人體感知與運(yùn)動(dòng)特征課件

第3章人體感知與信息處理西安建筑科技大學(xué)第3章人體感知與信息處理西安建筑科技大學(xué)1

1.人在系統(tǒng)中的功能

3.聽覺機(jī)能及其特征

4.其他感覺機(jī)能及其特征

5.人的信息處理系統(tǒng)

2.視覺機(jī)能及其特征

6.課后練習(xí)主要內(nèi)容1.人在系統(tǒng)中的功能3.聽覺機(jī)能及其特征4.其他感覺機(jī)2 把操作者作為人機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)“環(huán)節(jié)”來研究，人與外界發(fā)生聯(lián)系的主要是三個(gè)子系統(tǒng)，即感覺系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)見圖3-1。人是系統(tǒng)中的重要“環(huán)節(jié)” 把操作者作為人機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)“環(huán)節(jié)”來研究，人與外界發(fā)生3人是系統(tǒng)中的重要“環(huán)節(jié)”人是系統(tǒng)中的重要“環(huán)節(jié)”41.反射?。ǚ瓷涞纳斫Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)）反射是神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)肌體活動(dòng)的一種基本形成.反射活動(dòng)的全部結(jié)構(gòu)組成反射??；反射弧具有五個(gè)基本環(huán)節(jié)，即感受器傳入神經(jīng)元中間神經(jīng)元傳出神經(jīng)元放應(yīng)器。見圖3-2（a）。人的感知與反應(yīng)機(jī)能1.反射?。ǚ瓷涞纳斫Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)）人的感知與反應(yīng)機(jī)能5圖3-2反射弧和信息鏈人的感知與反應(yīng)機(jī)能圖3-2反射弧和信息鏈人的感知與反應(yīng)機(jī)能62.信息鏈

人機(jī)系統(tǒng)的信息在人的神經(jīng)系統(tǒng)中的循環(huán)過程形成信息鏈。見圖3-2（b）。人的感知與反應(yīng)機(jī)能2.信息鏈人的感知與反應(yīng)機(jī)能7

人機(jī)系統(tǒng)中的最常用的感覺通道是視覺通道（80%）、聽覺通道（14%）和觸覺和其他通道（6%）。其適用場(chǎng)合參閱表3-1。感覺通道與適用的信息人機(jī)系統(tǒng)中的最常用的感覺通道是視覺通道（80%）、聽8感覺通道適用場(chǎng)合視覺通道傳遞比較復(fù)雜或抽象的信息傳遞比較長(zhǎng)或需要延遲的信息傳遞的信息以后還要引用傳遞的信息與空間方位、空間位置有關(guān)……聽覺通道傳遞比較簡(jiǎn)單的信息傳遞比較短或無需延遲的信息傳遞的信息以后不需要引用傳遞的信息與時(shí)間有關(guān)……觸覺通道傳遞非常簡(jiǎn)明的、要求快速傳遞的信息經(jīng)常要用手接觸機(jī)器或裝置的場(chǎng)合其他感覺通道已經(jīng)過載的場(chǎng)合……不同感覺通道的適用場(chǎng)合感覺通道適用場(chǎng)合視覺通道傳遞比較復(fù)雜或抽象的信息聽覺通道傳遞9視覺機(jī)能及其特征視覺概述視覺系統(tǒng)視覺特征視覺機(jī)能視覺刺激視覺概述視覺機(jī)能及其特征視覺概述視覺系統(tǒng)視覺特征視覺機(jī)能視覺刺激視覺10視覺概述

在人們認(rèn)知世界的過程中，大約有80%的信息是通過視覺系統(tǒng)獲得的，14%來自耳朵，6%來自其他器官。因此，視覺系統(tǒng)是人與外界相互聯(lián)系的最主要途徑。視覺概述在人們認(rèn)知世界的過程中，大約有80%的信息是通過113.2視覺機(jī)能及其特征3.2.1視覺刺激

視覺的適宜刺激是光。人的兩眼可以感受到的光波只占整個(gè)電磁光譜的一小部分，其波長(zhǎng)為380～780nm，見圖3-3。3.2視覺機(jī)能及其特征3.2.1視覺刺激12視覺刺激可見光的范圍：380∽780nm視覺刺激可見光的范圍：380∽780nm133.2.2視覺系統(tǒng)視覺系統(tǒng)由眼睛、視神經(jīng)和視覺中樞的共同活動(dòng)組成。見圖3-4。眼睛是視覺的感受器官，人眼是直徑為21～25mm的球體，其基本構(gòu)造與照相機(jī)類似，見圖3-5。視網(wǎng)膜最外層細(xì)胞包括視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞，它們是接受信息的主要細(xì)胞。如表B1。3.2.2視覺系統(tǒng)視覺系統(tǒng)由眼睛、視神經(jīng)和視覺中樞14視覺系統(tǒng)右視野左視野處理文字的能力較強(qiáng)處理數(shù)字的能力較強(qiáng)數(shù)字文字視覺系統(tǒng)右視野左視野處理文字的能力較強(qiáng)處理數(shù)字的能力較強(qiáng)數(shù)字15視覺系統(tǒng)：眼球結(jié)構(gòu)人眼是直徑為21~25mm的球體視覺系統(tǒng)：眼球結(jié)構(gòu)人眼是直徑為21~25mm的球體16視覺系統(tǒng)：眼睛結(jié)構(gòu)示意圖視覺系統(tǒng)：眼睛結(jié)構(gòu)示意圖17視覺系統(tǒng)：視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜由三層神經(jīng)細(xì)胞組成，最外層是最重要的，其中包括視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞，他們是接受信息的主要細(xì)胞。視覺系統(tǒng)：視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜由三層神經(jīng)細(xì)胞組成，最外層是最重要18視覺機(jī)能視角與視力視野與視距色覺與色視野雙眼視覺和立體視覺中央視覺和周圍視覺暗適應(yīng)與明適應(yīng)視覺機(jī)能視角與視力視野與視距色覺與色視野雙眼視覺和立體視覺中19視角與視力（一）視角是確定被看物尺寸范圍的兩端點(diǎn)光線射入眼球的相交角度如右圖（由瞳孔中心到觀察對(duì)象兩端所張開的角度）。

視角的大小與觀察距離及被看物體上兩端點(diǎn)的直線距離有關(guān)，可用下式表示：a-視角，用（’）表示，即1/600D—被看物體上兩端點(diǎn)的直線距離；L—眼睛到被看物體的距離。視角與視力（一）視角是確定被看物尺寸范圍的兩端點(diǎn)光線射入20視角與視力（二）

眼睛能分辨被看物體最近兩點(diǎn)的視角，稱為臨界視角。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，人站在離視力檢查表5m遠(yuǎn)處觀看表中第十行“E”字，若能分辨清楚，視力為1.0即視力正常，此時(shí)的臨界視角=1′。視力是眼睛分辨物體細(xì)微結(jié)構(gòu)能力的一個(gè)生理尺度，以臨界視角的倒數(shù)來表示。即：視角與視力（二）眼睛能分辨被看物體最近兩點(diǎn)的視角，稱為臨21視角與視力（三）視角與視力（三）22視野與視距（一）

視野是指人的頭部和眼球固定不動(dòng)的情況下，眼睛觀看正前方物體時(shí)所能看得見的空間范圍，常以角度來表示。水平視野垂直視野視野的大小和形狀與視網(wǎng)膜上感覺細(xì)胞的分布狀況有關(guān)，可以用視野計(jì)來測(cè)定視野的范圍。正常人兩眼的視野：視野與視距（一）視野是指人的頭部和眼球固定不動(dòng)的情況下，23水平視野雙眼視區(qū)大約在左右60°以內(nèi)的區(qū)域。在標(biāo)準(zhǔn)視線左右各10°~20°視野內(nèi)可以辨別字。在標(biāo)準(zhǔn)視線左右各5°~30°視野內(nèi)可以辨別字母，在標(biāo)準(zhǔn)視線右30°~60°范圍是顏色視野，人最敏銳的視力是在標(biāo)準(zhǔn)視線兩側(cè)各10°的視野內(nèi)。水平視野雙眼視區(qū)大約在左右60°以內(nèi)的區(qū)域。在標(biāo)準(zhǔn)視線左右各24垂直視野

最大視區(qū)為水平線上方50°，下方70°，在一般狀態(tài)下，站立時(shí)自然視線低于水平線100，坐著時(shí)低于水平線150；在很松弛的狀態(tài)中，站著和坐著的自然視線偏離標(biāo)準(zhǔn)線分別為300和380。觀看展示物的最佳視區(qū)在低于標(biāo)準(zhǔn)視線300的區(qū)域里。垂直視野最大視區(qū)為水平線上方50°，下方70°，在一般狀25視野與視距（二）

視距是指人在操作系統(tǒng)中正常的觀察距離。一般操作的視距范圍在38~76cm之間。視距過遠(yuǎn)或過近都會(huì)影響認(rèn)讀的速度和準(zhǔn)確性，而且觀察距離與工作的精確程度密切相關(guān)。因而應(yīng)根據(jù)具體任務(wù)的要求來選擇最佳的視距。表3一2幾種工作任務(wù)的視距的推薦值。視野與視距（二）視距是指人在操作系統(tǒng)中正常的觀察距離。一26任務(wù)要求舉例視距離(眼至視覺對(duì)象)單位cm固定視野直徑單位cm備注最精細(xì)的工作安裝最小部件（表、電子元件）12~2520~40完全坐著，部分地依靠視覺輔助手段（小型放大鏡、顯微鏡）精細(xì)工作安裝收音機(jī)、電視機(jī)25~3540~60坐著或站著中等粗活在印刷機(jī)、鉆井機(jī)床旁工作50以下至80坐或站粗活包裝、粗磨50~15030~250多為站著遠(yuǎn)看黑板、開汽車150以上250…坐或站不同工作任務(wù)視距的推薦值

任務(wù)要求舉例視距離(眼至視覺對(duì)象)單位cm固定視野直徑單位c273.中央視覺和周圍視覺

中央視覺（明視覺）—視維細(xì)胞（感色能力強(qiáng)、能清晰分辨物體）。周圍視覺（暗視覺）—視桿細(xì)胞（觀察空間范圍和正在運(yùn)動(dòng)的物體）。操作者在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，除要注視操作對(duì)象外，還要求看到周圍情況。如果視野很小或缺損，將會(huì)對(duì)工作效率產(chǎn)生影響，甚至造成工作事故。因而，在選擇車、船駕駛員時(shí)，必須檢查其正常視野范圍。如果各方面的視野都縮小10°以內(nèi)者稱為工業(yè)盲。3.中央視覺和周圍視覺操作者在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，除要注視28雙眼視覺和立體視覺（一）當(dāng)用單眼視物時(shí)，只能看到物體的平面，即只能看到物體的高度和寬度。若用雙眼視物時(shí)，具有分辨物體深淺、遠(yuǎn)近等相對(duì)位置的能力，形成所謂立體視覺。雙眼視覺和立體視覺（一）當(dāng)用單眼視物時(shí)，只能看到物體的平29雙眼視覺和立體視覺（二）

三維立體畫是利用人眼立體視覺現(xiàn)象制作的繪畫作品。普通繪畫和攝影作品，包括電腦制作的三維動(dòng)畫，只是運(yùn)用了人眼對(duì)光影、明暗、虛實(shí)的感覺得到立體的感覺。雙眼視覺和立體視覺（二）三維立體畫是利用人眼立體視覺現(xiàn)象30雙眼視覺和立體視覺（三）雙眼視覺和立體視覺（三）31雙眼視覺和立體視覺（四）立體視覺的效果并不全靠雙眼視覺，如物體表面的光線反射情況和陰影等，都會(huì)加強(qiáng)立體視覺的效果。此外，生活經(jīng)驗(yàn)在產(chǎn)生立體視覺效果上也起一定作用。例如，近物色調(diào)鮮明，遠(yuǎn)物色調(diào)變淡，極遠(yuǎn)物似乎是蘭灰色。工業(yè)設(shè)計(jì)與工藝美術(shù)中的許多平面造型設(shè)計(jì)頗有立體就是運(yùn)用這種生活經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。雙眼視覺和立體視覺（四）立體視覺的效果并不全靠雙眼視覺，32色覺與色視野（一）三原色學(xué)說色覺與色視野（一）三原色學(xué)說33色覺與色視野（二）色盲測(cè)定圖色覺與色視野（二）色盲測(cè)定圖34色覺與色視野（三）

色覺視野：是指顏色對(duì)眼的刺激能引起感覺的范圍。不同的顏色對(duì)人眼的刺激不同，所以視野也不同。180白。120黃100藍(lán)。60綠紅。40。。130。白95黃80。藍(lán)45。紅綠水平方向的色覺視野垂直方向的色覺視野色覺與色視野（三）色覺視野：是指顏色對(duì)眼的刺激能引起感覺35暗適應(yīng)與明適應(yīng)（一）當(dāng)人從亮處進(jìn)入暗處時(shí)，剛開始看不清物體，而需要經(jīng)過一段適應(yīng)的時(shí)間后，才能看清物體，這種適應(yīng)過程稱為暗適應(yīng)。暗適應(yīng)過程開始時(shí)，瞳孔逐漸放大，進(jìn)入眼睛的光通量增加。同時(shí)對(duì)弱刺激敏感的視桿細(xì)胞也逐漸轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)，由于視桿細(xì)胞轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的過程較慢，因而整個(gè)暗適應(yīng)過程大約需30min左右才能趨于完成。暗適應(yīng)與明適應(yīng)（一）當(dāng)人從亮處進(jìn)入暗處時(shí)，剛開始看不清物36暗適應(yīng)與明適應(yīng)（二）當(dāng)人從暗亮處進(jìn)入明處時(shí)，最初感到一片強(qiáng)光耀眼，幾乎看不清物體，過一段時(shí)間后才能看清物體，這種適應(yīng)過程稱為明適應(yīng)。明適應(yīng)過程開始時(shí)，瞳孔縮小，使進(jìn)人眼中的光通量減少，同時(shí)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的視錐細(xì)胞數(shù)量迅速增加，因?yàn)閷?duì)較強(qiáng)刺激敏感的視錐細(xì)胞反應(yīng)較快，因而明適應(yīng)過程一開始，人眼感受性迅速降低，30S后變化很緩慢，大約1min后明適應(yīng)過程就趨于完成。暗適應(yīng)與明適應(yīng)（二）當(dāng)人從暗亮處進(jìn)入明處時(shí)，最初感到一片37視覺特征（一）眼睛沿水平方向運(yùn)動(dòng)比沿垂直方向運(yùn)動(dòng)？視線的變化習(xí)慣？快慢從左到右從右到左從上到下從下到上順時(shí)針逆時(shí)針視覺特征（一）眼睛沿水平方向運(yùn)動(dòng)比沿垂直方向運(yùn)動(dòng)？視線的變化38視覺特征（二）3、人眼對(duì)水平方向尺寸和比例的估計(jì)比對(duì)垂直方向尺寸和比例的估計(jì)要準(zhǔn)確得多，因而水平式儀表的誤讀率(28％）比垂直式儀表的誤讀率(35％）低。視覺特征（二）3、人眼對(duì)水平方向尺寸和比例的估計(jì)比對(duì)垂直方向39視覺特征（二）4、當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離距離相等的情況下，人眼對(duì)左上限的觀察最優(yōu)，依次為右上限，左下限．而右下限最差。視區(qū)內(nèi)的儀表布置必須考慮這一特點(diǎn)。右上限左上限左下限右下限視覺特征（二）4、當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離距離相等的情況下40視覺特征（三）5、兩眼的運(yùn)動(dòng)總是協(xié)調(diào)的、同步的，因而通常都以雙眼視野為設(shè)計(jì)依據(jù)。6、顏色對(duì)比與人眼辨色能力有一定關(guān)系。7、當(dāng)人從遠(yuǎn)處辨認(rèn)前方的多種不同顏色時(shí)，其易辨認(rèn)的順序是：綠紅黃白顏色的易辨認(rèn)順序：紅、綠、黃、白；

視覺特征（三）5、兩眼的運(yùn)動(dòng)總是協(xié)調(diào)的、同步的，因而通常都以41視覺特征（四）綠紅黃白當(dāng)兩種顏色相配在一起時(shí)，則易辨認(rèn)的順序是？顏色相配時(shí)的易辨認(rèn)順序：黃底黑字、黑底白字、藍(lán)底白字、白底黑字、白底紅字視覺特征（四）綠紅黃白當(dāng)兩種顏色相配在一起時(shí)，則易辨認(rèn)的順序42聽覺機(jī)能及其特征聽覺概述聽覺系統(tǒng)頻率響應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍方向敏感度掩蔽效應(yīng)聽覺的物理特性聲音的度量聽覺機(jī)能及其特征聽覺概述聽覺系統(tǒng)頻率響應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍方向敏感度掩43聽覺概述聽覺是僅次于視覺的重要感覺，其適宜的刺激是聲音。對(duì)于人來說，只有頻率為20-20000Hz的振動(dòng)，才能產(chǎn)生聲音的感覺。次聲和超聲人耳都聽不見。聽覺概述聽覺是僅次于視覺的重要感覺，其適宜的刺激是聲音。44聽覺系統(tǒng)聽覺系統(tǒng)45聲音的度量：物理物體的振動(dòng)有強(qiáng)有弱，所以人耳聽到的聲音就有大有小，可用聲壓或聲強(qiáng)來反映聲音的大小。A、聲壓與聲壓級(jí)B、聲強(qiáng)聲音的度量：物理物體的振動(dòng)有強(qiáng)有弱，所以人耳聽到的聲46聲壓與聲壓級(jí)聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)引起介質(zhì)中壓力的變化。介質(zhì)中的壓力與靜壓之差稱為聲壓，用p表示，單位pa(1pa=1N/平方米)。正常人耳可聽聲的聲壓變化范圍為2×10-5-20pa，為了計(jì)量和使用方便，及符合人的生理特點(diǎn)，在實(shí)踐中常用聲壓的相對(duì)值—聲壓級(jí)來表示，單位Db。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：式中p—聲壓（pa）；p0—參考基準(zhǔn)聲壓（2×10-5pa）。聲壓與聲壓級(jí)聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)引起介質(zhì)中壓力的變化。47聲強(qiáng)在垂直于聲波傳播方向上，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的平均聲能，稱為聲強(qiáng)。用Ｉ表示，單位為W/m2。一般人耳可聽聲的聲強(qiáng)變化范圍為10-12－102W/m2。聲強(qiáng)在垂直于聲波傳播方向上，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的平均48聲音的度量：主觀聲音給人的主觀感覺，最主要的是聲音的大小。一般來說，聲壓或聲強(qiáng)越大，聲音就越響，但并不成正比關(guān)系。如兩個(gè)喇叭的聲壓級(jí)完全相同均為70dB，但人們聽起來感覺高音嗽響的聲音要比低音喇叭響得多。因此，為了描述人耳對(duì)聲音的主觀感覺，就引出了響度和響度級(jí)主觀度量指標(biāo)。聲音的度量：主觀聲音給人的主觀感覺，最主要的是聲音的大小49響度響度是表示人耳對(duì)聲音的強(qiáng)弱的主觀感覺量，用N表示，單位為“宋”。一個(gè)1000HZ的純音在絕對(duì)閾限以上40dB的響度定義為1宋。其它聲音聽起來比這一聲音大幾倍，就說該聲音的響度為幾“宋”。響度響度是表示人耳對(duì)聲音的強(qiáng)弱的主觀感覺量，用N表示，單50響度級(jí)響度級(jí)(LN)：響度級(jí)是建立在兩個(gè)聲音主觀比較的基礎(chǔ)上，選擇1000Hz的純音作基準(zhǔn)音，若某一聲音聽起來與該純音一樣響，則該聲音的響度級(jí)在數(shù)值上就等于這個(gè)純音的聲壓級(jí)（dB）。響度級(jí)用LN表示，單位是“方”。如果某聲音聽起來與聲壓級(jí)為80dB，頻率為1000Hz的純音一樣響，則該聲音的響度級(jí)就是80方。不同聲音的響度級(jí)可從ISO等響曲線上查出來。響度級(jí)響度級(jí)(LN)：51第3章人體感知與運(yùn)動(dòng)特征課件52響度與響度級(jí)的關(guān)系響度與響度級(jí)的關(guān)系53頻率響應(yīng)聽覺頻率范圍12-25歲：16-20000Hz一般人：20-20000Hz人耳能聽聞的頻率比為fmin/fmax=1：1000；頻率感受的上限隨著年齡的增長(zhǎng)而逐年連續(xù)下降，聽覺的頻率響應(yīng)特性對(duì)聽覺傳示裝置的設(shè)計(jì)是很重要的。頻率響應(yīng)聽覺頻率范圍頻率感受的上限隨著年齡的增長(zhǎng)而逐年連續(xù)下54動(dòng)態(tài)范圍：聽閾2.動(dòng)態(tài)范圍（聲音的強(qiáng)度）聽覺聲強(qiáng)的動(dòng)態(tài)范圍=正好可忍受的聲強(qiáng)/正好能聽見的聲強(qiáng)（1）聽閾：在最佳的聽聞?lì)l率范圍內(nèi)，一個(gè)聽力正常的人剛剛能聽到給定各種頻率的正弦式純音的最低聲強(qiáng)Imin。動(dòng)態(tài)范圍：聽閾2.動(dòng)態(tài)范圍（聲音的強(qiáng)度）55動(dòng)態(tài)范圍：聽閾a、在800-1500Hz頻率范圍內(nèi)，聽閾無明顯變化；

b、低于800Hz，可聽聲音的強(qiáng)度隨著頻率的降低而明顯增大；

c、在3000-4000Hz之間，聽覺靈敏度最高；d、超過6000Hz時(shí)，靈敏度再次下降。動(dòng)態(tài)范圍：聽閾a、在800-1500Hz頻率范圍內(nèi)，聽閾無明56動(dòng)態(tài)范圍：痛閾對(duì)于感受給定各頻率的正弦式純音，開始產(chǎn)生疼痛感的極限聲強(qiáng)Imax

，稱為相應(yīng)頻率“痛閾值”?？筛鶕?jù)各頻率f與極限聲強(qiáng)Imax繪出標(biāo)準(zhǔn)痛閾曲線，見圖3-15。動(dòng)態(tài)范圍：痛閾對(duì)于感受給定各頻率的正弦式純音，開始產(chǎn)生疼57動(dòng)態(tài)范圍：聽覺區(qū)域聽覺范圍：由聽閾和痛閾兩曲線所包圍的聽覺區(qū)，由人耳的感音機(jī)構(gòu)所決定的這個(gè)“聽覺區(qū)”中包括了標(biāo)有“音樂”與“語言”標(biāo)志的兩個(gè)區(qū)域。動(dòng)態(tài)范圍：聽覺區(qū)域聽覺范圍：由聽閾和痛閾兩曲線所包圍的聽覺區(qū)58

