人員的感覺歷程課件

第四章人員的感覺歷程人機(jī)系統(tǒng)主要功能：感覺、資訊處理與控制：人因工程師需熟悉感覺的過程及其器官的能力與限制，以使設(shè)計符合人機(jī)系統(tǒng)。4.1感覺的一般特徵4.2視覺4.3聽覺4.4其他感覺第四章人員的感覺歷程人機(jī)系統(tǒng)主要功能：感覺、資訊處理與控制14.1感覺的一般特徵感覺功能發(fā)揮作用之要件：1.刺激。2.感受器。3.傳導(dǎo)路徑。4.大腦皮質(zhì)之特化感覺區(qū)域。人類感覺特徵：1.型式。2.投射。3.強(qiáng)度。4.對比。5.後像。6.適應(yīng)。4.1.1絕對閾4.1.2差異閾4.1感覺的一般特徵感覺功能發(fā)揮作用之要件：24.1.1絕對閾刺激感受器所需的最低物理能量即稱為絕對閾(absolutethreshold)。操作性定義為：能被察覺的次數(shù)百分比為50%時的刺激強(qiáng)度。主要感覺型式的絕對閾近似值，如表4.1。圖4.1顯示3單位以下刺激無法察覺，9單位以上刺激皆可察覺。4.1.1絕對閾刺激感受器所需的最低物理能量即稱為絕對閾3人員的感覺歷程課件4人員的感覺歷程課件54.1.2差異閾差異閾又稱為「恰辨差」(justnoticeabledifference,jnd或JND)，意即：恰好可資辨別兩者不同的差異數(shù)量。被反應(yīng)為「相同」與「不同」的次數(shù)百分比各為50%時的「比較刺激」強(qiáng)度與「標(biāo)準(zhǔn)刺激」強(qiáng)度間的差異量即為差異閾。4.1.2差異閾差異閾又稱為「恰辨差」(justnoti6「韋伯定律」(Weber'slaw)上式中代表差異閾，代表標(biāo)準(zhǔn)刺激之強(qiáng)度，代表比例常數(shù)或稱韋伯常數(shù)。表4-2為韋伯常數(shù)例示（適合中等強(qiáng)度刺激）?！疙f伯定律」(Weber'slaw)7人員的感覺歷程課件8韋伯.費布納定律：描述感覺經(jīng)驗強(qiáng)度與物理刺激強(qiáng)度間的關(guān)係。其可指示在不同情況下，信號強(qiáng)度應(yīng)設(shè)定多大才能被正確偵測到（在電話、電視映像管、錄音帶與其他形式通信設(shè)備之設(shè)計有極大的幫助）。公式Ψ：＝K.log（Φ）Ψ：感覺強(qiáng)度；Φ：刺激強(qiáng)度韋伯.費布納定律：描述感覺經(jīng)驗強(qiáng)度與物理刺激強(qiáng)度間的關(guān)係。94.2視覺視覺為人類在接收外界訊息時使用最多的感覺。4.2.1視覺刺激4.2.2視覺系統(tǒng)之構(gòu)造4.2.3視覺能力4.2.4影響視覺辨別能力的條件4.2視覺視覺為人類在接收外界訊息時使用最多的感覺。104.2.1視覺刺激人眼所能感覺的波長（380-780nm），色彩：波長不同產(chǎn)生不同的顏色。明度：由光波振幅決定（灰階程度）。飽和度：由光波純度決定。4.2.1視覺刺激人眼所能感覺的波長（380-780nm114.2.2視覺系統(tǒng)之構(gòu)造視覺系統(tǒng)之構(gòu)造：圖4-2。光線先進(jìn)入角膜並穿過水樣液與瞳孔，進(jìn)入水晶體折射穿過玻璃液，再將影像投射於視網(wǎng)膜。錐狀體：主要用於白晝，能感覺無色與有色視覺。