Психофизические особенности восприятия зрительной

Информации

Зрение человека характеризуется следующими основными параметрами:

-чувствительность;

-разрешающая способность;

-поле ясного зрения;

-критическая частота мелькания;

-время адаптации;

-пропускная способность.

Минимальная (пороговая) величина яркости светового потока, обнаруживаемого глазом на черном фоне, называется нижним абсолютным порогом чувствительности.

Верхний абсолютный порог чувствительности определяется болевыми ощущениями. Диапазон яркостей между верхним и нижним порогами находится в пределах от  до . При изменении освещенности сетчатки световая чувствительность адаптируется. Средняя яркость информационного поля и других источников света (первичных и вторичных) находящихся в поле зрения, создают яркость адаптации .Лучшими условиями для работы считаются такие, когда уровень яркости адаптации находится в пределах от нескольких десятков до 1000 .

Минимальное приращение яркости , которое различает глаз при данной яркости адаптации , называется дифференциальным порогом чувствительности глаза, а относительное приращение яркости, различимое глазом – пороговым контрастом:

.

Значение  зависит от уровня яркости адаптации. В рабочем диапазоне яркостей от 10 до 1000 , =0,02 – 0,05. Для уверенного восприятия изображения на фоне необходимо, чтобы контраст изображения, рассчитанный по ранее приведенным формулам, не менее чем в 10 раз превышал пороговый контраст. Поэтому диапазон контраста рекомендуется выбирать в пределах

0,6 – 0,95.

Разрешающая способность или острота зрения, характеризуется минимальным углом, при котором возможно отдельное восприятие двух соседних точек. Этот угол называют порогом остроты зрения .Для нормального зрения =1угл. мин. Рекомендуемое значение  в расчетах берут равным 2 – 3угл. мин.Угол зрения ( ) необходимый для надежной идентификации ЭИМ, зависит от их сложности , оцениваемой количеством  минимально различимых дискретных элементов, на которые их можно разложить:

.

Если для синтеза букв или цифр требуется 7 – 9 дискретных элементов по высоте, то

=14 – 27угл.мин.

Зависимость между угловыми и линейными размерами

; при малых углах

, где  - угол зрения, под которым видно изображение высотой h;

L – расстояние до наблюдателя.

 

Разрешающая способность падает по мере удаления от оси глаза.

Угол между перпендикуляром, опущенным из центра глаза на поверхность наблюдения и линией, соединяющей центр глаза с наблюдаемой точкой, называется углом наблюдения. С его увеличением острота зрения падает также из-за того, что максимум интенсивности излучения большинства индикаторов совпадает с нормалью к плоскости излучения.

 

Максимальное значение угла наблюдения, при котором обеспечивается считывание информации с индикатора, называют углом обзора.

Поле ясного зрения человека ограничено угловыми размерами 16 – 20 градусов по горизонтали и 12 – 15 градусов по вертикали. В соответствии с этим в телевидении выбраны рекомендуемые расстояния до наблюдателя

L=(3 – 6)H и формат информационного поля

.

Восприятие буквенно-цифровой информации при фиксированном положении оператора предусматривает некоторое движение глаза по строке текста, что позволяет увеличить угловой размер информационного поля по горизонтали до 50 градусов. Поэтому формат ИП буквенно-цифровых УОИ часто берут равным 5:3.

Критическая частота мелькания  - минимальная частота, при которой глаз перестает воспринимать мелькание прерывисто светящегося изображения.  возрастает с увеличением яркости и угловых размеров мерцающих элементов. Для изображений с яркостью до нескольких сотен =50гц.

Средняя (кажущаяся) яркость мерцающего элемента определяется законом Тальбота:

,

где  - закон изменения яркости в интервале времени свечения элемента ;

 - период повторения мерцания.

Время адаптации – это время, необходимое для самонастройки чувствительности глаза при изменении яркости объекта наблюдения. Величина времени темновой адаптации (переход от света к темноте) может достигать десятков минут, а световой (от темноты к свету) – единиц минут.

Пропускная способность оценивается количеством информации, воспринимаемой оператором за единицу времени:

-при опознании цифр и букв – 50 -55бит/сек.

-при чтении – 30 – 40бит/сек.

-при сложении двух однозначных цифр – 12бит/сек.

Поэтому период обновления информации зависит от сложности ИМ и задач, решаемых оператором при ее восприятии.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: