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1、第四章 視覺及視覺顯示器,第一節(jié) 視覺概述 第二節(jié) 視覺顯示器的分類和設計原則 第三節(jié) 表盤式儀表顯示中的人的因素 第四節(jié) 電子顯示器設計中的人的因素 第五節(jié) 信號燈設計中的人的因素 第六節(jié) 字符標志設計中的人的因素,第一節(jié) 視覺概述,一、視覺系統(tǒng)的構造和功能 視覺系統(tǒng)包括：眼睛、傳入神經和腦皮層視區(qū)等部分。 二、視覺的空間特性：視野、視敏度 三、視覺的時間特性 四、顏色視覺,,第二節(jié) 視覺顯示器的分類和設計原則,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、視覺顯示器設計中的人機匹配原則,,,,,,,,1）按顯示狀態(tài)分：靜態(tài)

2、和動態(tài)顯示器 2）按信息的量化分：數量和性質顯示器 3）按顯示信息的表示方式分：形象顯示器和抽象顯示器 4 ）根據其結構特點分：機電式顯示器、電光式顯示器、燈光顯示器等 5）按功用分：讀數顯示器、核查顯示器、告警顯示器、追蹤顯示器和調節(jié)顯示器等。,,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)特點和身心素質要求 3 理解和比較顯示器的物理特性、技術水平和可能存在的問題。 4 根據以上幾步所考慮的問題和掌握的資料，從人機匹配的角度，選擇功效高、安全可靠、費用合理的顯示器。,,1 要根據使用要求選擇最適宜的視覺刺激緯度作信息代碼，并將代碼數目限制在人的絕對辨別能力允許的范圍內

3、。 2 要使顯示精度與人的視覺辨別能力相適應 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在聯(lián)系的顯示方式，避免使用與人們的習慣相沖突的顯示方式。 5 要對同時呈現(xiàn)的有關信息盡可能實現(xiàn)綜合顯示,6 要使顯示的目標與背景時間在形狀、亮度或顏色方面具有較鮮明的對比 7 要適應照明條件的變化，并避免產生眩光 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的位置 9 要使同時使用的顯示器在信息編碼上盡可能互相兼容 10 顯示器與相應的控制器在空間關系和運動關系上應 相互兼容,,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、刻度盤大小的設計 四、刻度及

4、標尺設計 五、指針設計,,概念：表盤式儀表是指相對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動關系分：刻度盤固定動指針和指針固定動刻度盤兩類。,,三、刻度盤大小的設計,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系。結果是：刻度盤直徑為2535毫米時判讀效果隨直徑增大而提高，在直徑3570毫米的范圍內判讀成績趨于穩(wěn)定，表盤直徑繼續(xù)增大時，判讀成績下降。韋特的實驗表明直徑為44毫米的儀表認讀效果最佳。查帕尼斯指出直徑為75毫米的儀表可讀性最佳。,2 結論：

5、當刻度較小時，隨著直徑的增加，刻度上的基本元素的刻度間距、刻度標記、字符等都有相應的增大，這有利于改善認讀條件；但當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，認讀效果保持穩(wěn)定；若直徑繼續(xù)增大，眼睛在認讀過程中的掃描路線變長，從而對認讀產生不利影響。,,1 刻度間距與刻度讀數單位間距?？潭乳g距指兩個最小刻度標記之間的距離?？潭茸x數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 刻度讀數進級。標尺上刻度間的數值關系稱為刻度讀數進級。一般認為采用以1或10的整倍數進行讀數進級，如1，2，；10，20

6、，,四、刻度及標尺設計,3 刻度標記的尺寸。標尺上的刻度標記一般分大、中、小三類。各類刻度標記尺寸的設計以最小刻度標記為基礎。最小刻度標記的寬度以占刻度間距的515為宜，其長度（高度）應為刻度間距的2550。中刻度標記的尺寸約為小刻度標記的11.5倍。大刻度標記的尺寸約為小刻度標記的1.52倍。,4 刻度讀數方向?？潭茸x數方向的確定取決于表盤的形狀。圓形或扇形儀表刻度讀數方向與順時針方向一致；垂直和水平帶式儀表讀數方向分別為自上而下和從左到右。 5 標尺數字定位。應遵循以下原則 （1） 刻度盤固定動指針儀表的數字應該與刻度盤的水平線垂直；指針固定動刻度盤儀表的數字應該與刻度垂直。,（2）指針