（1）時(shí)差：?t=聲音到兩耳的時(shí)間差。人耳可覺察到的聲音信號(hào)入射的最小偏角為3°，?t=30us。（2）由于頭部的掩蔽效應(yīng)，造成聲音頻譜的改變。（3）人耳對(duì)不同頻率、來自不同方向的聲音的感受能力不同。見圖3-12。方向敏感度（雙耳效應(yīng)）（1）時(shí)差：?t=聲音到兩耳的時(shí)間差。人耳可覺察到的聲音信59圖3-12聽覺的方向敏感度圖3-12聽覺的方向敏感度60掩蔽效應(yīng)一個(gè)聲音被另一個(gè)聲音所掩蓋的現(xiàn)象稱為掩蔽。一個(gè)聲音的聽閾因另一個(gè)聲音的掩蔽作用而提高的效應(yīng)，稱為掩蔽效應(yīng)。由于人的聽閾的復(fù)原需要經(jīng)歷一段時(shí)間，掩蔽聲去掉以后，掩蔽效應(yīng)并不立即消除，這個(gè)現(xiàn)象稱為殘余掩蔽或聽覺殘留。掩蔽效應(yīng)一個(gè)聲音被另一個(gè)聲音所掩蓋的現(xiàn)象稱為掩蔽。一61其他感覺機(jī)能及其特征1、膚覺膚覺是僅僅次于聽覺的一種感覺，可感受多種外界刺激，形成多種感覺。

1）觸覺觸覺也稱壓覺或觸壓覺，是皮膚表面承受物體壓力或觸及物體時(shí)，所產(chǎn)生的一種感覺。

(1)觸覺的敏感性：圖3-13

(2)觸覺的定位能力：圖3-14

(3)兩點(diǎn)閾限其他感覺機(jī)能及其特征1、膚覺622.溫度覺高溫作業(yè)：高于25度GB4200-1997—《高溫作業(yè)分級(jí)》GB953-1989—《高溫作業(yè)允許持續(xù)接觸時(shí)間限制》低溫作業(yè)：低于5度；冷水作業(yè)：水溫低于12度GB/T14439-93——《冷水作業(yè)分級(jí)》GB/T14440-93——《低溫作業(yè)分級(jí)》3.痛覺2.溫度覺3.痛覺63圖3-13男性身體各部分的觸覺敏感性圖3-13男性身體各部分的觸覺敏感性64圖3-14男性身體各部位刺激點(diǎn)定位的能力圖3-14男性身體各部位刺激點(diǎn)定位的能力65本體感覺

本體感覺系統(tǒng)包括耳前庭系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)覺系統(tǒng)，可感受身體和四肢所在位置的信息。1.平衡覺：人對(duì)自己頭部位置的各種變化及身體平衡狀態(tài)的感覺。影響平衡覺的因素：酒、年齡、恐懼、突然的運(yùn)動(dòng)、緊迫、不常有的姿勢(shì)等。本體感覺本體感覺系統(tǒng)包括耳前庭系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)覺系統(tǒng)，可感66本體感覺2.運(yùn)動(dòng)覺：人對(duì)自己身體各部位的位置及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種感覺。運(yùn)動(dòng)覺涉及人體的每一個(gè)動(dòng)作，是僅次于視、聽覺的感覺。人的各種操作技能的形成更有賴于運(yùn)動(dòng)覺信息的反饋調(diào)節(jié)。本體感覺2.運(yùn)動(dòng)覺：人對(duì)自己身體各部位的位置671、神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能及其特征2、大腦皮質(zhì)功能定位1、神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能及其特征2、大腦皮質(zhì)功能定位68神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)周圍神經(jīng)腦：延髓；腦髓；中腦；間腦；小腦；大腦脊髓按解剖分腦神經(jīng)；脊神經(jīng)按功能分感覺（傳入）神經(jīng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)（傳出）軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)（支配骨骼?。┲参镄陨窠?jīng)（支配內(nèi)臟器官）神經(jīng)系統(tǒng)的組成神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)周圍神經(jīng)腦：延髓；腦髓；中腦；間腦；小腦；大69a、神經(jīng)系統(tǒng)是機(jī)體的主導(dǎo)系統(tǒng)：全身各器官、系統(tǒng)均在神經(jīng)系統(tǒng)的統(tǒng)一控制和調(diào)節(jié)下，互相影響、互相協(xié)調(diào)，保證機(jī)體的整體統(tǒng)一及其與外界環(huán)境的相對(duì)平衡。在此過程中，首先是借助于感受器官接受體內(nèi)外環(huán)境的各種信息，通過腦和脊髓各級(jí)中樞神經(jīng)的整合，最后經(jīng)周圍神經(jīng)控制和調(diào)節(jié)各個(gè)系統(tǒng)的活動(dòng)，從而使機(jī)體得以反應(yīng)多變的外環(huán)境，同時(shí)也調(diào)節(jié)著機(jī)體內(nèi)環(huán)境的平衡。研究神經(jīng)系統(tǒng)的意義b、神經(jīng)系統(tǒng)是心理現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)：從心理學(xué)角度看，人的一切心理和意識(shí)活動(dòng)也是通過神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。a、神經(jīng)系統(tǒng)是機(jī)體的主導(dǎo)系統(tǒng)：全身各器官、系統(tǒng)均在神經(jīng)系統(tǒng)的703.5.2大腦皮質(zhì)功能定位1.軀體感覺區(qū)見圖3-16（a）2.軀體運(yùn)動(dòng)區(qū)見圖3-16（b）3.其他功能區(qū)3.5.2大腦皮質(zhì)功能定位1.軀體感覺區(qū)見圖3-1671軀體感覺區(qū)軀體運(yùn)動(dòng)區(qū)圖3-16軀體感覺區(qū)和運(yùn)動(dòng)區(qū)大腦皮質(zhì)功能定位軀體感覺區(qū)軀體運(yùn)動(dòng)區(qū)圖3-16軀體感覺區(qū)和運(yùn)動(dòng)區(qū)大腦皮質(zhì)功72人的信息處理系統(tǒng)人的信息處理系統(tǒng)模型信息計(jì)量中樞信息處理感覺的信息處理人的信息處理系統(tǒng)人的信息處理系統(tǒng)模型信息計(jì)量中樞信息處理感覺73

人在人機(jī)系統(tǒng)中特定操作活動(dòng)中的作用，可類比為一種信息傳和處理過程，可以把人視為一個(gè)單通道的有限容量的信息處理系統(tǒng)。見圖3-17。

感覺信號(hào)處理反應(yīng)輸入系統(tǒng)輸出3.6人的信息處理系統(tǒng)人在人機(jī)系統(tǒng)中特定操作活動(dòng)中的作用，可類比為一種74人的信息處理系統(tǒng)模型人的信息處理系統(tǒng)模型75信息計(jì)量（一）在人機(jī)系統(tǒng)中所討論的信息是指人類特有的信息，它是客觀存在的一切事物通過物質(zhì)載體所發(fā)出的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)、信號(hào)和標(biāo)志等所包含的一切傳遞與交換的知識(shí)內(nèi)容，是表現(xiàn)事物特征的一種普遍的形式。信息計(jì)量（一）在人機(jī)系統(tǒng)中所討論的信息是指人類特有的信息76信息計(jì)量（二）信息是可以嚴(yán)格定量的，也就是消息（或信號(hào)等）中所包含的信息量。信息量以計(jì)算機(jī)的“位”（bit)為基本單位，稱為比特。１個(gè)比特信息量的定義是：在兩個(gè)均等的可能事件中需要區(qū)別的信息量。

H=log22n

其中：H—信息量,n—某信號(hào)中所含的二進(jìn)制碼的個(gè)數(shù)。

信息計(jì)量（二）信息是可以嚴(yán)格定量的，也就是消息（或信號(hào)等77信息計(jì)量（三）

用概率定義，若出現(xiàn)“0”的概率不是1/2，而是P，出現(xiàn)“1”的概率是1-P，則該信息量可由下式計(jì)算：

H=-Plog2P-(1-P)log2(1-P)；注：當(dāng)P=1/2時(shí)，恰好H=-log2(1/2)=log22信息計(jì)量（三）用概率定義，若出現(xiàn)“0”的概率不是1/2，78感覺的信息處理：傳輸速度人的信息處理系統(tǒng)功能有一定的限度，這些限度主要表現(xiàn)在數(shù)量方面，并用感覺通道的信息傳輸率來描述。