桿狀體：主要用於黎明、黃昏、夜晚、微光之無色視覺。中央小窩：視覺敏感性最高之處。圖4-4：眼睛的視覺歷程。4.2.2視覺系統(tǒng)之構(gòu)造視覺系統(tǒng)之構(gòu)造：圖4-2。12人員的感覺歷程課件13人員的感覺歷程課件144.2.3視覺能力１.視銳度：指眼睛能分辨物體細(xì)節(jié)與輪廓的能力，取決於眼睛的調(diào)節(jié)作用（圖4-5）。ｈ：視覺刺激物高度ｄ：該物至眼睛距離圖4-6：視力檢驗的各種標(biāo)的物表4-3：視角與視力的計算示例２.辨色力：正常的眼睛具有辨別明/暗（灰）、黃/藍(lán)、紅/綠等三種色彩系統(tǒng)能力；最普遍的為紅/綠色盲(男約7%，女約0.5%)。4.2.3視覺能力１.視銳度：指眼睛能分辨物體細(xì)節(jié)與輪廓154.2.3視覺能力３.暗適應(yīng)力：由亮進(jìn)入暗的眼睛適應(yīng)力（如進(jìn)入電影院），完全適應(yīng)時間達(dá)３０分鐘以上（紅色燈光可增加暗適應(yīng)力）；反之稱為亮適應(yīng)，適應(yīng)時間只需幾秒，最多一兩分鐘?！駡D4.7顯示桿狀體藍(lán)綠間部分特別敏銳?！駡D4.8顯示錐狀體及桿狀體的暗適應(yīng)曲線(錐狀體先適應(yīng))。4.2.3視覺能力３.暗適應(yīng)力：由亮進(jìn)入暗的眼睛適應(yīng)力（16人員的感覺歷程課件17人員的感覺歷程課件18人員的感覺歷程課件19人員的感覺歷程課件20人員的感覺歷程課件21人員的感覺歷程課件22人員的感覺歷程課件234.2.4影響視覺辨別能力的條件影響視覺辨別能力的條件；取決於視覺能力（特別為視銳度），其餘外在變項亦有重要影響（如ｐ110-111）。4.2.4影響視覺辨別能力的條件影響視覺辨別能力的條件；取244.3聽覺4.3.1聽覺刺激4.3.2聽覺系統(tǒng)之構(gòu)造4.3.3聽覺能力4.3.4影響聽覺能力的條件4.3聽覺4.3.1聽覺刺激254.3.1聽覺刺激聲音（空氣中的壓力變化）與光線不同，需藉介質(zhì)才能傳播，其特性：１.頻率：指每秒鐘壓力變化週期（單位Ｈｚ），圖4-9：音叉振動造成空氣中聲波的連續(xù)振動。人耳音頻範(fàn)圍２０－２萬Ｈｚ；頻率在人耳感覺音調(diào)，頻率愈高，音調(diào)愈高。２.強(qiáng)度：由振幅決定（如圖4-9），人耳感受為響度或音量，單位為分貝。圖4-10：不同分貝水準(zhǔn)的聲音示例。３.複合音：通常所聽到之音均為複合音（非單一波長）；由音色能分辨各種樂器奏鳴聲音。4.3.1聽覺刺激聲音（空氣中的壓力變化）與光線不同，需26人員的感覺歷程課件27人員的感覺歷程課件284.3.2聽覺系統(tǒng)之構(gòu)造由外耳、中耳、內(nèi)耳構(gòu)成，外耳司聲音收集，中耳司聲音傳達(dá)、內(nèi)耳將聲音轉(zhuǎn)為神經(jīng)衝動，由聽覺神經(jīng)傳至腦部聽覺中樞；如圖4-11及ｐ116。4.3.2聽覺系統(tǒng)之構(gòu)造由外耳、中耳、內(nèi)耳構(gòu)成，外耳司聲音29人員的感覺歷程課件304.3.3聽覺能力１.聽力：人的音頻範(fàn)圍20-2萬Ｈｚ，強(qiáng)度0-130分貝，如圖4-12。２.聲源定位：如蝙蝠、盲人探知障礙物，區(qū)分為單耳線索（判別距離）及雙耳線索（判別聲源方位）。