人視覺(jué)特征和顯示裝置設(shè)計(jì)

1、關(guān)于人的視覺(jué)特征和顯示裝置設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四課 程 目 的 人機(jī)工程學(xué)的理論和方法為設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度數(shù)據(jù)；為設(shè)計(jì)中“機(jī)的功能”合理性提供科學(xué)依據(jù)；為設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；為“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供整體思路；為“以人為核心”的設(shè)計(jì)思想提供可行方法。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生把人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來(lái)研究，以創(chuàng)造適合于人操作的機(jī)械設(shè)備和作業(yè)環(huán)境，使人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，從而獲得系統(tǒng)的最高綜合效率，培養(yǎng)“以人為本”的設(shè)計(jì)價(jià)值觀。第2頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四目 錄1視覺(jué)特征2

2、視覺(jué)分布于設(shè)計(jì)布置區(qū)的劃分3顯示裝置與指針式儀表設(shè)計(jì)4電子顯示裝置設(shè)計(jì)第四章 人的視覺(jué)特征和顯示裝置設(shè)計(jì)5報(bào)警信號(hào)裝置設(shè)計(jì)6儀表盤的布置第3頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四按人接受信息的感覺(jué)器官分類：顯示方式傳 遞 的 信 息 特 征視覺(jué)顯示1、復(fù)雜抽象或含科技術(shù)語(yǔ)的信息(圖表、文字、公式等)2、信息長(zhǎng)或需延遲、儲(chǔ)存3、需用方位、距離等空間狀態(tài)說(shuō)明的信息4、以后可能被引用5、不適合其它方式傳遞或其它方式傳遞負(fù)荷已很重6、不需急迫傳遞7、需同時(shí)顯示、監(jiān)控、操縱的信息聽(tīng)覺(jué)顯示1、信息短或不需遲延2、簡(jiǎn)單且要求快速傳遞3、不適合其它方式傳遞或其它方式傳遞負(fù)荷已很重觸覺(jué)顯示

3、1、簡(jiǎn)單且要求快速傳遞2、視、聽(tīng)覺(jué)通道負(fù)荷過(guò)重3、使用視、聽(tīng)覺(jué)通道傳遞有困難4.1 視覺(jué)特征第4頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4.1 視覺(jué)特征手機(jī)界面顯示方式信息傳遞的特征視覺(jué)顯示界面比較復(fù)雜和抽象的信息，文字，圖片，影像等 不需急迫傳遞，傳遞的信息很長(zhǎng)，或者需較長(zhǎng)時(shí)間保留的信息所處環(huán)境不適宜聽(tīng)覺(jué)信息的傳遞或聽(tīng)覺(jué)傳遞負(fù)荷過(guò)重控制界面后的反饋信息，如顯示短消息已發(fā)送聽(tīng)覺(jué)顯示界面簡(jiǎn)單且需快速傳遞，較短或無(wú)法延遲的信息，如通話等無(wú)意識(shí)狀況下的提示信息，如鬧鈴，來(lái)電等控制界面后的反饋信息，如按鍵的聲音休閑或放松時(shí)所用的信息，如歌曲或游戲的音樂(lè)觸覺(jué)顯示界面使用視聽(tīng)覺(jué)通道傳遞

4、信息困難或負(fù)荷過(guò)重的場(chǎng)合，如震動(dòng)提示靜態(tài)感官體驗(yàn)的信息，如造型和材質(zhì)的手感動(dòng)態(tài)感官體驗(yàn)的信息，如打開(kāi)翻蓋手機(jī)的信息感受控制界面后的反饋信息，如按鍵的鍵程實(shí)例：手機(jī)短消息、鈴聲等的設(shè)計(jì)第5頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四1、分析手機(jī)界面設(shè)計(jì)中各種信息為何采用該感覺(jué)通道，試從感覺(jué)通道與適用的場(chǎng)合進(jìn)行分析。信息類型感覺(jué)通道原因文字/圖片/影像視覺(jué)通道傳遞比較復(fù)雜和抽象的信息文字/圖片/影像視覺(jué)通道不需急迫傳遞，傳遞的信息很長(zhǎng)，或者需較長(zhǎng)時(shí)間保留的信息短信息視覺(jué)通道所處環(huán)境不適宜聽(tīng)覺(jué)信息的傳遞或聽(tīng)覺(jué)傳遞負(fù)荷過(guò)重短消息已發(fā)送視覺(jué)通道控制界面后的反饋信息通話聽(tīng)覺(jué)通道簡(jiǎn)單且需快速

