинство дисплеев были оснащены ЭЛТ с изогнутыми стеклянными поверхностями, склонными к вуалирующим отражениям. Такие устройства, иногда называемые «активными дисплеями», теряют контрастность при повышении уровня окружающего освещения. Однако перепроектирование освещения для уменьшения ухудшения зрения, вызванного этими эффектами, осложняется тем фактом, что большинство пользователей также используют бумажные источники информации, которые обычно требуют повышенного уровня окружающего освещения для хорошей видимости.

Роль окружающего света.

Окружающий свет вблизи рабочих станций УВО служит двум различным целям. Во-первых, он освещает рабочее пространство и рабочие материалы, такие как бумага, телефоны и т. д. (основной эффект). Во-вторых, он освещает комнату, придавая ей видимую форму и создавая у пользователей впечатление светлого окружения (вторичный эффект). Поскольку большинство осветительных установок планируются в соответствии с концепцией общего освещения, одни и те же источники света служат обеим целям. Основной эффект, заключающийся в освещении пассивных визуальных объектов, чтобы сделать их видимыми или разборчивыми, стал сомнительным, когда люди начали использовать активные экраны, которым не требуется, чтобы окружающий свет был видимым. Оставшаяся польза от комнатного освещения сводилась к второстепенному эффекту, если основным источником информации является дисплей.

Работа дисплеев, как ЭЛТ (активных дисплеев), так и ЖК-дисплеев (пассивные дисплеи), ухудшается из-за внешнего освещения определенным образом:

ЭЛТ:

• Изогнутая стеклянная поверхность отражает яркие предметы в окружающей среде и образует своеобразный визуальный «шум».
• В зависимости от интенсивности окружающего освещения контраст отображаемых объектов снижается до такой степени, что ухудшается читаемость или разборчивость объектов.
• Изображение на цветных ЭЛТ ухудшается двояко: во-первых, снижается яркостная контрастность всех отображаемых объектов, как и на монохромных ЭЛТ. Во-вторых, цвета изменены так, что цветовой контраст также снижен. Кроме того, уменьшается количество различимых цветов.

ЖК-дисплеи (и другие пассивные дисплеи):

• Отражения на ЖК-дисплеях вызывают меньше беспокойства, чем отражения на поверхностях ЭЛТ, поскольку эти дисплеи имеют плоские поверхности.
• В отличие от активных дисплеев, ЖК-дисплеи (без подсветки) теряют контрастность при низком уровне окружающего освещения.
• Из-за плохих характеристик направленности некоторых технологий отображения видимость или разборчивость отображаемых объектов существенно снижается, если основное направление падения света неблагоприятно.

Степень, в которой такие нарушения вызывают стресс у пользователей или приводят к существенному снижению видимости/удобочитаемости/разборчивости визуальных объектов в реальных рабочих условиях, сильно различается. Например, контрастность буквенно-цифровых символов на монохромных (ЭЛТ) дисплеях в принципе снижается, но если освещенность экрана в десять раз выше, чем в обычных рабочих условиях, многие экраны по-прежнему будут иметь контрастность, достаточную для чтения буквенно-цифровых символов. С другой стороны, цветные дисплеи систем автоматизированного проектирования (САПР) существенно ухудшают видимость, так что большинство пользователей предпочитают приглушать искусственное освещение или даже выключать его, а также не допускать дневного света в свою работу. площадь.

Возможные способы устранения

Изменение уровней освещенности.

С 1974 года были проведены многочисленные исследования, в результате которых были даны рекомендации по снижению освещенности на рабочем месте. Однако эти рекомендации в основном основывались на исследованиях с неудовлетворительными экранами. Рекомендуемые уровни были между 100 люкс и 1,000 люкс, и, как правило, обсуждались уровни значительно ниже рекомендаций существующих стандартов для офисного освещения (например, 200 люкс или от 300 до 500 люкс).

При использовании позитивных экранов с яркостью около 100 кд/м² яркости и какой-либо эффективной антибликовой обработки, использование дисплея не ограничивает допустимый уровень освещенности, поскольку пользователи считают допустимым уровень освещенности до 1,500 люкс, что очень редко встречается в рабочих зонах.

Если соответствующие характеристики УВО не позволяют комфортно работать при обычном офисном освещении, что может иметь место при работе с накопительными трубками, ридерами микроизображений, цветными экранами и т. д., то визуальные условия можно существенно улучшить за счет введения двухкомпонентного освещения. Двухкомпонентное освещение представляет собой комбинацию непрямого освещения помещения (вторичный эффект) и прямого рабочего освещения. Оба компонента должны быть управляемы пользователями.

Контроль бликов на экранах.

Борьба с бликами на экранах — сложная задача, поскольку почти все средства, улучшающие условия зрения, могут ухудшать некоторые другие важные характеристики дисплея. Некоторые меры, предлагаемые в течение многих лет, такие как сетчатые фильтры, удаляют отражения с дисплеев, но они также ухудшают читаемость дисплея. Светильники с низкой яркостью вызывают меньше отраженных бликов на экранах, но качество такого освещения, как правило, оценивается пользователями как худшее, чем у любого другого типа освещения.

По этой причине любые меры (см. рис. 6) следует применять осторожно и только после анализа реальной причины раздражения или беспокойства. Три возможных способа борьбы с бликами на экранах: выбор правильного положения экрана по отношению к источникам бликов; подбор подходящего оборудования или добавление к нему элементов; и использование освещения. Затраты на принимаемые меры того же порядка: почти ничего не стоит разместить экраны так, чтобы исключить отраженные блики. Однако это возможно не во всех случаях; таким образом, меры, связанные с оборудованием, будут более дорогими, но могут быть необходимы в различных рабочих условиях. Специалисты по освещению часто рекомендуют контроль бликов с помощью освещения; однако этот метод является самым дорогим, но не самым успешным способом борьбы с бликами.

Рисунок 6. Стратегии борьбы с бликами на экранах

Наиболее перспективной мерой в настоящее время является внедрение позитивных экранов (дисплеев со светлым фоном) с дополнительной антибликовой обработкой поверхности стекла. Еще более успешным будет внедрение плоских экранов с почти матовой поверхностью и ярким фоном; однако такие экраны сегодня недоступны для общего пользования.

Добавление бленд к дисплеям последнее соотношение специалистов по эргономике для сложных рабочих сред, таких как производственные площади, башни аэропортов или кабины операторов кранов и т. д. Если колпаки действительно нужны, то, вероятно, возникнут более серьезные проблемы с освещением, чем просто отраженные блики на визуальных дисплеях.

Изменение конструкции светильника осуществляется в основном двумя способами: во-первых, за счет уменьшения яркости (соответствует кажущейся яркости) частей светильников (так называемое «освещение УВО»), а во-вторых, путем введения непрямого света вместо прямого. Результаты текущего исследования показывают, что использование непрямого света дает существенные улучшения для пользователей, снижает зрительную нагрузку и хорошо воспринимается пользователями.

Назад