３.耳聾：區(qū)分為傳導(dǎo)性耳聾、神經(jīng)性耳聾、中樞性耳聾。（ｐ118）4.3.3聽覺能力１.聽力：人的音頻範(fàn)圍20-2萬Ｈｚ，強(qiáng)31人員的感覺歷程課件324.3.4影響聽覺能力的條件聽覺能力除受內(nèi)部因素（年齡、聽力等）影響外，也受外部環(huán)境影響（如遮蔽、噪音）。遮蔽係由於聲音環(huán)境中某一聲因存在而影響耳朵接收另一聲音的敏感度削弱；亦即由於遮蔽音的存在，而使受遮音的聽覺閾提高。圖4-13及ｐ119說明遮蔽音通則。4.3.4影響聽覺能力的條件聽覺能力除受內(nèi)部因素（年齡、33人員的感覺歷程課件344.4其他感覺4.4.1嗅覺4.4.2味覺4.4.3膚覺4.4.4運動覺4.4.5平衡覺4.4其他感覺4.4.1嗅覺354.4.1嗅覺人能嗅出新型最敏感的氣體量度計才能感應(yīng)的低濃度揮發(fā)性物質(zhì)（如ｐ120），但與鼠狗比較，人的嗅覺幾已退化。鼻子構(gòu)造如圖4.14。鼻子除司嗅覺外，並具有空氣調(diào)節(jié)及過濾作用；嗅覺的個別差異大，其缺點為適應(yīng)現(xiàn)象。4.4.1嗅覺人能嗅出新型最敏感的氣體量度計才能感應(yīng)的低濃36人員的感覺歷程課件374.4.2味覺味覺主要有酸甜苦鹹四種，舌尖對甜味最敏感；舌尖及兩側(cè)對鹹味最敏感；舌兩側(cè)對酸味最敏感；舌根對苦味最敏感。成人約有一萬個味蕾，數(shù)目隨年齡而減少。4.4.2味覺味覺主要有酸甜苦鹹四種，舌尖對甜味最敏感；舌38人員的感覺歷程課件394.4.3膚覺圖4.16表示各種膚覺感受器的分布情形。圖4.17表示指尖、指節(jié)、手掌支兩點覺閾。所謂兩點覺閾是指能夠判別兩個觸壓點為分離狀態(tài)的最小距離。4.4.3膚覺圖4.16表示各種膚覺感受器的分布情形。40人員的感覺歷程課件41人員的感覺歷程課件424.4.4運動覺如走鋼索、不看字打字、以直覺彈奏樂器、看電視刺繡。運動覺感受器為肌肉與肌腱（察知肌肉伸縮程度）、關(guān)節(jié)（測知位置及移動）。4.4.4運動覺如走鋼索、不看字打字、以直覺彈奏樂器、看電434.4.5平衡覺引起平衡覺得刺激為身體位置的變化，而職司平衡覺的器官為內(nèi)耳之半規(guī)管與前庭。平衡覺有時會發(fā)生錯覺，如死亡螺旋(在平飛轉(zhuǎn)彎時，誤以為爬升，而將機(jī)頭向下調(diào)整而產(chǎn)生)。4.4.5平衡覺引起平衡覺得刺激為身體位置的變化，而職司平44第四章人員的感覺歷程人機(jī)系統(tǒng)主要功能：感覺、資訊處理與控制：人因工程師需熟悉感覺的過程及其器官的能力與限制，以使設(shè)計符合人機(jī)系統(tǒng)。4.1感覺的一般特徵4.2視覺4.3聽覺4.4其他感覺第四章人員的感覺歷程人機(jī)系統(tǒng)主要功能：感覺、資訊處理與控制454.1感覺的一般特徵感覺功能發(fā)揮作用之要件：1.刺激。2.感受器。3.傳導(dǎo)路徑。4.大腦皮質(zhì)之特化感覺區(qū)域。人類感覺特徵：1.型式。2.投射。3.強(qiáng)度。4.對比。5.後像。6.適應(yīng)。4.1.1絕對閾4.1.2差異閾4.1感覺的一般特徵感覺功能發(fā)揮作用之要件：464.1.1絕對閾刺激感受器所需的最低物理能量即稱為絕對閾(absolutethreshold)。