人的感知與認(rèn)知特征

第三章人的感知與認(rèn)知特征

及顯示裝置設(shè)計第三章人的感知與認(rèn)知特征

及顯示裝置設(shè)計人的基本感知特征感官運動與中樞神經(jīng)（舉例）外界刺激人的基本感知特征感官運動與中樞神經(jīng)（舉例）外界感覺感覺有機體對客觀事物的個別屬性的反映；感覺器官受到外界的光波、聲波、氣味、溫度、硬度等物理與化學(xué)刺激作用而得到的主觀經(jīng)驗。感覺視覺聽覺本體感覺（運動、平衡）化學(xué)感覺（味覺、嗅覺）皮膚感覺（溫度、疼痛、壓力、觸覺）感覺感覺刺激及感覺反應(yīng)感覺種類感覺器官適宜刺激刺激來源識別特征作用視覺眼光外部形狀、大小、位置、遠(yuǎn)近、色彩、明暗、運動方向等鑒別聽覺耳聲外部聲音的高低、強弱、方向和遠(yuǎn)近報警、聯(lián)絡(luò)嗅覺鼻揮發(fā)和飛散的物質(zhì)外部辣氣、香氣、臭氣報警、鑒別味覺舌被唾液溶解的物質(zhì)表面接觸甜酸、苦辣、咸等鑒別皮膚感覺皮膚及皮下組織物理或化學(xué)物質(zhì)對皮膚作用直接或間接接觸觸覺、痛覺、溫度覺、壓覺報警深部運動與內(nèi)臟感覺肌體神經(jīng)及關(guān)節(jié)外部物質(zhì)對肌體的作用外部和內(nèi)部撞擊、重力、抗衡、姿勢等調(diào)整平衡感覺前庭器官運動和位置變化外部和內(nèi)部旋轉(zhuǎn)運動、直線運動和擺動等調(diào)整刺激及感覺反應(yīng)感覺種類感覺器官適宜刺激刺激來源識別特征作用視感覺的基本特征感受器—感受性和感覺閾限感覺閾限下限－引起感覺上限－感覺剛剛消失一定強度的刺激—作用—感受器官感覺的基本特征感受器—感受性和感覺閾限感覺的基本特征感受器官（唯一性）一種刺激、識別某一種特征。眼睛—光刺激，耳朵—聲刺激。感覺印象—眼睛：80%，耳朵:14%，其他器官:6%。多種視覺或多種聽覺信息，或視覺與聽覺信息同時輸入(聲音掩蔽)傾向于注意一個而忽視其它。同時輸入的是兩個強度相同的聽覺信息對要聽的那個信息的辨別能力將下降50%只能辨別最先輸入的或是強度較大的信息。連續(xù)刺激感覺器官敏感性降低產(chǎn)生適應(yīng)現(xiàn)象感覺的基本特征感受器官（唯一性）人體主要感覺閾值人體主要感覺閾值知覺的基本特征知覺是人對事物的各個屬性、各個部分及其相互關(guān)系的綜合的整體的反映。人的知覺空間知覺，時間知覺，運動知覺，社會知覺。共同特征知覺的整體性知覺的理解性知覺的恒常性知覺的選擇性知覺的基本特征知覺知覺的整體性知覺的整體性知覺的理解性知覺的理解性知覺的恒常性距離恒常性