5、傳遞，較短或無(wú)法延遲的信息鬧鈴/來(lái)電聽(tīng)覺(jué)通道無(wú)意識(shí)狀態(tài)下的提示信息按鍵聲音聽(tīng)覺(jué)通道控制界面后的反饋信息歌曲/游戲音樂(lè)聽(tīng)覺(jué)通道休閑或放松時(shí)所用的信息震動(dòng)提示觸覺(jué)通道使用視聽(tīng)覺(jué)通道傳遞信息困難或負(fù)荷過(guò)重的場(chǎng)合第6頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四信息或消息常用的形式視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)短的或是簡(jiǎn)單的長(zhǎng)的或是復(fù)雜的日后將被提交及時(shí)處理事件處理一個(gè)空間位置需要立刻注意環(huán)境是暗的環(huán)境是很吵鬧的用戶持續(xù)不斷地與產(chǎn)品發(fā)生接觸第7頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4.1 視覺(jué)特征物體發(fā)出的或反射的光透射到視網(wǎng)膜上，在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，視神經(jīng)把神經(jīng)沖動(dòng)傳到到大腦形成

6、視覺(jué)。視覺(jué)三要素光、對(duì)象、眼睛第8頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四適宜刺激是光。人眼所能感覺(jué)到的波長(zhǎng)大約是380nm到780nm。 全部電磁光譜中的可見(jiàn)光譜 第9頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四視網(wǎng)膜內(nèi)壁上有視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞兩種視覺(jué)細(xì)胞，功能互相不同。視覺(jué)細(xì)胞類型其作用的條件色彩識(shí)別能力在視網(wǎng)膜中的位置視桿細(xì)胞光線很弱只能區(qū)別黑白，無(wú)分辨顏色的功能邊緣區(qū)域視錐細(xì)胞光線很強(qiáng)能分辨顏色和細(xì)節(jié)中心區(qū)域進(jìn)入電影院、太陽(yáng)下第10頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4.1 視覺(jué)特征視野：指眼睛觀看物體的時(shí)候，頭部和眼球固定不

7、動(dòng)，觀看正前方所能看見(jiàn)的空間范圍。常以角度表示。分為一般視野、色覺(jué)視野、微觀視野和宏觀視野。視野第11頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四一般視野在垂直面內(nèi)的靜視野最大范圍角度為130度，以視水平線為準(zhǔn)，最大仰角為60度，最大俯角為70度。第12頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四在水平面內(nèi)雙眼總的視野大約是180度，兩眼內(nèi)側(cè)重合60度，外側(cè)各90度。第13頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四色覺(jué)視野：視網(wǎng)膜除能辨別光的明暗外，還有很強(qiáng)的辨色能力，可以分辨出180多種顏色。人眼的視網(wǎng)膜能辨別波長(zhǎng)不同的光波，在波長(zhǎng)380nm

8、-780nm的可見(jiàn)光譜中，光波波長(zhǎng)只相差3nm，人眼即可分辨，但主要是紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等七色。人眼區(qū)別不同顏色的機(jī)理，常用光的“三原色學(xué)說(shuō)”來(lái)解釋，該學(xué)說(shuō)認(rèn)為紅、綠、藍(lán)三種基本色，其余的顏色都可由這三種基本色混合而成，并認(rèn)為在視網(wǎng)膜中有三種視錐細(xì)胞，含有三種不同的感光色素分別感受三種基本顏色。缺乏辨別某種顏色的能力，稱為色盲，若辨別某種顏色的能力較弱，則稱為色弱。第14頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四180 白。120 黃。100 藍(lán)。60 綠紅。 色覺(jué)視野130。白95。黃80。藍(lán)45。紅40。綠水平方向的色覺(jué)視野垂直方向的色覺(jué)視野白色視野最大，其次為黃

9、、藍(lán)、紅、綠。色覺(jué)視野和被看對(duì)象的顏色和被襯色有關(guān)。4.1 視覺(jué)特征第15頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四微觀視野和宏觀視野視距為25cm，人眼能分辨物體兩點(diǎn)間最小距離為0.075mm顯微鏡-微觀視野 250萬(wàn)倍望遠(yuǎn)鏡-宏觀視野 20億光年4.1 視覺(jué)特征第16頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四412 視角和視力視角：是被看對(duì)象中兩點(diǎn)光線投入眼角的相交角度。 =2arctg(D/2L)視角，D被看對(duì)象上兩點(diǎn)的距離，L眼睛至被看對(duì)象的距離4.1 視覺(jué)特征第17頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四視力是眼睛識(shí)別物體細(xì)部的