操作性定義為：能被察覺的次數(shù)百分比為50%時的刺激強(qiáng)度。主要感覺型式的絕對閾近似值，如表4.1。圖4.1顯示3單位以下刺激無法察覺，9單位以上刺激皆可察覺。4.1.1絕對閾刺激感受器所需的最低物理能量即稱為絕對閾47人員的感覺歷程課件48人員的感覺歷程課件494.1.2差異閾差異閾又稱為「恰辨差」(justnoticeabledifference,jnd或JND)，意即：恰好可資辨別兩者不同的差異數(shù)量。被反應(yīng)為「相同」與「不同」的次數(shù)百分比各為50%時的「比較刺激」強(qiáng)度與「標(biāo)準(zhǔn)刺激」強(qiáng)度間的差異量即為差異閾。4.1.2差異閾差異閾又稱為「恰辨差」(justnoti50「韋伯定律」(Weber'slaw)上式中代表差異閾，代表標(biāo)準(zhǔn)刺激之強(qiáng)度，代表比例常數(shù)或稱韋伯常數(shù)。表4-2為韋伯常數(shù)例示（適合中等強(qiáng)度刺激）?！疙f伯定律」(Weber'slaw)51人員的感覺歷程課件52韋伯.費布納定律：描述感覺經(jīng)驗強(qiáng)度與物理刺激強(qiáng)度間的關(guān)係。其可指示在不同情況下，信號強(qiáng)度應(yīng)設(shè)定多大才能被正確偵測到（在電話、電視映像管、錄音帶與其他形式通信設(shè)備之設(shè)計有極大的幫助）。公式Ψ：＝K.log（Φ）Ψ：感覺強(qiáng)度；Φ：刺激強(qiáng)度韋伯.費布納定律：描述感覺經(jīng)驗強(qiáng)度與物理刺激強(qiáng)度間的關(guān)係。534.2視覺視覺為人類在接收外界訊息時使用最多的感覺。4.2.1視覺刺激4.2.2視覺系統(tǒng)之構(gòu)造4.2.3視覺能力4.2.4影響視覺辨別能力的條件4.2視覺視覺為人類在接收外界訊息時使用最多的感覺。544.2.1視覺刺激人眼所能感覺的波長（380-780nm），色彩：波長不同產(chǎn)生不同的顏色。明度：由光波振幅決定（灰階程度）。飽和度：由光波純度決定。4.2.1視覺刺激人眼所能感覺的波長（380-780nm554.2.2視覺系統(tǒng)之構(gòu)造視覺系統(tǒng)之構(gòu)造：圖4-2。光線先進(jìn)入角膜並穿過水樣液與瞳孔，進(jìn)入水晶體折射穿過玻璃液，再將影像投射於視網(wǎng)膜。錐狀體：主要用於白晝，能感覺無色與有色視覺。桿狀體：主要用於黎明、黃昏、夜晚、微光之無色視覺。中央小窩：視覺敏感性最高之處。圖4-4：眼睛的視覺歷程。4.2.2視覺系統(tǒng)之構(gòu)造視覺系統(tǒng)之構(gòu)造：圖4-2。56人員的感覺歷程課件57人員的感覺歷程課件584.2.3視覺能力１.視銳度：指眼睛能分辨物體細(xì)節(jié)與輪廓的能力，取決於眼睛的調(diào)節(jié)作用（圖4-5）。ｈ：視覺刺激物高度ｄ：該物至眼睛距離圖4-6：視力檢驗的各種標(biāo)的物表4-3：視角與視力的計算示例２.辨色力：正常的眼睛具有辨別明/暗（灰）、黃/藍(lán)、紅/綠等三種色彩系統(tǒng)能力；最普遍的為紅/綠色盲(男約7%，女約0.5%)。4.2.3視覺能力１.