明度恒常性

形狀恒常性

顏色恒常性距離恒常性

明度恒常性

形狀恒常性

顏色恒常性知覺的恒常性距離恒常性

明度恒常性

形狀恒常性

知覺的選擇性知覺的選擇性視覺視覺的基本參數(shù)波長和強度效應(yīng)視角視力視野色覺（視野）視距視覺視覺的基本參數(shù)眼球的基本結(jié)構(gòu)眼球的基本結(jié)構(gòu)波長視覺電磁波刺激人眼視網(wǎng)膜細(xì)胞時引起的。一般光源包含多種波長的電磁波，稱為多色光。不同波長的光混合，產(chǎn)生各種不同顏色。所有不同波長的可見光混合起來產(chǎn)生白色。人眼可分辨的光色約有120多種。波長視覺強度效應(yīng)強度效應(yīng)指光的刺激強度只有達(dá)到一定數(shù)量才能引起視感覺的特性?？梢姽獠粌H可以用波長來表示，也可以用強度來表示。光的強度照射在某平面上的光通量，即照度，其單位是勒克司lx。強度效應(yīng)強度效應(yīng)視角視角由瞳孔中心到被觀察物體兩端所張開的角度。即能夠分辨的最小物體的視角定義該視角為最小視角。在一般照明條件下，正常人眼能辨別5m遠(yuǎn)處兩點間的最小距離，其相應(yīng)的視角為1，人眼辨別物體細(xì)部分的能力是隨著照度及物體與背景的對比度的增加而增加。視角視角視角視角視力視力表征人眼對物體細(xì)部識別能力的一個生理尺度以最小視角的倒數(shù)表示。視力標(biāo)準(zhǔn)正常視力：最小視角為1時，視力等于1.0。年齡的增加，視力會逐漸下降作業(yè)環(huán)境的照明設(shè)計應(yīng)考慮工作者年齡的特點視力視力人的水平視野和垂直視野視野指人眼能觀察到的范圍，一般以角度表示。在視野邊緣上，人只能模糊的看到有無物體存在，但辨不清其詳細(xì)形狀。（視桿細(xì)胞）能夠清楚辨認(rèn)物體形狀的視野為有效視野。人的水平視野和垂直視野視野人的水平視野和垂直視野靜視野靜視野的有效視野是以視中心線為軸，上30度，下40度，左右各為15度、20度。最佳視野區(qū)其中在中心30度以內(nèi)。人的水平視野和垂直視野靜視野最佳靜視野a)最佳的水平直接視野（雙眼）b)最佳的垂直直接視野最佳靜視野最佳動視野a)最佳的水平動視野(雙眼)b)最佳的垂直動視野最佳動視野不同顏色的視野范圍色覺視野人眼在不同顏色刺激下的色覺視野是不同的。人眼對白色視野最大，對黃、藍(lán)、紅色依次減小，而對綠色視野最小。不同顏色的視野范圍色覺視野視距視距是指人在控制系統(tǒng)中正常的觀察距離。觀察各種顯示儀表時，若視距過遠(yuǎn)或過近，對認(rèn)讀速度和準(zhǔn)確性都不利。最佳視距一般應(yīng)根據(jù)觀察物體的大小和形狀380～760mm（板書）視距視距幾種工作視距的推薦值幾種工作視距的推薦值常見的幾種視覺現(xiàn)象暗適應(yīng)與明適應(yīng)眩光視錯覺（人機界面——視覺圖）心理效應(yīng)（橫向、縱向線條）同面積的圓形、三角形、正方形視疲勞常見的幾種視覺現(xiàn)象暗適應(yīng)與明適應(yīng)暗適應(yīng)和明適應(yīng)曲線暗適應(yīng)明—暗5-7min，30min光通量增加視桿細(xì)胞明適應(yīng)暗—明30s,1min光通量減少視錐細(xì)胞暗適應(yīng)和明適應(yīng)曲線暗適應(yīng)明適應(yīng)視錯覺視錯覺視錯覺視錯覺視錯覺視錯覺視錯覺視錯覺視錯覺視錯覺眩光眩光眩光眩光視覺損傷視覺損傷視覺疲勞照度不足視覺活動過程開始緩慢視覺效率顯著下降易引起視覺疲勞整個神經(jīng)中樞系統(tǒng)和機體活動受到抑制。長期劣質(zhì)光照環(huán)境下工作引起眼睛局部疲勞眼痛、頭痛、視力下降近視眼睛調(diào)節(jié)筋的睫狀肌疲勞視覺疲勞照度不足視覺運動規(guī)律眼睛的水平運動優(yōu)于垂直運動先看到水平方向，后看到垂直方向。一般機器的外形常設(shè)計成橫向長方形。視線運動的順序習(xí)慣從左到右，從上至下，順時針進行。對物體尺寸和比例的估計水平方向優(yōu)于垂直方向（準(zhǔn)確、迅速、且不易疲勞）。眼睛偏離視中心（偏離距離相同）觀察率優(yōu)先的順序是左上、右上、左下、右下（插圖）。視覺運動規(guī)律眼睛的水平運動優(yōu)于垂直運動視覺運動規(guī)律兩眼的運動協(xié)調(diào)、同步在正常情況下不可能一只眼睛轉(zhuǎn)動而另一只眼睛不動；在操作中一般不需要一只眼睛視物，而另一只眼睛不視物。人眼對輪廓的接受直線輪廓優(yōu)于曲線輪廓。視覺運動規(guī)律兩眼的運動視覺運動規(guī)律顏色對比與人眼辨色能力有一定關(guān)系。從遠(yuǎn)處辨認(rèn)多種不同顏色易于辨認(rèn)的順序是紅、綠、黃、白。兩種顏色相配易于辨認(rèn)順序是黃底黑字，黑底白字，藍(lán)底白字，白底黑字等。黃底黑字黑底白字藍(lán)底白字白底黑字視覺運動規(guī)律顏色對比與人眼辨色能力有一定關(guān)系。黃底黑字黑底視覺運動規(guī)律在視線突然轉(zhuǎn)移的過程中，約有3%的視覺能看清目標(biāo)，其余97%的視覺都是不真實的，所以在工作時，不應(yīng)有突然轉(zhuǎn)移的要求，否則會降低視覺的準(zhǔn)確性。對于運動目標(biāo)，只有當(dāng)角速度大于1～2度/s時，且雙眼的焦點同時集中在同一個目標(biāo)上，才能監(jiān)別也其運動狀態(tài)。人眼看一個目標(biāo)要得到視覺印象，最短的注視時間為0.07～0.3s，這里與照明的亮度有關(guān)。人眼視覺的暫停時間平均需要0.17s。舉例：電影、動畫視覺運動規(guī)律在視線突然轉(zhuǎn)移的過程中，約有3%的視覺能看顯示器設(shè)計—模擬顯示器設(shè)計信息呈現(xiàn)顯示器設(shè)計—模擬顯示器設(shè)計信息呈現(xiàn)顯示裝置概述顯示器的性能要求簡單明了的方式傳達(dá)傳遞信息形式直接表達(dá)信息內(nèi)容減少譯碼的錯誤顯示精度適當(dāng)最少認(rèn)讀時間避免因精度超過需要，反而使閱讀困難和誤差增大。顯示裝置概述顯示器的性能要求顯示裝置概述顯示形式符合操作者的習(xí)慣及操作能力極限（人體尺寸）易于了解，避免換算，減少訓(xùn)練時間減少受習(xí)慣擾造成解釋不一致的差錯（控制面板）（明確語義）作業(yè)條件