10、能力，它是眼睛能分辨被看對(duì)象最近兩點(diǎn)的視角的倒數(shù)。 視力=1/能夠分辨的最小物體的視角作為評(píng)價(jià)眼睛分辨細(xì)小物體清晰度的標(biāo)準(zhǔn)。它與照度、背景亮度以及對(duì)象與背景對(duì)比度的增加而增大。為了提高視力，必須提高背景亮度或照度，或提高零部件與背景亮度的對(duì)比。4.1 視覺(jué)特征第18頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四413 對(duì)比感度 顏色對(duì)比和亮度對(duì)比Cp=Lp/Lb=(Lb-Lo)/LbSc =1/ CpCp臨界對(duì)比，Lb背景亮度， Lo零件亮度，Lp臨界亮度差，人眼剛能辨別零件時(shí)，背景和零件的最小亮度差叫做臨界亮度差。Sc對(duì)比感度4.1 視覺(jué)特征第19頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5

11、月20日，20點(diǎn)57分，星期四414適應(yīng)性適應(yīng)人眼對(duì)光亮變化的順應(yīng)性稱為適應(yīng)。暗明1分鐘明暗 4-6分鐘，完全適應(yīng)需要30分鐘4.1 視覺(jué)特征進(jìn)入電影院、太陽(yáng)下第20頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四對(duì)工作面設(shè)計(jì)提出的要求：工作面的光亮要均勻，避免產(chǎn)生陰影。對(duì)于夜航飛行，顯示屏的亮度不應(yīng)高于（或低于）顯示屏以外的亮度很多。避免適應(yīng)性問(wèn)題導(dǎo)致的觀察或判斷延遲，視覺(jué)疲勞和事故。 4.1 視覺(jué)特征LED儀表數(shù)字顯示屏亮度變化要考慮晝夜環(huán)境的影響。如LED數(shù)字鐘表第21頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四物體表面產(chǎn)生刺眼和耀眼的強(qiáng)烈光線叫炫光。4.1

12、視覺(jué)特征414 炫光第22頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四炫光的影響：1）使眼睛的瞳孔直徑減小，在視野內(nèi)亮度不變的條件下降低了視網(wǎng)膜上的照度。2）眩光在眼球媒質(zhì)內(nèi)散射，減弱了被看對(duì)象與背景間的對(duì)比；3）視覺(jué)細(xì)胞受高亮度光源的刺激，使大腦皮層細(xì)胞產(chǎn)生相互作用，因而使對(duì)對(duì)象的觀察模糊。 研究表明，做精細(xì)工作時(shí)，眩光在20分鐘之內(nèi)就會(huì)使差錯(cuò)明顯增加，工效顯著降低。4.1 視覺(jué)特征414 炫光第23頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四炫光的種類直接炫光和反射炫光直接炫光由天然光或強(qiáng)烈人工光源直接引起的。如陽(yáng)光或日光燈照到計(jì)算機(jī)顯示屏幕上.反射炫光是由

13、其他表面反射而來(lái)的高亮度光線或高亮度對(duì)比產(chǎn)生的。 如玻璃等反射導(dǎo)致的炫光.4.1 視覺(jué)特征依眼睛不適程度分為：不適眩光：不影響視力但不舒適。失能眩光：除了有不適感外，會(huì)直接干擾視力。目盲眩光：強(qiáng)眩光，遠(yuǎn)離一段時(shí)間后仍無(wú)法看清事物。第24頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四減少炫光的方法對(duì)直接炫光：減少引起炫光的面積；增大視線和炫光源的夾角；提高炫光周圍的亮度。對(duì)反射炫光：降低光源的亮度；改變光源位置或改變作業(yè)對(duì)象的位置；改變刺眼物體表面性質(zhì)；提高環(huán)境亮度。4.1 視覺(jué)特征第25頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4.1 視覺(jué)特征第26頁(yè)，共143

14、頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四416 視錯(cuò)覺(jué) 錯(cuò)覺(jué)：對(duì)外界事物不正確的知覺(jué)4.1 視覺(jué)特征視錯(cuò)覺(jué)：就是當(dāng)人觀察物體時(shí)，基于經(jīng)驗(yàn)主義或不當(dāng)?shù)膮⒄招纬傻腻e(cuò)誤的判斷和感知。視錯(cuò)：是指觀察者在客觀因素干擾下或者自身的心理因素支配下，對(duì)圖形產(chǎn)生的與客觀事實(shí)不相符的錯(cuò)誤的感覺(jué)。比如，法國(guó)國(guó)旗紅：白：藍(lán)三色的比例為35：33：37，而我們卻感覺(jué)三種顏色面積相等。這是因?yàn)榘咨o人以擴(kuò)張感覺(jué)，而藍(lán)色則有收縮的感覺(jué)，這就是視錯(cuò)覺(jué)。第27頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四視錯(cuò)覺(jué)圖矛盾空間第28頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四少女與巫婆第29頁(yè)，