視銳度：指眼睛能分辨物體細(xì)節(jié)與輪廓594.2.3視覺能力３.暗適應(yīng)力：由亮進(jìn)入暗的眼睛適應(yīng)力（如進(jìn)入電影院），完全適應(yīng)時間達(dá)３０分鐘以上（紅色燈光可增加暗適應(yīng)力）；反之稱為亮適應(yīng)，適應(yīng)時間只需幾秒，最多一兩分鐘?！駡D4.7顯示桿狀體藍(lán)綠間部分特別敏銳?！駡D4.8顯示錐狀體及桿狀體的暗適應(yīng)曲線(錐狀體先適應(yīng))。4.2.3視覺能力３.暗適應(yīng)力：由亮進(jìn)入暗的眼睛適應(yīng)力（60人員的感覺歷程課件61人員的感覺歷程課件62人員的感覺歷程課件63人員的感覺歷程課件64人員的感覺歷程課件65人員的感覺歷程課件66人員的感覺歷程課件674.2.4影響視覺辨別能力的條件影響視覺辨別能力的條件；取決於視覺能力（特別為視銳度），其餘外在變項亦有重要影響（如ｐ110-111）。4.2.4影響視覺辨別能力的條件影響視覺辨別能力的條件；取684.3聽覺4.3.1聽覺刺激4.3.2聽覺系統(tǒng)之構(gòu)造4.3.3聽覺能力4.3.4影響聽覺能力的條件4.3聽覺4.3.1聽覺刺激694.3.1聽覺刺激聲音（空氣中的壓力變化）與光線不同，需藉介質(zhì)才能傳播，其特性：１.頻率：指每秒鐘壓力變化週期（單位Ｈｚ），圖4-9：音叉振動造成空氣中聲波的連續(xù)振動。人耳音頻範(fàn)圍２０－２萬Ｈｚ；頻率在人耳感覺音調(diào)，頻率愈高，音調(diào)愈高。２.強(qiáng)度：由振幅決定（如圖4-9），人耳感受為響度或音量，單位為分貝。圖4-10：不同分貝水準(zhǔn)的聲音示例。３.複合音：通常所聽到之音均為複合音（非單一波長）；由音色能分辨各種樂器奏鳴聲音。4.3.1聽覺刺激聲音（空氣中的壓力變化）與光線不同，需70人員的感覺歷程課件71人員的感覺歷程課件724.3.2聽覺系統(tǒng)之構(gòu)造由外耳、中耳、內(nèi)耳構(gòu)成，外耳司聲音收集，中耳司聲音傳達(dá)、內(nèi)耳將聲音轉(zhuǎn)為神經(jīng)衝動，由聽覺神經(jīng)傳至腦部聽覺中樞；如圖4-11及ｐ116。4.3.2聽覺系統(tǒng)之構(gòu)造由外耳、中耳、內(nèi)耳構(gòu)成，外耳司聲音73人員的感覺歷程課件744.3.3聽覺能力１.聽力：人的音頻範(fàn)圍20-2萬Ｈｚ，強(qiáng)度0-130分貝，如圖4-12。２.聲源定位：如蝙蝠、盲人探知障礙物，區(qū)分為單耳線索（判別距離）及雙耳線索（判別聲源方位）。３.耳聾：區(qū)分為傳導(dǎo)性耳聾、神經(jīng)性耳聾、中樞性耳聾。（ｐ118）4.3.3聽覺能力１.聽力：人的音頻範(fàn)圍20-2萬Ｈｚ，強(qiáng)75人員的感覺歷程課件764.3.4影響聽覺能力的條件聽覺能力除受內(nèi)部因素（年齡、聽力等）影響外，也受外部環(huán)境影響（如遮蔽、噪音）。遮蔽係由於聲音環(huán)境中某一聲因存在而影響耳朵接收另一聲音的敏感度削弱；亦即由於遮蔽音的存在，而使受遮音的聽覺閾提高。圖4-13及ｐ119說明遮蔽音通則。4.3.4影響聽覺能力的條件聽覺能力除受內(nèi)部因素（年齡、77人員的感覺歷程課件784.4其他感覺4.4.1嗅覺4.4.2味覺4.4.3