如照明、速度、振動、操作者的位置（坐、立姿）、運動的約束等運用最有效的顯示技術(shù)和顯示方法顯示變化速度與操作者的反應(yīng)能力相適應(yīng)（不要讓顯示速度超過人的反應(yīng)速度）（自動售票機、取款機的跳轉(zhuǎn)頁面）顯示裝置概述顯示形式顯示裝置設(shè)計的基本原則準(zhǔn)確性原則清晰、可辨識、易于判斷簡單性原則語義明確、簡潔一致性原則運動、顯示與現(xiàn)實、思維一致排列性原則多顯示的排列應(yīng)與人的視覺特征相一致顯示裝置設(shè)計的基本原則準(zhǔn)確性原則信息顯示特征可察覺性(detectability)可區(qū)辨性(discriminability)有意義性(meaningfulness)標(biāo)準(zhǔn)化(standardization)信息的余備(redundancy)信息顯示特征可察覺性(detectability)視覺顯示裝置的分類—視覺顯示方式模擬顯示刻度盤指針式和燈光顯示式。用模擬量來顯示機器有關(guān)參數(shù)和狀態(tài)。手表表盤就是一個典型的模擬顯示。模擬顯示裝置的特點醒目可顯示全量程范圍可顯示偏差及偏差方向視覺顯示裝置的分類—視覺顯示方式模擬顯示視覺顯示裝置的分類—數(shù)字顯示數(shù)字顯示機械式/數(shù)碼管式/液晶式/屏幕式直接用數(shù)碼來顯示有關(guān)參數(shù)和工作狀態(tài)（數(shù)碼產(chǎn)品）裝置特點易識讀對環(huán)境照明要求不高彩色視覺效果好視覺顯示裝置的分類—數(shù)字顯示數(shù)字顯示顯示裝置對比表顯示裝置對比表按顯示功能分類讀數(shù)用儀表—數(shù)值顯示參數(shù)與狀態(tài)（汽車、摩托車速度表）檢查用儀表—偏離正常值（示波器）按顯示功能分類讀數(shù)用儀表—數(shù)值顯示參數(shù)與狀態(tài)（汽車、摩托車速按顯示功能分類警戒用儀表—顏色或圖形符號區(qū)分警戒區(qū)、危險區(qū)、正常區(qū)（油表）按顯示功能分類警戒用儀表—顏色或圖形符號區(qū)分警戒區(qū)、危險區(qū)、按顯示功能分類追蹤用儀表