15、共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四416 視錯(cuò)覺(jué)4.1 視覺(jué)特征視錯(cuò)覺(jué)的利用矮中見(jiàn)高在居室中，一部分做吊燈，而另一部分不做，那么沒(méi)有吊燈的部分就會(huì)顯得“高”了。虛中見(jiàn)實(shí)通過(guò)條形或整幅的鏡面玻璃，制造出一個(gè)虛的空間，而虛的空間在視覺(jué)上卻是實(shí)的空間。冷調(diào)降溫例如廚房大面積使用深色時(shí)，我們呆在里面，就會(huì)覺(jué)得溫度下降2-3度。粗中見(jiàn)細(xì)在光潔度比較高的材質(zhì)邊上，放置一些粗糙的材質(zhì)，例如復(fù)古磚和鵝卵石，那么光潔的材質(zhì)會(huì)顯得更光潔，這就是對(duì)比形成的視錯(cuò)覺(jué)。曲中見(jiàn)直一些建筑的天花板往往并不是平的，當(dāng)彎曲度不是很大的情況下，可以通過(guò)處理四條邊附近的平直角，造成視覺(jué)上的整體平整感。第30頁(yè)，

16、共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四416 視錯(cuò)覺(jué)1 長(zhǎng)度錯(cuò)覺(jué)4.1 視覺(jué)特征第31頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四416 視錯(cuò)覺(jué)1 長(zhǎng)度錯(cuò)覺(jué)4.1 視覺(jué)特征第32頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四416 視錯(cuò)覺(jué)1 長(zhǎng)度錯(cuò)覺(jué)4.1 視覺(jué)特征第33頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四416 視錯(cuò)覺(jué)1 長(zhǎng)度錯(cuò)覺(jué)4.1 視覺(jué)特征第34頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四2 方位錯(cuò)覺(jué)4.1 視覺(jué)特征第35頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四2 方位錯(cuò)覺(jué)4.1

17、 視覺(jué)特征第36頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四3 透視錯(cuò)覺(jué)4.1 視覺(jué)特征第37頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4 對(duì)比錯(cuò)覺(jué)4.1 視覺(jué)特征第38頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四視錯(cuò)覺(jué)圖第39頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四417 顏色視覺(jué)4.1 視覺(jué)特征第40頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四417 顏色視覺(jué)人眼可以看到波長(zhǎng)380-780nm的電磁波小于380nm (紫外線，X射線等)大于780nm(紅外線，無(wú)線電波等)顏色標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)波長(zhǎng)范圍紫色42038

18、0-450藍(lán)色470450-480綠色510480-575黃色580575-595橙色610595-620紅色700620-7804.1 視覺(jué)特征第41頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四視網(wǎng)膜上圓錐細(xì)胞感應(yīng)顏色信息。視網(wǎng)膜上有三種圓錐細(xì)胞，分別感受紅、綠、藍(lán)三種基本色。同等強(qiáng)刺激-白色；同等中刺激-灰色；同等弱刺激-黑色；4.1 視覺(jué)特征第42頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四418視駝峰現(xiàn)象由于視神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的作用，人在察看物體表面輪廓非常清晰，即視駝峰現(xiàn)象。4.1 視覺(jué)特征第43頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四視

19、駝峰現(xiàn)象的應(yīng)用1 機(jī)電產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)，建筑設(shè)計(jì)，廣告設(shè)計(jì)，裝潢和繪畫中，背景和對(duì)象之間采用烘云托月的手法。2 圖像識(shí)別3 電視機(jī)上色邊電路4 攝影技術(shù)4.1 視覺(jué)特征第44頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四421 視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1眼睛的水平運(yùn)動(dòng)比垂直運(yùn)動(dòng)快2實(shí)現(xiàn)習(xí)慣于從左到右和從上到下運(yùn)動(dòng)，看圓形內(nèi)的東西時(shí)，總是沿順時(shí)針?lè)较蚩吹难杆?儀表刻度方向也遵循這一原則3眼睛朝上下方向運(yùn)動(dòng)比沿水平方向運(yùn)動(dòng)容易疲勞，對(duì)水平方向的尺寸和比例的估計(jì)比對(duì)垂直方向的估計(jì)要準(zhǔn)確得多水平儀表誤讀率28%，垂直儀表誤讀率35%4.2 視覺(jué)分布與設(shè)計(jì)布置區(qū)的劃分第45頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5