7、位于刻度盤內的儀表，數字應標在刻度外側；指針位于刻度盤外的儀表，數字應標在刻度內側 （3）開窗式儀表在窗口垂直和窗口水平時，數字應分別設在刻度的右側和下方。,,五、指針設計,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。指針的長度應短于刻度盤的半徑，最好使指針的針尖剛好與刻度標記接觸，而不與之重疊。 3 零點位置。隨儀表類型和功用的不同而異，但總的來說，極大多數都應選在相當于時鐘的12點和9點鐘位置為憂。,,第四節(jié) 電子顯示器設計中的人的因素,一、圖例 二、顯示亮度 三、分辨率 四、掃描速度 五、顏色,,,二、顯示亮度,1 總的顯示亮度。一般認為再一般照明條件

8、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 目標與背景亮度對比。適中的對比度有利于提高視覺作業(yè)效果，而對比度過高或過低均會對顯示質量和視覺作業(yè)績效產生不利影響。,1 分辨率：指的是視覺顯示圖像單位面積內包含的最小可辨或可測的細節(jié)數量。 2 CRT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表示，包含的線數多表示分辨率高，包含的掃描線數少表示分辨率低。 3 CRT用于圖像顯示時，其分辨率不應低于每毫米5線。,三、分辨率,四、掃描速度,1 掃描速度：指圖像像素在CRT屏幕上產生的速度，一般用每幀圖像刷新的時間表示，或用每秒鐘內刷新圖像的次數即幀頻表

9、示。 2 幀頻達到60赫，一般就能消除閃爍效應。 3 視覺臨界融合頻率存在個體差異，并隨圖像顯示亮度和顏色的不同而變化。,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。因此對顏色顯示的優(yōu)劣只能作相對比較而不易作絕對評價。 2 在CRT顯示設計中，顏色常用來進行信息編碼。一般認為用色調作單維編碼的系統(tǒng)最多可容納10種色調，若超過10種就容易發(fā)生混淆。,第五節(jié) 信號燈設計中的人的因素,一、信號燈的亮度要求 二、信號燈的顏色要求 三、閃光信號燈 閃動速度：310次/秒 閃頻代碼數目：不可超過4種，兩種最好。 防止環(huán)境燈光干擾,,信號燈的亮度要求,1 必須有足夠的亮度，在高強度背

10、景光下使用的信號燈需要有較高的亮度。 2 信號燈標志的正確辨認率有隨信號燈亮度增強而提高的趨勢。亮度達到1000坎德拉每平方米時，三種顏色信號燈均可達完全正確辨認的程度。 3 在變化不定的環(huán)境照明下使用的信號燈，其亮度應隨著環(huán)境照明亮度的不同而變化。,,信號燈的顏色要求,1 要使所選用的顏色在一切使用信號燈的場合都不易發(fā)生混淆 2 在一個復雜的人機系統(tǒng)中有多處使用顏色信號燈或同一使用者需要在多處使用顏色信號燈時，相同顏色在意義上應盡量保持一致 3 信號燈顏色的含義應盡可能與人們在日常生活中對顏色形成的習慣聯(lián)系或已有概念相一致。,,第六節(jié) 字符標志設計中的人的因素,一、字母數字設計 二、標志設計

11、 形象性 可理解性 醒目性 整體性 兼容性 統(tǒng)一性,,字母數字設計,1 字體 2 字型：用以構成字母數字的格式稱做字型。5*7是構成字母數字的最小點陣。 3 字高寬比：5:33:2 4 筆畫寬度：大的字母數字取1:8,小的取1:6 5 字母數字大小與視距 H0.0022D+K1+K2,,1）應盡可能突出每一個字母或數字特有的成分，同時使字母數字中可能與其它字母數字相混淆的成分相對減弱。 2）在照明暗、能見度低等條件下使用的字母數字，要采用直線或尖角，因為在辨認條件較差時，尖角與直線比圓弧容易辨認。 3）把容易混淆的字母數字加以特殊的設計。,,,室外液晶顯示器,屏幕大小、顏色 位置、形狀 屏幕的性能要求 屏幕需要顯示的信息有哪些 如何兼顧各學院需求又能做到綜合顯示,