—根據(jù)信息，追蹤操縱，按要求進行動態(tài)過程工作。直線形儀表或指針運動的圓形儀表熒光屏顯示更為理想。調(diào)節(jié)用儀表—只用以顯示操縱器調(diào)節(jié)的值，而不顯示機器系統(tǒng)運行的動態(tài)過程。指針運動式或刻度盤運動式最好采用由操縱者直接控制指針刻度盤運動的結(jié)構(gòu)形式。按顯示功能分類追蹤用儀表—根據(jù)信息，追蹤操縱，按要求進行動儀表顯示裝置指針式儀表特點一般不止一塊（組合使用）要求操作者反應(yīng)快速指針式儀表設(shè)計要點指針式儀表的大小與觀察距離是否比例適當(dāng)；刻度盤的形狀與大小是否合理；刻度盤的刻度劃分、數(shù)字和字母的形狀、大小以及刻度盤色彩對比是否便于監(jiān)控者能迅速而準(zhǔn)確地識讀；根據(jù)監(jiān)控者所處的位置，指針式儀表是否布置在最佳視區(qū)范圍內(nèi)。儀表顯示裝置指針式儀表特點儀表顯示裝置刻度盤的設(shè)計刻度盤的形狀。取決于儀表的功能和人的視覺運動規(guī)律。以數(shù)量識讀儀表為例其指針值必須能使識讀者精確、迅速地識讀。實驗研究表明，不同形式刻度盤的誤讀率不同。儀表顯示裝置刻度盤的設(shè)計指針顯示器的刻度盤分類刻度盤的形狀指針式儀表可分為圓形、弧形和直線形（圖3-9）指針顯示器的刻度盤分類刻度盤的形狀誤讀率比較開窗型指針不動，刻度數(shù)字動，窗中的數(shù)字易讀誤讀率最小圓型/半圓型需在儀表中尋找和確認(rèn)指針的位置在較短的解釋時間內(nèi)比開窗型的誤讀率高可以用指針的傾角來推測顯示量高于水平型和豎直型顯示。水平型和豎直型尋找指針位置費時提示時間短，誤讀率最高與豎直型相比，水平型的誤讀率偏低（眼球的運動快）誤讀率比較開窗型誤讀率比較誤讀率比較儀表顯示裝置5種顯示器讀數(shù)準(zhǔn)確度的比較（圓型儀表為100％）顯示器類型最大可見度盤尺寸（mm）讀數(shù)錯誤率（%）開窗式圓形半圓形水平直線形豎直直線形42.354.011018018045100153252325儀表顯示裝置5種顯示器讀數(shù)準(zhǔn)確度的比較顯示器類型最大可見度盤儀表顯示裝置刻度盤的大小取決于盤上標(biāo)記的數(shù)量和觀察距離。以圓形刻度為例盤上標(biāo)記數(shù)量多，提高清晰度，相應(yīng)增大刻度盤。增加眼睛的掃描路線和儀表占用面積。縮小刻度盤又會使標(biāo)記密集不清晰?？潭缺P的最佳直徑與監(jiān)控者的視角有關(guān)。實驗證明，最佳視角為2.5～5°。最佳直徑和最佳視角可確定最佳視距已知視距和最佳視角便可推算出儀表刻度盤的最佳直徑。儀表顯示裝置刻度盤的大小儀表顯示裝置懷特（W．J．White）等人對圓形刻度盤最優(yōu)直徑實驗將儀表安裝在儀表盤上，測試反應(yīng)速度和誤讀率。結(jié)果表明，圓形刻度盤的最優(yōu)直徑是44mm。關(guān)于圓形刻度盤的直徑、觀察距離和標(biāo)記數(shù)量的推薦值見下表。認(rèn)讀速度和準(zhǔn)確度與直徑大小的關(guān)系（視距750mm）刻度盤直徑mm觀察時間s平均反應(yīng)時間s讀錯率%250.820.766440.720.724700.755.7312儀表顯示裝置懷特（W．J．White）等人對圓形刻度盤最優(yōu)觀察距離和標(biāo)記數(shù)量與刻度盤直徑的關(guān)系刻度標(biāo)記的數(shù)量刻度盤的最小允許直徑觀察距離500mm時觀察距離900mm時3825.425.45025.432.57025.445.510036.464.315054.498.020072.8129.6300109.0196.0觀察距離和標(biāo)記數(shù)量與刻度盤直徑的關(guān)系刻度標(biāo)記的數(shù)量刻度盤的最儀表顯示裝置刻度線設(shè)計刻度間隙刻度盤上最小刻度線間的距離。刻度間隙的大小根據(jù)人眼的最小分辨能力和刻度盤的材料性質(zhì)及視距而確定。人眼直接讀識刻度，刻度間隙的最小尺寸不應(yīng)小于0.6～1mm。當(dāng)刻度小于1mm時，誤讀率急劇增加?？潭乳g隙的最小尺寸一般在1～2.50mm之間選取,必要時也可采用4～8mm。采用放大鏡讀數(shù)時，刻度間隙的大小一般取1／Xmm（X為放大鏡放大倍數(shù)）?？潭乳g隙的最小值還受所用材料的限制鋼和鋁的最小刻度間隙為1mm黃銅和鋅白銅為0.5mm儀表顯示裝置刻度線設(shè)計儀表顯示裝置刻度線類型單刻度線、雙刻度線和遞增式刻度線。遞增式刻度線的形象特征可以減少識讀誤差。刻度線的寬度即刻度線的粗細(xì)取決于刻度的大小當(dāng)刻度線寬度為刻度的10％左右讀數(shù)的誤差最小。一般取刻度的5％～15％普通刻度線通常取0.1±0.02mm遠(yuǎn)距離觀察時，可取0.6～0.8mm精度高的測量刻度線取0.0015～0.1mm。儀表顯示裝置刻度線類型刻度線類型圖3-11刻度線類型圖3-11刻度線寬度對誤差的影響圖3-10刻度線寬度對誤差的影響圖3-10三級刻度線寬度、長度的示例圖3-13表示當(dāng)視距為710毫米時，普通刻度標(biāo)記的三種刻度線間的最小尺寸關(guān)系。三級刻度線寬度、長度的示例圖3-13表示當(dāng)視距為710毫米時儀表顯示裝置刻度線長度對識讀準(zhǔn)確性影響很大。受照明條件（表3-9）和視距（表3-10）的限制。當(dāng)視距為L時，刻度線最小長度為：長刻度線長度＝L／90中刻度線長度＝L／125短刻度線長度＝L／200刻度線間距＝L／600刻度線長度還受刻度大小的影響，不同刻度范圍的刻度線長度按表選取。儀表顯示裝置刻度線長度刻度線的長度與視距關(guān)系表3-10刻度線的長度與視距關(guān)系表3-10刻度線長度選擇表（㎜）表3-11刻度線長度選擇表（㎜）表3-11儀表顯示裝置刻度方向刻度盤上刻度值的遞增順序稱為刻度方向。遵循視覺規(guī)律水平直線型應(yīng)從左至右豎直直線型應(yīng)從下到上圓形刻度應(yīng)按順時針方向安排刻度值儀表顯示裝置刻度方向數(shù)字累進法（P70）一個刻度所代表的被測值稱為單位值。每一刻度線上所標(biāo)度的數(shù)字的累進方法對提高判讀效率、減少誤讀也有非常重要的作用。數(shù)字累進法的一般原則如下表所示。這是美國海軍的研究成果。數(shù)字累進法（P70）數(shù)字累進法一般應(yīng)采取表中“優(yōu)”的累進法，只是在不得已的情況下才使用“可”，而絕對不能使用“差”的累進法。人最易讀取自然增加的數(shù)字。優(yōu)可差12345510152025102030405050100150200250468104060801002004006008001000369124812161.252.557.515304560數(shù)字累進法一般應(yīng)采取表中“優(yōu)”的累進法，只是在不得已的情況下刻度標(biāo)值示例適宜與不適宜的刻度標(biāo)值示例(a)適宜(b)

不適宜(a)(b)