20、月20日，20點(diǎn)57分，星期四4 當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離距離相同的情況下，人眼對(duì)左上象限的觀察率優(yōu)于對(duì)右上象限，對(duì)右上優(yōu)于左下，右下最差。視區(qū)布置也遵循這一原則5 兩眼的運(yùn)動(dòng)是協(xié)調(diào)和同步的，不可能一只眼轉(zhuǎn)動(dòng)而另一只眼不動(dòng)，也不可能一眼看，而另一眼不看。6 對(duì)直線輪廓比對(duì)曲線輪廓更容易接受。 儀表外形多為橫向長(zhǎng)方形4.2 視覺(jué)分布與設(shè)計(jì)布置區(qū)的劃分第46頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四顏色對(duì)比與人眼辨色能力有一定關(guān)系。 當(dāng)人們從遠(yuǎn)處辨認(rèn)前方的多種不同顏色時(shí)，其易于辨認(rèn)的順序是紅、綠、黃、白。 當(dāng)兩種顏色相配在一起時(shí)，易于辨認(rèn)的順序是： 黃底黑字，黑底白字， 藍(lán)底白

21、字，白底黑字等。4.2 視覺(jué)分布與設(shè)計(jì)布置區(qū)的劃分第47頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四選用清晰配色方案：黑與黃、黑與白等。4.2 視覺(jué)分布與設(shè)計(jì)布置區(qū)的劃分 兩種顏色搭配在一起時(shí)，易辨認(rèn)的順序是：黃底黑字，黑底白字，藍(lán)底白字，白底黑字等。第48頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四422 視區(qū)的分布和色覺(jué)范圍1 水平方向的視區(qū)10 度為最佳視區(qū)20 度為瞬息區(qū)30 度為有效區(qū)120 度最大視區(qū) 4.2 視覺(jué)分布與設(shè)計(jì)布置區(qū)的劃分第49頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四2 垂直方向的視區(qū)最佳視線：視水平線下10 度左右

22、良好視區(qū)：視水平線以上10 度和以下30 度最大視區(qū)：視水平線以上60 度和以下70 度4.2 視覺(jué)分布與設(shè)計(jì)布置區(qū)的劃分第50頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四3 最敏感的色覺(jué)范圍白天：555nm的黃綠光暗視覺(jué)：綠光 。在暗黑天, 視敏感的波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)4.2 視覺(jué)分布與設(shè)計(jì)布置區(qū)的劃分第51頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4 最小分辨角最小分辨角為07 隨照度、環(huán)境、顏色和視線方向有所變化例如白天和晚上、航海環(huán)境、對(duì)象顏色等4.2 視覺(jué)分布與設(shè)計(jì)布置區(qū)的劃分第52頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四423 設(shè)

23、計(jì)布置區(qū)的劃分A 一般區(qū)域： 操作頻繁的操縱裝置；但不宜布置精度高的認(rèn)讀頻繁的顯示裝置。B 最佳區(qū)域： 視覺(jué)和手操作的最佳區(qū)域C 輔助區(qū)域D 最大區(qū)域0504.2 視覺(jué)分布與設(shè)計(jì)布置區(qū)的劃分第53頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四司機(jī)-汽車三要素基本模型第54頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四機(jī)器至人的信息傳遞有視覺(jué)顯示、聽(tīng)覺(jué)顯示、觸覺(jué)顯示等，視覺(jué)顯示是最重要的。信息傳遞和處理的質(zhì)量取決于人接受信息的速度和準(zhǔn)確度，這與視覺(jué)顯示裝置有密切聯(lián)系。4.3 顯示裝置和指示式儀表的設(shè)計(jì)顯示裝置：機(jī)器設(shè)備向人傳遞信息的裝置。 目的：將機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)采用數(shù)

24、值形式定量傳達(dá)或用規(guī)定的形式定性表現(xiàn)，為機(jī)器操縱管理人員控制機(jī)器提供依據(jù)。第55頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四視覺(jué)顯示 主要優(yōu)點(diǎn)： 采用數(shù)字、文字、圖形、動(dòng)畫等多種形式；傳示信息便于延時(shí)保留和儲(chǔ)存。聽(tīng)覺(jué)顯示主要優(yōu)點(diǎn)： 即時(shí)性、警示性強(qiáng)，能向所有方向傳示信息且不易受到阻隔。主要缺點(diǎn) 聽(tīng)覺(jué)信息與環(huán)境之間的相互干擾較大。第56頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四顯示的典型應(yīng)用使用例子顯示狀態(tài)電子燈亮，顯示“準(zhǔn)備好了”打印機(jī)上顯示“出紙”信息定時(shí)器指示周期工作時(shí)的嗡嗡聲復(fù)印機(jī)上的控制標(biāo)志符號(hào)確認(rèn)功能投幣電話機(jī)上的圖表指示用戶手冊(cè)上的插圖為五速度汽車