信息傳輸率是指信息通道中單位時(shí)間內(nèi)所能傳輸?shù)男畔⒘?，即C=H/T式中:C信息傳輸速率H傳輸?shù)男畔⒘縏傳輸?shù)臅r(shí)間。C---反映人的感覺通道傳輸信息的客觀能力。感覺的信息處理：傳輸速度人的信息處理系統(tǒng)功能有一定的限度79

A、刺激的維數(shù)B、刺激的速率與負(fù)荷C、背景噪音D、分時(shí)輸入與處理

E、剩余感覺通道的利用

F、刺激與響應(yīng)之間的協(xié)調(diào)性

G、感覺通道的選擇H、人的生理和心理狀態(tài)

I、人的技術(shù)熟練程度影響信息傳輸速率的主要因素A、刺激的維數(shù)影響信息傳輸速率的主要因素80感覺的信息處理：傳輸速度圖感覺的信息處理：傳輸速度圖81感覺的信息處理：傳輸速度人體不存在一個(gè)固定不變的信息傳輸速率數(shù)據(jù)，它隨刺激物的不同性質(zhì)、維數(shù)和不同工作類型而變化。例如：人在典型實(shí)驗(yàn)條件下（視覺—?jiǎng)幼鳎?.7-7.5bit/s左右；人在閱讀工作43bit/s；人在判讀電視屏上圖象，70bit/s,根據(jù)生物電指標(biāo)估算人的色覺，70bit/s。感覺的信息處理：傳輸速度人體不存在一個(gè)固定不變的信息傳82感覺的信息處理：采樣人的信息處理系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)，是能對(duì)外界信息進(jìn)行主動(dòng)搜索。采樣間隔取決于刺激的頻率。若刺激的變化頻率為F，則T=1/2F，由此可見，采樣頻率降低，則采樣周期延長(zhǎng)。感覺的信息處理：采樣人的信息處理系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)，是能83感覺的信息處理：編碼辨認(rèn)工作—數(shù)碼、字母、斜線搜索定位—顏色、數(shù)碼、形狀計(jì)數(shù)工作—數(shù)碼、顏色、形狀比較或驗(yàn)證—各方法幾乎沒有區(qū)別編碼方式的優(yōu)劣參閱表3-4（P58頁）感覺的信息處理：編碼辨認(rèn)工作—數(shù)碼、字母、斜線84中樞信息處理

人的大腦皮層所能處理的信息只是感覺器官接受的信息量的很小一部分。大腦中樞信息處理過程中記憶機(jī)制具有特殊的意義記憶，是各種信息處理活動(dòng)的基礎(chǔ)，一般分為三種形式：

1.感覺信息儲(chǔ)存2.短時(shí)記憶3.長(zhǎng)時(shí)記憶記憶曲線見圖3-19中樞信息處理人的大腦皮層所能處理的信息只是感覺器官接受的85記憶曲線記憶曲線86課后練習(xí)明適應(yīng)和暗適應(yīng)的定義并解析其過程。簡(jiǎn)述視覺特征？骨杠桿的形式并舉例說明？課后練習(xí)明適應(yīng)和暗適應(yīng)的定義并解析其過程。87第3章人體感知與信息處理西安建筑科技大學(xué)第3章人體感知與信息處理西安建筑科技大學(xué)88

1.人在系統(tǒng)中的功能

3.聽覺機(jī)能及其特征

4.其他感覺機(jī)能及其特征

5.人的信息處理系統(tǒng)

2.視覺機(jī)能及其特征

6.課后練習(xí)主要內(nèi)容1.人在系統(tǒng)中的功能3.聽覺機(jī)能及其特征4.其他感覺機(jī)89 把操作者作為人機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)“環(huán)節(jié)”來研究，人與外界發(fā)生聯(lián)系的主要是三個(gè)子系統(tǒng)，即感覺系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)見圖3-1。人是系統(tǒng)中的重要“環(huán)節(jié)” 把操作者作為人機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)“環(huán)節(jié)”來研究，人與外界發(fā)生90人是系統(tǒng)中的重要“環(huán)節(jié)”人是系統(tǒng)中的重要“環(huán)節(jié)”911.反射?。ǚ瓷涞纳斫Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)）反射是神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)肌體活動(dòng)的一種基本形成.反射活動(dòng)的全部結(jié)構(gòu)組成反射??；反射弧具有五個(gè)基本環(huán)節(jié)，即感受器傳入神經(jīng)元中間神經(jīng)元傳出神經(jīng)元放應(yīng)器。見圖3-2（a）。人的感知與反應(yīng)機(jī)能1.反射?。ǚ瓷涞纳斫Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)）人的感知與反應(yīng)機(jī)能92圖3-2反射弧和信息鏈人的感知與反應(yīng)機(jī)能圖3-2反射弧和信息鏈人的感知與反應(yīng)機(jī)能932.信息鏈

人機(jī)系統(tǒng)的信息在人的神經(jīng)系統(tǒng)中的循環(huán)過程形成信息鏈。見圖3-2（b）。人的感知與反應(yīng)機(jī)能2.信息鏈人的感知與反應(yīng)機(jī)能94

人機(jī)系統(tǒng)中的最常用的感覺通道是視覺通道（80%）、聽覺通道（14%）和觸覺和其他通道（6%）。其適用場(chǎng)合參閱表3-1。感覺通道與適用的信息人機(jī)系統(tǒng)中的最常用的感覺通道是視覺通道（80%）、聽95感覺通道適用場(chǎng)合視覺通道傳遞比較復(fù)雜或抽象的信息傳遞比較長(zhǎng)或需要延遲的信息傳遞的信息以后還要引用傳遞的信息與空間方位、空間位置有關(guān)……聽覺通道傳遞比較簡(jiǎn)單的信息傳遞比較短或無需延遲的信息傳遞的信息以后不需要引用傳遞的信息與時(shí)間有關(guān)……觸覺通道傳遞非常簡(jiǎn)明的、要求快速傳遞的信息經(jīng)常要用手接觸機(jī)器或裝置的場(chǎng)合其他感覺通道已經(jīng)過載的場(chǎng)合……不同感覺通道的適用場(chǎng)合感覺通道適用場(chǎng)合視覺通道傳遞比較復(fù)雜或抽象的信息聽覺通道傳遞96視覺機(jī)能及其特征視覺概述視覺系統(tǒng)視覺特征視覺機(jī)能視覺刺激視覺概述視覺機(jī)能及其特征視覺概述視覺系統(tǒng)視覺特征視覺機(jī)能視覺刺激視覺97視覺概述

在人們認(rèn)知世界的過程中，大約有80%的信息是通過視覺系統(tǒng)獲得的，14%來自耳朵，6%來自其他器官。因此，視覺系統(tǒng)是人與外界相互聯(lián)系的最主要途徑。視覺概述在人們認(rèn)知世界的過程中，大約有80%的信息是通過983.2視覺機(jī)能及其特征3.2.1視覺刺激