刻度標(biāo)值示例適宜與不適宜的刻度標(biāo)值示例(a)(b)儀表顯示裝置刻度設(shè)計注意事項不要以點代替刻度線刻度線的基線用細(xì)實線為好，粗線不利于識讀刻度線不可很長而且很擠不要設(shè)計成間距不均勻的刻度儀表顯示裝置刻度設(shè)計注意事項儀表顯示裝置字符設(shè)計字符的形體字符的大小對于安裝在儀表盤上的儀表，視距為710mm時，其字符高度可參考下表筆劃寬與字高比值的推薦值如下表儀表顯示裝置字符設(shè)計儀表盤上儀表的字符高度（㎜）儀表盤上儀表的字符高度（㎜）儀表文字符號設(shè)計

字符的形狀要求簡單顯眼—直線和尖角加強字體本身特有的筆劃，突出“形”的特征，不要草體和裝飾。拉丁或英文字母大寫印刷體漢字仿宋字和黑體字的印刷體。儀表文字符號設(shè)計字符的形狀要求儀表文字符號設(shè)計

字符的大小要求在便于認(rèn)讀和經(jīng)濟合理的條件下，字符應(yīng)盡量大，一般字符高度H為觀察距離L的1/200（如表3—12所示），可按下式近似計算。式中H——字符高度mmL——視距mmα——眼睛的最小視角視距（m）字符高度（mm）0.50.5～0.90.9～1.81.8～3.63.6～6.02.34.28.617.328.7刻度盤上的字符高度儀表文字符號設(shè)計字符的大小要求式中H——字符高度mm視距不同照明條件下字符筆劃粗細(xì)取值照明和背景亮度情況字體筆劃寬：字高低照度下字母與背景的亮度對比比較低時亮度對比值大于1:12（白底黑字）亮度對比值大于1:12（黑底白字）黑色字母于發(fā)光的背景上發(fā)光字母于黑色的背景上字母具有較高的明度視距較大而字母較小的情況下粗粗中粗～中中～細(xì)粗中～細(xì)極細(xì)粗～中粗1:51:51:6～1:81:6～1:81:51:8～1:101:12～1:201:5～1:6不同照明條件下字符筆劃粗細(xì)取值照明和背景亮度情況字體筆劃寬：儀表顯示裝置標(biāo)度數(shù)字的原則指針運動盤面固定的儀表標(biāo)度的數(shù)字應(yīng)直排（正立位）盤面運動指針固定的儀表標(biāo)度的數(shù)字應(yīng)輻射定向安排最小刻度可不標(biāo)度數(shù)字，最大刻度必須標(biāo)度數(shù)字指針在儀表面內(nèi)時，如果儀表盤面空間足夠大，則數(shù)字應(yīng)在刻度的外側(cè)，以避免被指針擋住指針在儀表外側(cè)時，數(shù)字應(yīng)標(biāo)在刻度的內(nèi)側(cè)儀表顯示裝置標(biāo)度數(shù)字的原則標(biāo)度數(shù)字的原則開窗式儀表的窗口應(yīng)能顯示出被指出的數(shù)字及上下相鄰的兩個數(shù)字，標(biāo)數(shù)應(yīng)順時針輻射定向安排。為了不干擾對顯示信息的識讀，刻度盤上除了刻度線和必要的字符外，一般不加任何附加裝飾；一些說明儀表使用環(huán)境、精度的字符應(yīng)安排在不顯眼的地方。圓形儀表(儀表刻度盤運動/指針運動）刻度標(biāo)數(shù)的順序應(yīng)按順時針方向依次增大，0位常設(shè)置在時鐘的12點位置，以符合人的認(rèn)讀習(xí)慣。標(biāo)度數(shù)字的原則開窗式儀表的窗口應(yīng)能顯示出被指出的數(shù)字及上下相儀表顯示裝置指針設(shè)計形狀寬度長度顏色零點位置儀表顯示裝置指針設(shè)計儀表顯示裝置指針的形狀單純、明確，不應(yīng)有裝飾。

最優(yōu)：針身以頭部尖、尾部平、中間等寬或狹長三角形下圖為指針的基本形式。在設(shè)計指針箭頭時可參考下圖所示的各種箭頭，以最右端的為最好。儀表顯示裝置指針的形狀指針的形狀指針的基本形狀各種箭頭形狀的比較指針的形狀指針的基本形狀各種箭頭形狀的比較儀表顯示裝置指針的寬度指針針尖寬度應(yīng)與最短刻度線等寬，但不應(yīng)大于兩刻度線間的距離。指針不應(yīng)接觸刻度盤面，但要盡量貼近盤面(投影誤差圖3-19)。精度要求高的儀表，指針和刻度盤面應(yīng)裝配在同一平面內(nèi)。指針的長度指針的針尖不覆蓋刻度，一般要離開刻度記號1.6mm左右圓形刻度盤的指針長度不超過它的半徑需要超過半徑時，其超過部分的顏色應(yīng)與盤面的顏色相同。指針的顏色與刻度盤的顏色應(yīng)有較鮮明的對比指針與刻度線的顏色和字符的顏色相同儀表顯示裝置指針的寬度儀表顯示裝置指針零點位置相當(dāng)于始終12點或9點的位置上（圖3-23）。色彩匹配指針、刻度和表盤的配色關(guān)系要符合人的色覺原理黑色配色的清晰度較高，但不是最高下表配色時要采取紅綠等醒目色，以提高工作環(huán)境的美學(xué)效果。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，要注意整體效果，即裝在儀表板上所有儀表的顏色都要搭配好，使總體顏色看起來協(xié)調(diào)、淡雅、舒適和明快。儀表顯示裝置指針零點位置機械式數(shù)字顯示機械式數(shù)字顯示儀表顯示裝置色彩匹配指針、刻度和表盤的配色關(guān)系要符合人的色覺原理黑色配色的清晰度較高，但不是最高下表配色時要采取紅綠等醒目色，以提高工作環(huán)境的美學(xué)效果。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，要注意整體效果，即裝在儀表板上所有儀表的顏色都要搭配好，使總體顏色看起來協(xié)調(diào)、淡雅、舒適和明快。儀表顯示裝置色彩匹配順序12345678910底色黃白紅紅黑紫灰紅綠黑被襯色白黃綠藍(lán)紫黑綠紫紅藍(lán)配色的級次