25、傳動(dòng)的齒輪移動(dòng)標(biāo)志符號(hào)汽車上的警報(bào)燈發(fā)出警告割草機(jī)上的警報(bào)標(biāo)志符號(hào)顯示質(zhì)信息在汽車上的溫度計(jì)量器（熱、冷、正常）壓力計(jì)量器顯示量信息車速表計(jì)數(shù)器第57頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4.3 顯示裝置和指示式儀表的設(shè)計(jì)第58頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四431 視覺(jué)顯示裝置的種類和特點(diǎn)一般分為三大類：數(shù)字顯示、模擬顯示、電子顯示數(shù)字顯示指直接用數(shù)碼來(lái)顯示機(jī)器工作狀態(tài)各參數(shù)的裝置4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第59頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四431 視覺(jué)顯示裝置的種類和特點(diǎn)一般分為三大類：數(shù)字顯示、模擬顯

26、示、電子顯示模擬顯示用刻度和指針來(lái)顯示機(jī)器工作狀態(tài)各參數(shù)的裝置電子顯示器用光信號(hào)組成的字符或圖像，通過(guò)顯示屏幕顯示各種狀態(tài)及數(shù)量的裝置。4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第60頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四哪個(gè)讀數(shù)更快些？4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第61頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四氧氣壓力表4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第62頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四數(shù)字顯示器與模擬顯示器的選擇 數(shù)字顯示：直接用數(shù)碼來(lái)顯示 模擬顯示：用刻度和指針來(lái)指示4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第63頁(yè)，共143

27、頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)狀況比較受歡迎的顯示模擬數(shù)字活動(dòng)指示，固定刻度固定指示，移動(dòng)刻度讀取精確性是重要的讀取速度是重要的數(shù)值改變得很快或是很頻繁用戶需要變化率的信息用戶需要相對(duì)于固定數(shù)值改變了的信息能顯示的最小的空間用戶要求設(shè)置數(shù)值為數(shù)量信息選擇最合適的顯示方式第64頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四視覺(jué)顯示器按顯示功能可分為：讀數(shù)用儀表 用數(shù)值顯示機(jī)器的有關(guān)參數(shù)和狀態(tài)。如汽車的時(shí)速表。檢查用儀表 用以顯示系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)偏離正常值的情況。警戒用儀表 用以顯示機(jī)器是處于正常區(qū)、警戒區(qū)還是危險(xiǎn)區(qū)?？捎镁G、黃、紅三種

28、不同的顏色或不同圖形符號(hào)將警戒區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)與正常區(qū)明顯區(qū)別開(kāi)來(lái)。追蹤用儀表 這類顯示器必須顯示實(shí)際狀態(tài)與需要達(dá)到的狀態(tài)之間的差距及其變化趨勢(shì)。宜選擇直線形儀表或指針運(yùn)動(dòng)的圓形儀表。選用熒光屏顯示更為理想。調(diào)節(jié)用儀表 用以顯示操縱器調(diào)節(jié)的值，不顯示機(jī)器系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)過(guò)程。一般采用指針運(yùn)動(dòng)式或刻度盤運(yùn)動(dòng)式。4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第65頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第66頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第67頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期

29、四 示波器是一種用途十分廣泛的電子測(cè)量?jī)x器。它能把肉眼看不見(jiàn)的電信號(hào)變換成看得見(jiàn)的圖象，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過(guò)程。4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第68頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四 模擬顯示裝置的類型： 開(kāi)窗形、圓形、半圓形、水平直線形、豎直直線形4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第69頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四432指針式儀表設(shè)計(jì)的人機(jī)學(xué)問(wèn)題需要考慮的人機(jī)學(xué)參數(shù)：操縱者與顯示裝置間的觀察距離；根據(jù)操縱者的位置，顯示裝置是否布置在最佳視區(qū)范圍；選擇有利于顯示和認(rèn)讀的形式，以及考慮顏色照明等條件。4.3 顯示裝置和指針式

30、儀表的設(shè)計(jì)第70頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四1 刻度盤的形狀和大小圓形 半圖形 偏心半圓形 水平弧形垂直弧形 水平直線形 垂直直線形 開(kāi)窗形4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第71頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四1 刻度盤的形狀和大小4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第72頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四1 刻度盤的形狀和大小刻度盤的形狀與認(rèn)讀準(zhǔn)確性關(guān)系：開(kāi)窗形圓形半圓形水平直線形豎直直線形模擬式儀表形式與誤讀率4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第73頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星