視覺的適宜刺激是光。人的兩眼可以感受到的光波只占整個(gè)電磁光譜的一小部分，其波長(zhǎng)為380～780nm，見圖3-3。3.2視覺機(jī)能及其特征3.2.1視覺刺激99視覺刺激可見光的范圍：380∽780nm視覺刺激可見光的范圍：380∽780nm1003.2.2視覺系統(tǒng)視覺系統(tǒng)由眼睛、視神經(jīng)和視覺中樞的共同活動(dòng)組成。見圖3-4。眼睛是視覺的感受器官，人眼是直徑為21～25mm的球體，其基本構(gòu)造與照相機(jī)類似，見圖3-5。視網(wǎng)膜最外層細(xì)胞包括視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞，它們是接受信息的主要細(xì)胞。如表B1。3.2.2視覺系統(tǒng)視覺系統(tǒng)由眼睛、視神經(jīng)和視覺中樞101視覺系統(tǒng)右視野左視野處理文字的能力較強(qiáng)處理數(shù)字的能力較強(qiáng)數(shù)字文字視覺系統(tǒng)右視野左視野處理文字的能力較強(qiáng)處理數(shù)字的能力較強(qiáng)數(shù)字102視覺系統(tǒng)：眼球結(jié)構(gòu)人眼是直徑為21~25mm的球體視覺系統(tǒng)：眼球結(jié)構(gòu)人眼是直徑為21~25mm的球體103視覺系統(tǒng)：眼睛結(jié)構(gòu)示意圖視覺系統(tǒng)：眼睛結(jié)構(gòu)示意圖104視覺系統(tǒng)：視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜由三層神經(jīng)細(xì)胞組成，最外層是最重要的，其中包括視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞，他們是接受信息的主要細(xì)胞。視覺系統(tǒng)：視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜由三層神經(jīng)細(xì)胞組成，最外層是最重要105視覺機(jī)能視角與視力視野與視距色覺與色視野雙眼視覺和立體視覺中央視覺和周圍視覺暗適應(yīng)與明適應(yīng)視覺機(jī)能視角與視力視野與視距色覺與色視野雙眼視覺和立體視覺中106視角與視力（一）視角是確定被看物尺寸范圍的兩端點(diǎn)光線射入眼球的相交角度如右圖（由瞳孔中心到觀察對(duì)象兩端所張開的角度）。

視角的大小與觀察距離及被看物體上兩端點(diǎn)的直線距離有關(guān)，可用下式表示：a-視角，用（’）表示，即1/600D—被看物體上兩端點(diǎn)的直線距離；L—眼睛到被看物體的距離。視角與視力（一）視角是確定被看物尺寸范圍的兩端點(diǎn)光線射入107視角與視力（二）

眼睛能分辨被看物體最近兩點(diǎn)的視角，稱為臨界視角。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，人站在離視力檢查表5m遠(yuǎn)處觀看表中第十行“E”字，若能分辨清楚，視力為1.0即視力正常，此時(shí)的臨界視角=1′。視力是眼睛分辨物體細(xì)微結(jié)構(gòu)能力的一個(gè)生理尺度，以臨界視角的倒數(shù)來表示。即：視角與視力（二）眼睛能分辨被看物體最近兩點(diǎn)的視角，稱為臨108視角與視力（三）視角與視力（三）109視野與視距（一）

視野是指人的頭部和眼球固定不動(dòng)的情況下，眼睛觀看正前方物體時(shí)所能看得見的空間范圍，常以角度來表示。水平視野垂直視野視野的大小和形狀與視網(wǎng)膜上感覺細(xì)胞的分布狀況有關(guān)，可以用視野計(jì)來測(cè)定視野的范圍。正常人兩眼的視野：視野與視距（一）視野是指人的頭部和眼球固定不動(dòng)的情況下，110水平視野雙眼視區(qū)大約在左右60°以內(nèi)的區(qū)域。在標(biāo)準(zhǔn)視線左右各10°~20°視野內(nèi)可以辨別字。在標(biāo)準(zhǔn)視線左右各5°~30°視野內(nèi)可以辨別字母，在標(biāo)準(zhǔn)視線右30°~60°范圍是顏色視野，人最敏銳的視力是在標(biāo)準(zhǔn)視線兩側(cè)各10°的視野內(nèi)。水平視野雙眼視區(qū)大約在左右60°以內(nèi)的區(qū)域。在標(biāo)準(zhǔn)視線左右各111垂直視野

最大視區(qū)為水平線上方50°，下方70°，在一般狀態(tài)下，站立時(shí)自然視線低于水平線100，坐著時(shí)低于水平線150；在很松弛的狀態(tài)中，站著和坐著的自然視線偏離標(biāo)準(zhǔn)線分別為300和380。觀看展示物的最佳視區(qū)在低于標(biāo)準(zhǔn)視線300的區(qū)域里。垂直視野最大視區(qū)為水平線上方50°，下方70°，在一般狀112視野與視距（二）

視距是指人在操作系統(tǒng)中正常的觀察距離。一般操作的視距范圍在38~76cm之間。視距過遠(yuǎn)或過近都會(huì)影響認(rèn)讀的速度和準(zhǔn)確性，而且觀察距離與工作的精確程度密切相關(guān)。因而應(yīng)根據(jù)具體任務(wù)的要求來選擇最佳的視距。表3一2幾種工作任務(wù)的視距的推薦值。視野與視距（二）視距是指人在操作系統(tǒng)中正常的觀察距離。一113任務(wù)要求舉例視距離(眼至視覺對(duì)象)單位cm固定視野直徑單位cm備注最精細(xì)的工作安裝最小部件（表、電子元件）12~2520~40完全坐著，部分地依靠視覺輔助手段（小型放大鏡、顯微鏡）精細(xì)工作安裝收音機(jī)、電視機(jī)25~3540~60坐著或站著中等粗活在印刷機(jī)、鉆井機(jī)床旁工作50以下至80坐或站粗活包裝、粗磨50~15030~250多為站著遠(yuǎn)看黑板、開汽車150以上250…坐或站不同工作任務(wù)視距的推薦值

任務(wù)要求舉例視距離(眼至視覺對(duì)象)單位cm固定視野直徑單位c1143.中央視覺和周圍視覺

中央視覺（明視覺）—視維細(xì)胞（感色能力強(qiáng)、能清晰分辨物體）。周圍視覺（暗視覺）—視桿細(xì)胞（觀察空間范圍和正在運(yùn)動(dòng)的物體）。操作者在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，除要注視操作對(duì)象外，還要求看到周圍情況。如果視野很小或缺損，將會(huì)對(duì)工作效率產(chǎn)生影響，甚至造成工作事故。因而，在選擇車、船駕駛員時(shí)，必須檢查其正常視野范圍。如果各方面的視野都縮小10°以內(nèi)者稱為工業(yè)盲。3.中央視覺和周圍視覺操作者在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，除要注視115雙眼視覺和立體視覺（一）當(dāng)用單眼視物時(shí)，只能看到物體的平面，即只能看到物體的高度和寬度。若用雙眼視物時(shí)，具有分辨物體深淺、遠(yuǎn)近等相對(duì)位置的能力，形成所謂立體視覺。雙眼視覺和立體視覺（一）當(dāng)用單眼視物時(shí)，只能看到物體的平116雙眼視覺和立體視覺（二）

三維立體畫是利用人眼立體視覺現(xiàn)象制作的繪畫作品。普通繪畫和攝影作品，包括電腦制作的三維動(dòng)畫，只是運(yùn)用了人眼對(duì)光影、明暗、虛實(shí)的感覺得到立體的感覺。雙眼視覺和立體視覺（二）三維立體畫是利用人眼立體視覺現(xiàn)象117雙眼視覺和立體視覺（三）雙眼視覺和立體視覺（三）118雙眼視覺和立體視覺（四）立體視覺的效果并不全靠雙眼視覺，如物體表面的光線反射情況和陰影等，都會(huì)加強(qiáng)立體視覺的效果。此外，生活經(jīng)驗(yàn)在產(chǎn)生立體視覺效果上也起一定作用。例如，近物色調(diào)鮮明，遠(yuǎn)物色調(diào)變淡，極遠(yuǎn)物似乎是蘭灰色。工業(yè)設(shè)計(jì)與工藝美術(shù)中的許多平面造型設(shè)計(jì)頗有立體就是運(yùn)用這種生活經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果。雙眼視覺和立體視覺（四）立體視覺的效果并不全靠雙眼視覺，119色覺與色視野（一）三原色學(xué)說色覺與色視野（一）三原色學(xué)說120色覺與色視野（二）色盲測(cè)定圖色覺與色視野（二）色盲測(cè)定圖121色覺與色視野（三）