清晰的配色順序12345678910底色黑黃黑紫紫藍(lán)綠白黑黃被襯色黃黑白黃白白白黑綠藍(lán)模糊的配色順序12345678910底色黃白紅紅黑紫灰紅綠黑被襯色白黃色彩匹配色彩匹配儀表顯示裝置儀表盤總體布局設(shè)計儀表盤的識讀特點與最佳識讀區(qū)視中心線為基準(zhǔn)，上下各15°的區(qū)域內(nèi)誤讀概率最小，視角增大差錯率增高。視距為800㎜，眼球不動，水平視野20°范圍為最佳識讀范圍，其正確識讀時間為１s。水平視野超過24°以外范圍的儀表需通過頭部區(qū)域再觀察右部區(qū)域24°以外區(qū)域的左半部正確識讀時間短于右半部正確識讀時間。視線與盤面垂直，可以減少視覺誤差。當(dāng)人坐在控制臺前時頭部一般略向前傾儀表盤面應(yīng)相應(yīng)后仰15～30°，保證視線與盤面垂直。儀表顯示裝置儀表盤總體布局設(shè)計視角與差錯率的關(guān)系視線上下的角度區(qū)域誤讀概率0o～1515o～30o30o～45o45o～60o60o～75o75o～90o0.0001～0.00050.00100.00150.00200.00250.0030視角與差錯率的關(guān)系視線上下的角度區(qū)域誤讀概率0o～150.0儀表顯示裝置儀表盤的總體設(shè)計保證工作效率和減少疲勞、一目了然可根據(jù)儀表盤的數(shù)量選擇一字形、弧形、彎折形布置形式。一字形布置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便控制室儀表盤的較少的小型控制室?；⌒尾贾媒Y(jié)構(gòu)復(fù)雜整體弧形組合弧形弧形結(jié)構(gòu)改善視距變化較大缺點用于10塊盤以上的中型控制室彎折式布置多個一字形構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，克服視距變化較大的缺點該種布置形式常用于大中型控制室。儀表顯示裝置儀表盤的總體設(shè)計儀表盤布置彎折形弧形一字形儀表盤布置彎折形弧形一字形儀表顯示裝置—儀表盤的垂直立面布置Ａ區(qū)域最佳觀察范圍，視覺工作效率高布置需經(jīng)常觀察的各類顯示儀表和記錄儀表Ｂ區(qū)域上肢的正常操作范圍內(nèi)。儀表臺的附帶操縱臺布置啟動、制動、調(diào)節(jié)和信息轉(zhuǎn)換的按鈕和旋鈕（次常用）的顯示儀表Ｃ區(qū)域次常用的儀表，即操作者可間隔一定時間巡視這些儀表的工作狀態(tài)。布置反映整修生產(chǎn)過程運行狀況的儀表以及反映各主要設(shè)備和機器運行狀況的儀表。Ｄ區(qū)域操作者需仰視才能觀察布置極少用但又不可缺的儀表反映全企業(yè)、全廠或全車間生產(chǎn)過程、起生產(chǎn)管理作用的儀表，緊急報警裝置儀表顯示裝置—儀表盤的垂直立面布置Ａ區(qū)域顯示裝置平面與視線盡量垂直顯示裝置平面與視線盡量垂直人的感知與認(rèn)知特征數(shù)字顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器直接用數(shù)字和字符等顯示參數(shù)或狀態(tài)的儀表除少量機械式數(shù)字顯示器外，顯示器幾乎全是電子顯示器基本形式以顯示數(shù)字為主并有少量字符的顯示器，多數(shù)為開窗式如液晶顯示器、數(shù)碼管顯示器等以顯示參數(shù)、表格、模擬曲線或圖形，以及數(shù)量較多的各種字符為主的顯示器多數(shù)為屏幕式，如各種監(jiān)視器、計算機顯示器等。數(shù)字顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器數(shù)字顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器的設(shè)計電子顯示器的主要問題字型由直線段組成，因而失去常態(tài)的曲線，帶來認(rèn)讀的不方便（例如：8/9）各字間隔會因字的不同而變化，忽大忽小。實驗表明，由亮小圓點陣來構(gòu)造字符，認(rèn)讀性好，使混淆的可能性大為減小。