31、期四比較開(kāi)窗式：數(shù)字式儀表的一種變形優(yōu)點(diǎn)：認(rèn)讀區(qū)域很小，視線集中，讀數(shù)準(zhǔn)確快捷；缺點(diǎn)：不掌握易信息變化趨勢(shì)及狀態(tài)，跟蹤調(diào)節(jié) 不方便。圓形儀表盤優(yōu)點(diǎn)：兩類刺激，觀察時(shí)視線掃描路徑短， 認(rèn)讀較快；缺點(diǎn)：讀數(shù)的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)可能混淆。直線形的儀表盤缺點(diǎn)：?jiǎn)晤惔碳ぃ瑨呙杪窂介L(zhǎng)，認(rèn)讀比較慢、 誤讀率高4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第74頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四根據(jù)指針與度盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)分類： 指針運(yùn)動(dòng)刻度盤固定刻度盤運(yùn)動(dòng)指針固定4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第75頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四刻度盤的大小 刻度盤的大小與刻度標(biāo)記數(shù)量和

32、人的觀察距離有關(guān)。 刻度盤大小一般隨著它們的增減而增減。但是刻度盤過(guò)大，眼睛的掃描路線變長(zhǎng)，反而影響讀數(shù)的速度和準(zhǔn)確性，同時(shí)占了安裝面積。4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第76頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四刻度標(biāo)記的數(shù)量刻度盤的最小允許直徑/mm觀察距離50CM觀察距離90CM38507010015020030025.425.425.436.454.472.8109.025.432.545.564.398.0129.6196.0觀察距離和標(biāo)記數(shù)量與刻度盤直徑的關(guān)系4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第77頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四

33、認(rèn)讀速度和讀錯(cuò)率與刻度盤直徑的關(guān)系圓形刻度盤直徑/mm觀察時(shí)間（秒）平均反應(yīng)時(shí)間（秒）讀錯(cuò)率（%）2544700.820.720.750.760.720.756412懷特實(shí)驗(yàn)4.3 顯示裝置和指針式儀表的設(shè)計(jì)第78頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四刻度盤直徑D大小應(yīng)該適當(dāng) D17.5mm 無(wú)錯(cuò)認(rèn)讀速度大為降低。 25mmD80mm 隨著D增加，讀數(shù)速度與準(zhǔn)確 度下降，讀錯(cuò)率上升； 35mmD圓形梯形方形長(zhǎng)方形橢圓形十字形442字符的大小字符大小要適當(dāng)，過(guò)小影響識(shí)別度；過(guò)大不經(jīng)濟(jì)。字符高寬比為2:1或1：1一般每個(gè)字符所占的水平視角在22左右可以滿足要求。4.4 電子顯

34、示裝置設(shè)計(jì)第114頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四443字符的亮度 一般來(lái)說(shuō)字符亮度越高，識(shí)別效果越好，但是亮度超過(guò)一定范圍，識(shí)別效果不會(huì)有多大的改善。 計(jì)算機(jī)屏幕上的字符亮度一般在10-180cd/m2444屏幕上的背景亮度 背景亮度不低于10cd/ m2 最優(yōu)值：70cd/ m2 背景亮度和字符亮度之間應(yīng)有一定對(duì)比度445顯示屏幕外的環(huán)境亮度 周圍環(huán)境亮度應(yīng)比顯示器亮度稍低或一致，屏幕上的符號(hào)看起來(lái)才是最清晰的。4.4 電子顯示裝置設(shè)計(jì)第115頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四451 報(bào)警信號(hào)裝置的功用指示方面：引起操作者的注意或指示操

35、作，具有傳遞信息的作用。執(zhí)行方面：借以反映某種指令，某種狀態(tài)，某些條件，或某類演變正在執(zhí)行或已經(jīng)執(zhí)行。4.5 報(bào)警信號(hào)裝置設(shè)計(jì)第116頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四452信號(hào)燈的設(shè)計(jì)1亮度： 至少兩倍于背景亮度， 背景以灰暗無(wú)光為好。2顏色： 紅色表示警戒、禁止、停頓或指示不安全； 綠色表示正常運(yùn)行； 黃色表示提請(qǐng)注意。4.5 報(bào)警信號(hào)裝置設(shè)計(jì)第117頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四電工成套裝置中的指示燈4.5 報(bào)警信號(hào)裝置設(shè)計(jì)第118頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四3閃光信號(hào)：引起操作者進(jìn)一步注意需要操作者