色覺視野：是指顏色對(duì)眼的刺激能引起感覺的范圍。不同的顏色對(duì)人眼的刺激不同，所以視野也不同。180白。120黃100藍(lán)。60綠紅。40。。130。白95黃80。藍(lán)45。紅綠水平方向的色覺視野垂直方向的色覺視野色覺與色視野（三）色覺視野：是指顏色對(duì)眼的刺激能引起感覺122暗適應(yīng)與明適應(yīng)（一）當(dāng)人從亮處進(jìn)入暗處時(shí)，剛開始看不清物體，而需要經(jīng)過一段適應(yīng)的時(shí)間后，才能看清物體，這種適應(yīng)過程稱為暗適應(yīng)。暗適應(yīng)過程開始時(shí)，瞳孔逐漸放大，進(jìn)入眼睛的光通量增加。同時(shí)對(duì)弱刺激敏感的視桿細(xì)胞也逐漸轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)，由于視桿細(xì)胞轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的過程較慢，因而整個(gè)暗適應(yīng)過程大約需30min左右才能趨于完成。暗適應(yīng)與明適應(yīng)（一）當(dāng)人從亮處進(jìn)入暗處時(shí)，剛開始看不清物123暗適應(yīng)與明適應(yīng)（二）當(dāng)人從暗亮處進(jìn)入明處時(shí)，最初感到一片強(qiáng)光耀眼，幾乎看不清物體，過一段時(shí)間后才能看清物體，這種適應(yīng)過程稱為明適應(yīng)。明適應(yīng)過程開始時(shí)，瞳孔縮小，使進(jìn)人眼中的光通量減少，同時(shí)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的視錐細(xì)胞數(shù)量迅速增加，因?yàn)閷?duì)較強(qiáng)刺激敏感的視錐細(xì)胞反應(yīng)較快，因而明適應(yīng)過程一開始，人眼感受性迅速降低，30S后變化很緩慢，大約1min后明適應(yīng)過程就趨于完成。暗適應(yīng)與明適應(yīng)（二）當(dāng)人從暗亮處進(jìn)入明處時(shí)，最初感到一片124視覺特征（一）眼睛沿水平方向運(yùn)動(dòng)比沿垂直方向運(yùn)動(dòng)？視線的變化習(xí)慣？快慢從左到右從右到左從上到下從下到上順時(shí)針逆時(shí)針視覺特征（一）眼睛沿水平方向運(yùn)動(dòng)比沿垂直方向運(yùn)動(dòng)？視線的變化125視覺特征（二）3、人眼對(duì)水平方向尺寸和比例的估計(jì)比對(duì)垂直方向尺寸和比例的估計(jì)要準(zhǔn)確得多，因而水平式儀表的誤讀率(28％）比垂直式儀表的誤讀率(35％）低。視覺特征（二）3、人眼對(duì)水平方向尺寸和比例的估計(jì)比對(duì)垂直方向126視覺特征（二）4、當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離距離相等的情況下，人眼對(duì)左上限的觀察最優(yōu)，依次為右上限，左下限．而右下限最差。視區(qū)內(nèi)的儀表布置必須考慮這一特點(diǎn)。右上限左上限左下限右下限視覺特征（二）4、當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離距離相等的情況下127視覺特征（三）5、兩眼的運(yùn)動(dòng)總是協(xié)調(diào)的、同步的，因而通常都以雙眼視野為設(shè)計(jì)依據(jù)。6、顏色對(duì)比與人眼辨色能力有一定關(guān)系。7、當(dāng)人從遠(yuǎn)處辨認(rèn)前方的多種不同顏色時(shí)，其易辨認(rèn)的順序是：綠紅黃白顏色的易辨認(rèn)順序：紅、綠、黃、白；

視覺特征（三）5、兩眼的運(yùn)動(dòng)總是協(xié)調(diào)的、同步的，因而通常都以128視覺特征（四）綠紅黃白當(dāng)兩種顏色相配在一起時(shí)，則易辨認(rèn)的順序是？顏色相配時(shí)的易辨認(rèn)順序：黃底黑字、黑底白字、藍(lán)底白字、白底黑字、白底紅字視覺特征（四）綠紅黃白當(dāng)兩種顏色相配在一起時(shí)，則易辨認(rèn)的順序129聽覺機(jī)能及其特征聽覺概述聽覺系統(tǒng)頻率響應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍方向敏感度掩蔽效應(yīng)聽覺的物理特性聲音的度量聽覺機(jī)能及其特征聽覺概述聽覺系統(tǒng)頻率響應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍方向敏感度掩130聽覺概述聽覺是僅次于視覺的重要感覺，其適宜的刺激是聲音。對(duì)于人來說，只有頻率為20-20000Hz的振動(dòng)，才能產(chǎn)生聲音的感覺。次聲和超聲人耳都聽不見。聽覺概述聽覺是僅次于視覺的重要感覺，其適宜的刺激是聲音。131聽覺系統(tǒng)聽覺系統(tǒng)132聲音的度量：物理物體的振動(dòng)有強(qiáng)有弱，所以人耳聽到的聲音就有大有小，可用聲壓或聲強(qiáng)來反映聲音的大小。A、聲壓與聲壓級(jí)B、聲強(qiáng)聲音的度量：物理物體的振動(dòng)有強(qiáng)有弱，所以人耳聽到的聲133聲壓與聲壓級(jí)聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)引起介質(zhì)中壓力的變化。介質(zhì)中的壓力與靜壓之差稱為聲壓，用p表示，單位pa(1pa=1N/平方米)。正常人耳可聽聲的聲壓變化范圍為2×10-5-20pa，為了計(jì)量和使用方便，及符合人的生理特點(diǎn)，在實(shí)踐中常用聲壓的相對(duì)值—聲壓級(jí)來表示，單位Db。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：式中p—聲壓（pa）；p0—參考基準(zhǔn)聲壓（2×10-5pa）。聲壓與聲壓級(jí)聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)引起介質(zhì)中壓力的變化。134聲強(qiáng)在垂直于聲波傳播方向上，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的平均聲能，稱為聲強(qiáng)。用Ｉ表示，單位為W/m2。一般人耳可聽聲的聲強(qiáng)變化范圍為10-12－102W/m2。聲強(qiáng)在垂直于聲波傳播方向上，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的平均135聲音的度量：主觀聲音給人的主觀感覺，最主要的是聲音的大小。一般來說，聲壓或聲強(qiáng)越大，聲音就越響，但并不成正比關(guān)系。如兩個(gè)喇叭的聲壓級(jí)完全相同均為70dB，但人們聽起來感覺高音嗽響的聲音要比低音喇叭響得多。因此，為了描述人耳對(duì)聲音的主觀感覺，就引出了響度和響度級(jí)主觀度量指標(biāo)。聲音的度量：主觀聲音給人的主觀感覺，最主要的是聲音的大小136響度響度是表示人耳對(duì)聲音的強(qiáng)弱的主觀感覺量，用N表示，單位為“宋”。一個(gè)1000HZ的純音在絕對(duì)閾限以上40dB的響度定義為1宋。其它聲音聽起來比這一聲音大幾倍，就說該聲音的響度為幾“宋”。響度響度是表示人耳對(duì)聲音的強(qiáng)弱的主觀感覺量，用N表示，單137響度級(jí)響度級(jí)(LN)：響度級(jí)是建立在兩個(gè)聲音主觀比較的基礎(chǔ)上，選擇1000Hz的純音作基準(zhǔn)音，若某一聲音聽起來與該純音一樣響，則該聲音的響度級(jí)在數(shù)值上就等于這個(gè)純音的聲壓級(jí)（dB）。響度級(jí)用LN表示，單位是“方”。如果某聲音聽起來與聲壓級(jí)為80dB，頻率為1000Hz的純音一樣響，則該聲音的響度級(jí)就是80方。不同聲音的響度級(jí)可從ISO等響曲線上查出來。響度級(jí)響度級(jí)(LN)：138第3章人體感知與運(yùn)動(dòng)特征課件139響度與響度級(jí)的關(guān)系響度與響度級(jí)的關(guān)系140頻率響應(yīng)聽覺頻率范圍12-25歲：16-20000Hz一般人：20-20000Hz人耳能聽聞的頻率比為fmin/fmax=1：1000；頻率感受的上限隨著年齡的增長(zhǎng)而逐年連續(xù)下降，聽覺的頻率響應(yīng)特性對(duì)聽覺傳示裝置的設(shè)計(jì)是很重要的。頻率響應(yīng)聽覺頻率范圍頻率感受的上限隨著年齡的增長(zhǎng)而逐年連續(xù)下141動(dòng)態(tài)范圍：聽閾2.動(dòng)態(tài)范圍（聲音的強(qiáng)度）聽覺聲強(qiáng)的動(dòng)態(tài)范圍=正好可忍受的聲強(qiáng)/正好能聽見的聲強(qiáng)（1）聽閾：在最佳的聽聞?lì)l率范圍內(nèi)，一個(gè)聽力正常的人剛剛能聽到給定各種頻率的正弦式純音的最低聲強(qiáng)Imin。動(dòng)態(tài)范圍：聽閾2.動(dòng)態(tài)范圍（聲音的強(qiáng)度）142動(dòng)態(tài)范圍：聽閾a、在800-1500Hz頻率范圍內(nèi)，聽閾無明顯變化；