數(shù)字顯示器的設(shè)計電子顯示器的主要問題數(shù)字顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器的設(shè)計模擬顯示與數(shù)字顯示的功能比較表比較項目模擬顯示儀表數(shù)字顯示儀表指針活動式指針固定式數(shù)量信息中：指針活動時讀數(shù)困難中：刻度移動時讀數(shù)困難好：能讀出精確數(shù)值，速度快、差錯少質(zhì)量信息好：易判定指針位置，不需讀出數(shù)值和刻度就能迅速發(fā)現(xiàn)指針的變動趨勢差：未讀出數(shù)值和刻度時，難以確定變化方向和大小差：必須讀出數(shù)字，否則難以得知變化的方向和大小調(diào)節(jié)性能好：指針運動與調(diào)節(jié)活動有簡單而直接的關(guān)系，便于調(diào)節(jié)和控制中：調(diào)節(jié)運動方向不明顯，指示的變動難控制，快速調(diào)節(jié)時不易讀數(shù)。好：數(shù)字調(diào)節(jié)的監(jiān)測結(jié)果精確，數(shù)字調(diào)節(jié)與調(diào)節(jié)運動無直接關(guān)系，快速調(diào)節(jié)時難以讀數(shù)監(jiān)控性能好：能很快確定指針位置并進行監(jiān)控，指針與調(diào)節(jié)監(jiān)控活動關(guān)系最簡單中：指針無變化有利監(jiān)控，但指針與調(diào)節(jié)監(jiān)控活動的關(guān)系不明顯差：不便按變化的趨勢進行監(jiān)控模擬顯示與數(shù)字顯示的功能比較表比較項目模擬顯示儀表數(shù)字顯示儀比較項目模擬顯示儀表數(shù)字顯示儀表指針活動式指針固定式一般性能中：占用面積大，照明可設(shè)在控制臺上，刻度的長短有限，尤其在使用多指針顯示時認(rèn)讀性差中：占用面積小，儀表需局部照明，只在很小一段范圍內(nèi)認(rèn)讀，認(rèn)讀性好好：占用面積小，照明面積也是最小，表盤的長短只受字符的限制綜合性能可靠性高穩(wěn)定性好易于顯示信號的變化趨向易于判斷信號值與額定值之差精度高認(rèn)讀速度快無差補誤差過載能力強易與計算機聯(lián)用局限性顯示速度較慢易受沖擊和振動的影響環(huán)境因素影響較大過載能力差質(zhì)量控制困難顯示易跳動或失效干擾因素多需內(nèi)附或外附電源元件或焊接件存在失效問題發(fā)展趨勢提高精度與速度采用模擬與數(shù)字混合型顯示儀表提高可靠性采用智能化顯示儀表比較項目模擬顯示儀表數(shù)字顯示儀表指針活動式指針固定式一般性能聽覺顯示器—聽覺特性聽覺特征可聽范圍（頻率）可聽聲音的強度方向敏感度聽覺顯示器—聽覺特性聽覺特征人耳的剖面圖人耳的剖面圖聽覺閥限聽覺閥限人的聽覺閾限人的聽覺閾限年齡對聽力敏感性的影響年齡對聽力敏感性的影響聽覺測試正常情況下，人的兩耳的聽力一致。判斷聲源方向根據(jù)聲音到達(dá)兩耳的強度和時間先后之差。例如，聲源在右側(cè)時，距左耳稍遠(yuǎn)，聲波到達(dá)左耳所需時間就稍長。聲源與兩耳間的距離每相差1cm，傳播時間就相差0.029ms。這個時間差足以給判斷聲源的方位提供有效的信息。音叉測試圖聽覺測試正常情況下，人的兩耳的聽力一致。聽覺的掩蔽效應(yīng)（聲音的假面具-BGM）聲音的掩蔽（夏天入睡）弱聲被掩蓋不同的聲音傳到人耳時，只能聽到最強的聲音，聽不到較弱的聲音。一個聲音被其它聲音的干擾，聽覺發(fā)生困難，提高該聲音的強度產(chǎn)生聽覺的現(xiàn)象。被掩蔽聲音的聽閾提高的現(xiàn)象，稱為掩蔽效應(yīng)。噪聲聲壓級超過語言聲壓級20～25dB，語言完全被噪聲掩蔽掩蔽聲對頻率相鄰近的被掩蔽效應(yīng)最大低頻掩蔽高頻低音-高音掩蔽聲愈強，受掩蔽的頻率范圍也愈大噪聲的頻率在語言頻度范圍內(nèi)（800～2500HZ）時，噪聲對語言的影響最大。聽覺的掩蔽效應(yīng)（聲音的假面具-BGM）聲音的掩蔽（夏天入睡聽覺顯示器的設(shè)計—音響及報警裝置的設(shè)計類型及特點蜂鳴器與信號燈配合使用提示性聽覺顯示裝置，提示操作者注意，或提示操作者去完成某種操作用于指示某種操作正在進行。鈴用途不同，其聲壓級和頻率也有較大差別。指示上下班的鈴聲和報警器的鈴聲，其聲壓和頻率就較高可用于具有較高強度噪聲的環(huán)境中。