36、立即采取行動(dòng)；反映不符合指令要求的信息。 此外用速度的快慢作情況緊急的指示。 閃爍頻率：0.67-1.67hz4信號(hào)形象化：不僅用顏色，也可以用形象化形狀加以區(qū)別。如高速公路收費(fèi)處，機(jī)場(chǎng)等。4.5 報(bào)警信號(hào)裝置設(shè)計(jì)第119頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四4.5 報(bào)警信號(hào)裝置設(shè)計(jì) 汽車內(nèi)部信號(hào)顯示燈形象第120頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四 5. 信號(hào)燈的位置：最重要的信號(hào)燈和警告燈應(yīng)安置在視野中央3的范圍內(nèi)；所有警告燈均應(yīng)安置在視野30的范圍內(nèi)。具體位置的確定還應(yīng)考慮與其他顯示器和控制器的空間兼容關(guān)系。 4.5 報(bào)警信號(hào)裝置設(shè)計(jì)第121

37、頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四453 報(bào)警器 報(bào)警器一般是音響形的，如電鈴，汽笛，蜂鳴器等；既要高亢嘹亮，易于引起人們的重視，又要柔和悅耳，不致引起心理負(fù)擔(dān)。4.5 報(bào)警信號(hào)裝置設(shè)計(jì)第122頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四直線形布置、弧形布置 、彎折形布置461 儀表盤的總體布置4.6 儀表盤的總體布置第123頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四性能比較 直線形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，用于小型控制室，但視覺(jué)條件差，易產(chǎn)生炫光。 弧形結(jié)構(gòu)安裝結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，視覺(jué)條件好，炫光不嚴(yán)重。 彎折形一般是組合成型，安裝和結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)

38、單，視覺(jué)條件好，炫光較少。4.6 儀表盤的總體布置第124頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四顯示裝置較多時(shí)，儀表板改為弧圍或折彎形，也可采用多塊組合式面板；一般情況下可采用三塊組合式面板。圖 控制臺(tái)面板的形式及其布置 a) 弧圍形 b）折彎形 c) 多塊組合式 d) 三塊折式第125頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四 顯示裝置布置的一般原則如下：按視覺(jué)特性排列 儀表排列的水平范圍應(yīng)大于垂直范圍。儀表的排列順序和方向應(yīng)遵循人眼自左至右、自上而下和順時(shí)針?lè)较驁A周運(yùn)動(dòng)掃視的視覺(jué)特性。人眼的觀察效率以左上方為最優(yōu)，其次是右上、左下，右下為最差，儀表應(yīng)

39、按其重要程度和使用頻率的要求分別布置在觀察效率不同的方位上。排列應(yīng)盡量緊湊。所在平面與人的正常視線接近于垂直。 第126頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四462 儀表盤面上的儀表布置根據(jù)視覺(jué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，儀表盤應(yīng)為水平長(zhǎng)方形，盤面的儀表順序和判讀順序一致。關(guān)系密切的儀表要靠近并考慮與操縱器的關(guān)系。4.6 儀表盤的總體布置第127頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四按儀表的重要程度排列 常用的主要顯示儀表應(yīng)盡可能排列在視野中心3范圍內(nèi)；一般性顯示儀表可安排在2040視野范圍內(nèi)；次要的顯示儀表可布置在4060的視野范圍內(nèi)；對(duì)80以外的視野范圍，因其視覺(jué)

40、認(rèn)讀效率低，一般不宜放置顯示儀表。 汽車常用控制器的排列： 速度表：最明顯易見(jiàn)位置； 油表、里程表按觀察頻率依次排布。第128頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四按使用順序排列 應(yīng)與儀表在操作過(guò)程中的使用順序一致，同時(shí)，排列順序還應(yīng)注意儀表之間在邏輯上的聯(lián)系。彼此有聯(lián)系的儀表應(yīng)盡量靠近，以提高認(rèn)讀效率和降低誤讀率。第129頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四按功能進(jìn)行組合排列 儀表的排列應(yīng)當(dāng)符合操作活動(dòng)的邏輯性。因此，儀表和相應(yīng)的操縱器應(yīng)按它們的功能用途分組，即把傳遞同一參數(shù)信息或與完成同一功能作用的一些儀表分組排列。圖 美國(guó)SAEJ209號(hào)標(biāo)準(zhǔn)推薦的儀表功能分區(qū)布置第130頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四顯示和操縱位置關(guān)系4.6 儀表盤的總體布置第131頁(yè)，共143頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)57分，星期四按儀表與操縱器的相合性排列 當(dāng)多個(gè)儀表對(duì)應(yīng)于多