視覺及視覺顯示器

視覺及視覺顯示器第一節(jié)視覺概述一、視覺系統(tǒng)的構(gòu)造和功能視覺系統(tǒng)包括：眼睛、傳入神經(jīng)和腦皮層視區(qū)等部分。二、視覺的空間特性：視野、視敏度三、視覺的時(shí)間特性四、顏色視覺第2頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)視覺顯示器的分類和設(shè)計(jì)原則一、視覺顯示器及分類1視覺顯示器指依靠光波作用于人的眼睛向人提供外界信息的裝置。二、視覺顯示器的選擇三、視覺顯示器設(shè)計(jì)中的人機(jī)匹配原則第3頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第4頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1）按顯示狀態(tài)分：靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示器2）按信息的量化分：數(shù)量和性質(zhì)顯示器3）按顯示信息的表示方式分：形象顯示器和抽象顯示器4）根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：機(jī)電式顯示器、電光式顯示器、燈光顯示器等5）按功用分：讀數(shù)顯示器、核查顯示器、告警顯示器、追蹤顯示器和調(diào)節(jié)顯示器等。第5頁,共36頁，2024年2月25日，星期天顯示器的選擇步驟：1確定顯示器的功能要求2明確使用者的作業(yè)特點(diǎn)和身心素質(zhì)要求3理解和比較顯示器的物理特性、技術(shù)水平和可能存在的問題。4根據(jù)以上幾步所考慮的問題和掌握的資料，從人機(jī)匹配的角度，選擇功效高、安全可靠、費(fèi)用合理的顯示器。第6頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1要根據(jù)使用要求選擇最適宜的視覺刺激緯度作信息代碼，并將代碼數(shù)目限制在人的絕對(duì)辨別能力允許的范圍內(nèi)。2要使顯示精度與人的視覺辨別能力相適應(yīng)3要盡量采用形象直觀的顯示方式4要盡量采用與所表示意義有內(nèi)在聯(lián)系的顯示方式，避免使用與人們的習(xí)慣相沖突的顯示方式。5要對(duì)同時(shí)呈現(xiàn)的有關(guān)信息盡可能實(shí)現(xiàn)綜合顯示第7頁,共36頁，2024年2月25日，星期天6要使顯示的目標(biāo)與背景時(shí)間在形狀、亮度或顏色方面具有較鮮明的對(duì)比7要適應(yīng)照明條件的變化，并避免產(chǎn)生眩光8把最重要和使用頻次最多的顯示器安放在最有利于辨認(rèn)的位置9要使同時(shí)使用的顯示器在信息編碼上盡可能互相兼容10顯示器與相應(yīng)的控制器在空間關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系上應(yīng)相互兼容第8頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)表盤式儀表顯示中的人的因素一、概念二、表盤式儀表的形式三、刻度盤大小的設(shè)計(jì)四、刻度及標(biāo)尺設(shè)計(jì)五、指針設(shè)計(jì)第9頁,共36頁，2024年2月25日，星期天概念：表盤式儀表是指相對(duì)于刻度盤的不同位置來顯示信息的視覺顯示器。1按刻度盤的形狀分：開窗式、圓形、半園形、垂直帶式和水平帶式等基本類型。2按指針與刻度盤的運(yùn)動(dòng)關(guān)系分：刻度盤固定動(dòng)指針和指針固定動(dòng)刻度盤兩類。第10頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