b、低于800Hz，可聽聲音的強(qiáng)度隨著頻率的降低而明顯增大；

c、在3000-4000Hz之間，聽覺靈敏度最高；d、超過6000Hz時(shí)，靈敏度再次下降。動(dòng)態(tài)范圍：聽閾a、在800-1500Hz頻率范圍內(nèi)，聽閾無明143動(dòng)態(tài)范圍：痛閾對(duì)于感受給定各頻率的正弦式純音，開始產(chǎn)生疼痛感的極限聲強(qiáng)Imax

，稱為相應(yīng)頻率“痛閾值”?？筛鶕?jù)各頻率f與極限聲強(qiáng)Imax繪出標(biāo)準(zhǔn)痛閾曲線，見圖3-15。動(dòng)態(tài)范圍：痛閾對(duì)于感受給定各頻率的正弦式純音，開始產(chǎn)生疼144動(dòng)態(tài)范圍：聽覺區(qū)域聽覺范圍：由聽閾和痛閾兩曲線所包圍的聽覺區(qū)，由人耳的感音機(jī)構(gòu)所決定的這個(gè)“聽覺區(qū)”中包括了標(biāo)有“音樂”與“語言”標(biāo)志的兩個(gè)區(qū)域。動(dòng)態(tài)范圍：聽覺區(qū)域聽覺范圍：由聽閾和痛閾兩曲線所包圍的聽覺區(qū)145

（1）時(shí)差：?t=聲音到兩耳的時(shí)間差。人耳可覺察到的聲音信號(hào)入射的最小偏角為3°，?t=30us。（2）由于頭部的掩蔽效應(yīng)，造成聲音頻譜的改變。（3）人耳對(duì)不同頻率、來自不同方向的聲音的感受能力不同。見圖3-12。方向敏感度（雙耳效應(yīng)）（1）時(shí)差：?t=聲音到兩耳的時(shí)間差。人耳可覺察到的聲音信146圖3-12聽覺的方向敏感度圖3-12聽覺的方向敏感度147掩蔽效應(yīng)一個(gè)聲音被另一個(gè)聲音所掩蓋的現(xiàn)象稱為掩蔽。一個(gè)聲音的聽閾因另一個(gè)聲音的掩蔽作用而提高的效應(yīng)，稱為掩蔽效應(yīng)。由于人的聽閾的復(fù)原需要經(jīng)歷一段時(shí)間，掩蔽聲去掉以后，掩蔽效應(yīng)并不立即消除，這個(gè)現(xiàn)象稱為殘余掩蔽或聽覺殘留。掩蔽效應(yīng)一個(gè)聲音被另一個(gè)聲音所掩蓋的現(xiàn)象稱為掩蔽。一148其他感覺機(jī)能及其特征1、膚覺膚覺是僅僅次于聽覺的一種感覺，可感受多種外界刺激，形成多種感覺。

1）觸覺觸覺也稱壓覺或觸壓覺，是皮膚表面承受物體壓力或觸及物體時(shí)，所產(chǎn)生的一種感覺。

(1)觸覺的敏感性：圖3-13

(2)觸覺的定位能力：圖3-14

(3)兩點(diǎn)閾限其他感覺機(jī)能及其特征1、膚覺1492.溫度覺高溫作業(yè)：高于25度GB4200-1997—《高溫作業(yè)分級(jí)》GB953-1989—《高溫作業(yè)允許持續(xù)接觸時(shí)間限制》低溫作業(yè)：低于5度；冷水作業(yè)：水溫低于12度GB/T14439-93——《冷水作業(yè)分級(jí)》GB/T14440-93——《低溫作業(yè)分級(jí)》3.痛覺2.溫度覺3.痛覺150圖3-13男性身體各部分的觸覺敏感性圖3-13男性身體各部分的觸覺敏感性151圖3-14男性身體各部位刺激點(diǎn)定位的能力圖3-14男性身體各部位刺激點(diǎn)定位的能力152本體感覺

本體感覺系統(tǒng)包括耳前庭系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)覺系統(tǒng)，可感受身體和四肢所在位置的信息。1.平衡覺：人對(duì)自己頭部位置的各種變化及身體平衡狀態(tài)的感覺。影響平衡覺的因素：酒、年齡、恐懼、突然的運(yùn)動(dòng)、緊迫、不常有的姿勢(shì)等。本體感覺本體感覺系統(tǒng)包括耳前庭系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)覺系統(tǒng)，可感153本體感覺2.運(yùn)動(dòng)覺：人對(duì)自己身體各部位的位置及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種感覺。運(yùn)動(dòng)覺涉及人體的每一個(gè)動(dòng)作，是僅次于視、聽覺的感覺。人的各種操作技能的形成更有賴于運(yùn)動(dòng)覺信息的反饋調(diào)節(jié)。本體感覺2.運(yùn)動(dòng)覺：人對(duì)自己身體各部位的位置1541、神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能及其特征2、大腦皮質(zhì)功能定位1、神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能及其特征2、大腦皮質(zhì)功能定位155神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)周圍神經(jīng)腦：延髓；腦髓；中腦；間腦；小腦；大腦脊髓按解剖分腦神經(jīng)；脊神經(jīng)按功能分感覺（傳入）神經(jīng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)（傳出）軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)（支配骨骼?。┲参镄陨窠?jīng)（支配內(nèi)臟器官）神經(jīng)系統(tǒng)的組成神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)周圍神經(jīng)腦：延髓；腦髓；中腦；間腦；小腦；大156a、神經(jīng)系統(tǒng)是機(jī)體的主導(dǎo)系統(tǒng)：全身各器官、系統(tǒng)均在神經(jīng)系統(tǒng)的統(tǒng)一控制和調(diào)節(jié)下，互相影響、互相協(xié)調(diào)，保證機(jī)體的整體統(tǒng)一及其與外界環(huán)境的相對(duì)平衡。在此過程中，首先是借助于感受器官接受體內(nèi)外環(huán)境的各種信息，通過腦和脊髓各級(jí)中樞神經(jīng)的整合，最后經(jīng)周圍神經(jīng)控制和調(diào)節(jié)各個(gè)系統(tǒng)的活動(dòng)，從而使機(jī)體得以反應(yīng)多變的外環(huán)境，同時(shí)也調(diào)節(jié)著機(jī)體內(nèi)環(huán)境的平衡。研究神經(jīng)系統(tǒng)的意義b、神經(jīng)系統(tǒng)是心理現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)：從心理學(xué)角度看，人的一切心理和意識(shí)活動(dòng)也是通過神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。a、神經(jīng)系統(tǒng)是機(jī)體的主導(dǎo)系統(tǒng)：全身各器官、系統(tǒng)均在神經(jīng)系統(tǒng)的1573.5.2