角笛和汽笛

常用作高噪聲環(huán)境中的報警裝置（低壓低頻-吼聲、高壓高頻-尖叫聲）汽笛較適合于緊急狀態(tài)的音響報警裝置（聲強、頻率高-遠(yuǎn)距離）

警報器

主要用作危急狀態(tài)報警，如防空、救火報警等。聽覺顯示器的設(shè)計—音響及報警裝置的設(shè)計類型及特點聽覺顯示器的設(shè)計—音響和報警裝置的設(shè)計原則信號使位于信號接受范圍內(nèi)的人員能夠識別并按照規(guī)定的方式作出反應(yīng)。音響信號的聲級必須超過聽閾最好能在一個或多個倍頻程范圍內(nèi)超過聽閾10dB以上。

易于識別噪聲干擾明顯地被聽到并可與其它噪聲和信號區(qū)別。頻率選擇應(yīng)在噪聲掩蔽效應(yīng)最小的范圍內(nèi)。例如，報警信號的頻率應(yīng)在500～600Hz之間。其最高倍頻帶聲級的中心頻率同干擾聲中心頻率的區(qū)別越大，該報警信號就越容易識別。當(dāng)噪聲聲級超過110dB時，最好不用聲信號來作報警信號。聽覺顯示器的設(shè)計—音響和報警裝置的設(shè)計原則信號聽覺顯示器的設(shè)計—音響和報警裝置的設(shè)計原則引人注意采用時間上均勻變化的脈沖聲信號，其脈沖聲信號頻率不低于0.2Hz和不高于5Hz脈沖，持續(xù)時間和脈沖重復(fù)頻率不能與隨時間周期性起伏的干擾聲脈沖的持續(xù)時間和脈沖重復(fù)頻率重合。變頻方式（報警裝置）音調(diào)有上升和下降的變化例如緊急信號，其音頻應(yīng)在1s內(nèi)由最高頻（1200Hz）降低到最低頻（500Hz），然后聽不見，再突然上升，以便再次從最高頻降低到最低頻。這種變頻聲可使信號變得特別刺耳，可明顯地與環(huán)境噪聲和其它聲信號相區(qū)別?！耙暵牎彪p重報警信號顯示重要信號的音響裝置和報警裝置，最好與光信號同時作用，以防信號遺漏。聽覺顯示器的設(shè)計—音響和報警裝置的設(shè)計原則引人注意聽覺顯示器的設(shè)計—語言傳示裝置的設(shè)計語言的清晰度語言清晰度（室內(nèi)）與主觀感覺的關(guān)系。設(shè)計一個語言傳示裝置，其語言的清晰度必須在75％以上，才能正確傳示信息。語言的強度語言傳示裝置的語言強度最好在60～80dB之間。噪聲對語言傳示的影響當(dāng)噪聲聲壓級大于40dB時，噪聲對語言信號有掩蔽作用，從而影響語言傳示的效果。聽覺顯示器的設(shè)計—語言傳示裝置的設(shè)計語言的清晰度語言清晰度的評價語言清晰度百分率×100人的主觀感覺65以下65～7575～8585～9696以上不滿意語言可以聽懂，但非常費勁滿意很滿意完全滿意語言清晰度的評價語言清晰度百分率×100人的主觀感覺65以下語音強度與清晰度的關(guān)系語音強度與清晰度的關(guān)系視覺顯示與聽覺顯示使用時機視覺顯示與聽覺顯示使用時機符號設(shè)計—信號顯示器的設(shè)計—信號燈設(shè)計符號設(shè)計—信號顯示器的設(shè)計—信號燈設(shè)計信號顯示特征視覺信號信號燈產(chǎn)生的視覺信息。面積小、視距遠(yuǎn)、簡單明了負(fù)載信息少、多信源會相互干擾信號燈用于指示狀態(tài)或表達(dá)要求、傳遞信息。警示、指示、命令、故障家電電源指示燈、警車/救護、救火車信號顯示特征視覺信號信號燈設(shè)計燈光作為信息傳遞載體，須符合人的視覺特性。亮度背景亮度的2倍以上顏色警示－紅色；提醒－黃色；正常－白色或綠色閃爍警示；督促行動；引起注意；表示快慢；頻率－0.67-1.67HZ形象化通用、意義明確位置設(shè)計視野范圍內(nèi)（重要-3°、一般-20°、相當(dāng)次要-60°-80°）位置關(guān)系含義與操作反應(yīng)有關(guān)聯(lián)信號燈設(shè)置在操縱器上/上方、指示方向與動作方向一致信號燈設(shè)計燈光作為信息傳遞載體，須符合人的視覺特性。信號燈設(shè)計—信號燈設(shè)計的原則清晰、醒目和必要的視距

合乎使用目的按信號性質(zhì)設(shè)計信號燈位置與顏色的選擇信號燈與操縱桿和其他顯示器的配合信號燈設(shè)計—信號燈設(shè)計的原則信號燈設(shè)計為了防止色盲、色弱、色覺異常者（多為紅綠色盲）對交通信號的誤認(rèn)，有的城市采用如圖信號燈。改進的交通信號燈信號燈設(shè)計為了防止色盲、色弱、色覺異常者（多為紅綠色盲）對交信號燈設(shè)計當(dāng)所要顯示的信息內(nèi)容較復(fù)雜時，往往單個信號燈難以勝任，在此情況下，可采用多個信號燈的復(fù)合顯示來實現(xiàn)。現(xiàn)代汽車尾燈的設(shè)計就采用了顏色編碼。汽車的尾燈是給后方汽車駕駛員指示前方車輛行駛情況的，對避免前后相撞有重要意義其復(fù)合燈光指示：有車、剎車、轉(zhuǎn)彎等。白燈用于夜間行駛時倒車用，如下圖所示信號燈設(shè)計當(dāng)所要顯示的信息內(nèi)容較復(fù)雜時，往往單個信號燈難以勝圖形符號設(shè)計圖形符號用于信息顯示顯示內(nèi)容高度概括和抽象處理圖形和符號與所標(biāo)志客體有相似特征其傳遞的信息量大，抗干擾力強，易于接收方便識別記憶文字與圖形結(jié)