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第14頁,共36頁，2024年2月25日，星期天三、刻度盤大小的設(shè)計(jì)1格雷賽爾研究了圓形刻度盤的直徑（從25毫米至100毫米）與刻度判讀速度和正確率的關(guān)系。結(jié)果是：刻度盤直徑為25－35毫米時(shí)判讀效果隨直徑增大而提高，在直徑35－70毫米的范圍內(nèi)判讀成績趨于穩(wěn)定，表盤直徑繼續(xù)增大時(shí)，判讀成績下降。韋特的實(shí)驗(yàn)表明直徑為44毫米的儀表認(rèn)讀效果最佳。查帕尼斯指出直徑為75毫米的儀表可讀性最佳。第15頁,共36頁，2024年2月25日，星期天2結(jié)論：當(dāng)刻度較小時(shí)，隨著直徑的增加，刻度上的基本元素的刻度間距、刻度標(biāo)記、字符等都有相應(yīng)的增大，這有利于改善認(rèn)讀條件；但當(dāng)直徑增至一定的范圍后，人眼已足以清晰地分辨盤面上的基本元素，認(rèn)讀效果保持穩(wěn)定；若直徑繼續(xù)增大，眼睛在認(rèn)讀過程中的掃描路線變長，從而對(duì)認(rèn)讀產(chǎn)生不利影響。第16頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1刻度間距與刻度讀數(shù)單位間距?？潭乳g距指兩個(gè)最小刻度標(biāo)記之間的距離?？潭茸x數(shù)單位間距是需要讀出的最小單位在刻度盤上的間距。兩者最好一致?？潭乳g距一般以視角表示，視角臨界值約為2分，最理想的間距為10分。2刻度讀數(shù)進(jìn)級(jí)。標(biāo)尺上刻度間的數(shù)值關(guān)系稱為刻度讀數(shù)進(jìn)級(jí)。一般認(rèn)為采用以1或10的整倍數(shù)進(jìn)行讀數(shù)進(jìn)級(jí)，如1，2，…；10，20，…四、刻度及標(biāo)尺設(shè)計(jì)第17頁,共36頁，2024年2月25日，星期天3刻度標(biāo)記的尺寸。標(biāo)尺上的刻度標(biāo)記一般分大、中、小三類。各類刻度標(biāo)記尺寸的設(shè)計(jì)以最小刻度標(biāo)記為基礎(chǔ)。最小刻度標(biāo)記的寬度以占刻度間距的5－15％為宜，其長度（高度）應(yīng)為刻度間距的25－50％。中刻度標(biāo)記的尺寸約為小刻度標(biāo)記的1－1.5倍。大刻度標(biāo)記的尺寸約為小刻度標(biāo)記的1.5－2倍。第18頁,共36頁，2024年2月25日，星期天4刻度讀數(shù)方向。刻度讀數(shù)方向的確定取決于表盤的形狀。圓形或扇形儀表刻度讀數(shù)方向與順時(shí)針方向一致；垂直和水平帶式儀表讀數(shù)方向分別為自上而下和從左到右。5標(biāo)尺數(shù)字定位。應(yīng)遵循以下原則（1）刻度盤固定動(dòng)指針儀表的數(shù)字應(yīng)該與刻度盤的水平線垂直；指針固定動(dòng)刻度盤儀表的數(shù)字應(yīng)該與刻度垂直。第19頁,共36頁，2024年2月25日，星期天（2）指針位于刻度盤內(nèi)的儀表，數(shù)字應(yīng)標(biāo)在刻度外側(cè)；指針位于刻度盤外的儀表，數(shù)字應(yīng)標(biāo)在刻度內(nèi)側(cè)（3）開窗式儀表在窗口垂直和窗口水平時(shí)，數(shù)字應(yīng)分別設(shè)在刻度的右側(cè)和下方。第20頁,共36頁，2024年2月25日，星期天五、指針設(shè)計(jì)1形狀。指針的形狀盡可能簡單，一般采用尾平、頭尖、中間等寬的形狀。2大小。指針的長度應(yīng)短于刻度盤的半徑，最好使指針的針尖剛好與刻度標(biāo)記接觸，而不與之重疊。3零點(diǎn)位置。隨儀表類型和功用的不同而異，但總的來說，極大多數(shù)都應(yīng)選在相當(dāng)于時(shí)鐘的12點(diǎn)和9點(diǎn)鐘位置為憂。第21頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)

電子顯示器設(shè)計(jì)中的人的因素一、圖例二、顯示亮度三、分辨率四、掃描速度五、顏色第22頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

第23頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共36頁，2024年2月25日，星期天二、顯示亮度1總的顯示亮度。一般認(rèn)為再一般照明條件下能使CRT保持100坎德拉每平方米左右的亮度水平就能取得較好的視覺效果。2目標(biāo)與背景亮度對(duì)比。適中的對(duì)比度有利于提高視覺作業(yè)效果，而對(duì)比度過高或過低均會(huì)對(duì)顯示質(zhì)量和視覺作業(yè)績效產(chǎn)生不利影響。

