Эргономическое исследование восприятия человеком зрительной

ФЕДЕР АЛЬ НОЕ АГЕНТСТВ О ПО ОБРАЗ ОВ АНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет
“ЛЭТИ” имени В.И. Ульянова (Ленина)»
(СПбГЭТУ)
Кафедра БЖД
Лабораторная работа № 10
по дисциплине «Безопасность Жизни Деятельности»
«Эргономическое исследование восприятия
человеком зрительной информации»
Выполнили студенты:
Группы:
Проверил:
Санкт-Петербург, 2006 г
Цель работы: исследование влияния параметров предъявления зрительной информации
на характеристики деятельности человека.
Общие сведения
Распространение автоматизированных систем управления выдвинуло в число актуальных
проблем разработку методов проектирования операторских пунктов и, в первую оч ередь, систем
и средств отображения информации Остро стоит вопрос о психофизиологической оценке
индикаторов телевизионного типа, о принципах, методах и средствах контроля состояния
человека-оператора, в частности, функционального состояния его зрительного анализатора.
Операторы систем управления и контроля на видеотерминалах в течение рабочего дня
выполняют сложную зрительно напряжѐнную работу, вызывающую как зрительное, так и общее
утомление, которое свидетельствует о неадекватности средств отображения информации (в
данном случае, светотехнических параметров телевизионных экранов) особенностям процессов,
определяемых психофизиологическими характеристиками зрения человека. В связи с этим в
настоящее время первостепенное значение приобретает психофизиологический подход к
решению вопросов оптимизации взаимодействия оператора с видеотерминалами (ВДТ), оценки
качества отображаемой информации и еѐ количественных характеристик. Такой подход
подразумевает исследование функционального состояния зрительного анализатора и
установление динамики зрительных функций в конкретных условиях операторской деятельности.
Специфика работы с телевизионным экраном заключается в том, что оператор должен
воспринимать информацию не в проходящем свете, как это обычно бывает при использовании
знаковой индикации, и не в отражѐнном, а с экранов электронно-лучевых трубок, которые сами
являются источниками света. По данным психофизики зрения, оптимальными условиями работы
глаза являются такие, при которых достигаются наивысшие значения основных функций зрения:
контрастной и световой чувствительности, быстроты и остроты различения. Многочисленными
экспериментами определены оптимальные значения угловых размеров , яркости В, контраста К,
времени различения  для основных функций зрения. Однако количественные характеристики ,
В, К,  раздражителей, включѐнных в процесс оперативной работы, оказываются иными, чем при
оценке основных функций зрения. Это связано с тем, что в реальных условиях оператор имеет
дело с классом объектов другого уровня сложности, чем объекты классической психофизики, и
условия их опознавания сильно отличаются от лабораторных.
Современные способы предъявления зрительной информации (на телевизионных экранах,
дисплеях), особые требования к эффективности еѐ обработки в процессе трудовой деятельности
делают психофизические проблемы особенно актуальными, а определение оптимальных условий
отображения - необходимым. Таким образом, проблема оптимизации условий предъявления ин формации на средствах отображения включает исследование психофизических зависимостей в
процессе содержательной деятельности оператора и психофизиологическую оценку
телевизионного способа предъявления информации.
На эффективность приѐма информации с экрана ВДТ влияют также такие факторы, как
уровень освещѐнности в помещении, наличие шума и т. д. В процессе эксперимента, как правило,
проявляется влияние тренировки (улучшение результатов после нескольких серий в начале
работы), а также влияние зрительного утомления (ухудшение результатов в конце эксперимента).
Важным фактором являются и индивидуальные характеристики человека и его зрительного
анализатора.
В соответствии с приведѐнными выше положениями, задачей данной ла бораторной
работы является исследование влияния условий предъявления визуальной информации на
эффективность еѐ приема и переработки пользователем. В качестве исследуемых
взаимосвязанных параметров изображения выбраны: цвет символов, окна и фона, время
экспозиции символов, угловой размер знаков, местоположение окна для предъявления символов
на экране индикатора и др.
2
Обработка результатов.
1. Для получения графических и табличных результатов должна быть выбрана групповая форма
эксперимента.
а) цвет фона – черный
окно – белое
символ – черный
количество окон – 1
набор символов – цифры
число символов – 5
1. тип формуляра – строка
N/P(t)
1
P(55)
0.8
P(110)
0.6
P(165)
0.8
P(220)
0.8
P(275)
1
График, иллюстрирующий зависимость вероятности правильности опознания символов от
исследуемых параметров предъявленного изображения.
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
P(55)
P(110)
P(165)
P(220)
P(275)
2. тип формуляра – матрица
N/P(t)
P(55)
1
P(110)
1
P(165)
1
P(220)
1
P(275)
1
1
1
P(275)
0,6
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
P(55)
P(110)
P(165)
P(220)
P(275)
3. тип формуляра – крест
N/P(t)
1
P(55)
0,6
P(110)
1
P(165)
P(220)
1
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
P(55)
P(110)
P(165)
P(220)
P(275)
3
4. тип формуляра - столбец
N/P(t)
1
P(55)
0,6
P(110)
0,6
P(165)
1
P(220)
0,6
P(275)
1
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
P(55)
P(110)
P(165)
P(220)
P(275)
Из полученных данных можно видеть влияние тренировки (улучшение результатов после
нескольких серий в начале работы). Особенно это видно в эксперименте 1. Также видно, что на
последнем эксперименте наблюдается ухудшение показаний (влияет зрительное утомление). Из
сравнения первых двух пунктов видно, что пятизначные цифры запоминаются хуже
четырѐхзначных. Т.к. тип символов цифры и время сигнала на экране к концу эксперимента
увеличивается, восприятие информации улучшается. При типе формуляра – крест также
ухудшаются показатели из-за неудобного (непривычного) расположения символов для
восприятия (во время скачка глаз проктически не получает никакой информации).
Продолжительность скачка примерно 0,025с, а продолжительность фиксации – 0,3с.
Для того чтобы показать, что степень восприятия информации зависит от
индивидуальных характеристик оператора, приведѐм два графика.
5. тип формуляра – матрица
набор символов – цифры
информация выводится в любой части экрана
N/P(t)
P(55)
1
2
0
0,2
P(110)
0,4
0
P(165)
0,6
0,4
P(220)
P(275)
1
1
1
1
P(220)
0,8
0,4
P(275)
0,8
0,6
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
P(55)
P(110)
P(165)
P(220)
P(275)
6. 6. тип формуляра – матрица
набор символов – цифры и буквы
информация выводится в центре экрана
N/P(t)
1
2
P(55)
0,6
0,8
P(110)
0,2
1
P(165)
0,8
0,4
4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
P(55)
P(110)
P(165)
P(220)
P(275)
Из результатов работы видно значительное влияние индивидуальных
характеристик оператора на эффективность опознания информации. Так, к примеру, у
первого оператора явно прослеживается более высокий коэффициент восприятия
информации и меньшая утомляемость.
Также на восприятие информации влияют параметры изображения (набор
символов). Например в последнем опыте набор символов различный, в результате чего
возникают сложности в определении состава информации, зрительный анализатор не
может адаптироваться даже при увеличении времени показания символа в окне.
5