第25頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1分辨率：指的是視覺顯示圖像單位面積內(nèi)包含的最小可辨或可測的細(xì)節(jié)數(shù)量。2CRT顯示器的分辨率一般以屏幕上每厘米或每毫米高度包含的掃描線數(shù)表示，包含的線數(shù)多表示分辨率高，包含的掃描線數(shù)少表示分辨率低。3CRT用于圖像顯示時(shí)，其分辨率不應(yīng)低于每毫米5線。三、分辨率第26頁,共36頁，2024年2月25日，星期天四、掃描速度1掃描速度：指圖像像素在CRT屏幕上產(chǎn)生的速度，一般用每幀圖像刷新的時(shí)間表示，或用每秒鐘內(nèi)刷新圖像的次數(shù)即幀頻表示。2幀頻達(dá)到60赫，一般就能消除閃爍效應(yīng)。3視覺臨界融合頻率存在個(gè)體差異，并隨圖像顯示亮度和顏色的不同而變化。第27頁,共36頁，2024年2月25日，星期天五、顏色1彩色CRT顯示的視覺效果主要取決于顏色間的配合。因此對(duì)顏色顯示的優(yōu)劣只能作相對(duì)比較而不易作絕對(duì)評(píng)價(jià)。2在CRT顯示設(shè)計(jì)中，顏色常用來進(jìn)行信息編碼。一般認(rèn)為用色調(diào)作單維編碼的系統(tǒng)最多可容納10種色調(diào)，若超過10種就容易發(fā)生混淆。第28頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第五節(jié)信號(hào)燈設(shè)計(jì)中的人的因素一、信號(hào)燈的亮度要求二、信號(hào)燈的顏色要求三、閃光信號(hào)燈閃動(dòng)速度：3－10次/秒閃頻代碼數(shù)目：不可超過4種，兩種最好。防止環(huán)境燈光干擾第29頁,共36頁，2024年2月25日，星期天信號(hào)燈的亮度要求1必須有足夠的亮度，在高強(qiáng)度背景光下使用的信號(hào)燈需要有較高的亮度。2信號(hào)燈標(biāo)志的正確辨認(rèn)率有隨信號(hào)燈亮度增強(qiáng)而提高的趨勢。亮度達(dá)到1000坎德拉每平方米時(shí)，三種顏色信號(hào)燈均可達(dá)完全正確辨認(rèn)的程度。3在變化不定的環(huán)境照明下使用的信號(hào)燈，其亮度應(yīng)隨著環(huán)境照明亮度的不同而變化。第30頁,共36頁，2024年2月25日，星期天信號(hào)燈的顏色要求1要使所選用的顏色在一切使用信號(hào)燈的場合都不易發(fā)生混淆2在一個(gè)復(fù)雜的人機(jī)系統(tǒng)中有多處使用顏色信號(hào)燈或同一使用者需要在多處使用顏色信號(hào)燈時(shí)，相同顏色在意義上應(yīng)盡量保持一致3信號(hào)燈顏色的含義應(yīng)盡可能與人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)顏色形成的習(xí)慣聯(lián)系或已有概念相一致。第31頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第六節(jié)字符標(biāo)志設(shè)計(jì)中的人的因素一、字母數(shù)字設(shè)計(jì)二、標(biāo)志設(shè)計(jì)形象性可理解性醒目性整體性兼容性統(tǒng)一性第32頁,共36頁，2024年2月25日，星期天字母數(shù)字設(shè)計(jì)1字體2字型：用以構(gòu)成字母數(shù)字的格式稱做字型。5*7是構(gòu)成字母數(shù)字的最小點(diǎn)陣。3字高寬比：5:3－3:24筆畫寬度：大的字母數(shù)字取1:8,小的取1:65字母數(shù)字大小與視距

H＝0.0022D+K1+K2第33頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1）應(yīng)盡可能突出每一個(gè)字母或數(shù)字特有的成分，同時(shí)使字母數(shù)字中可能與其它字母數(shù)字相混淆的成分相對(duì)減弱。2）在照明暗、能見度低等條件下使