人机工程学-视觉

人机工程学Man MachineEngineering 综述 眼的构造眼睛是个球体 直径约为25毫米 眼睛的前面部分是透明的 圆屋顶形状的结构称作角膜 虹膜的颜色是我们的 眼睛的颜色 瞳孔 眼睛的 黑色部分 在虹膜的中心 瞳孔根据光线强弱来改变大小 黑暗的时候 瞳孔就扩大让更多的光线进入 明亮的时候 瞳孔就缩小以减少进入眼睛的光线 我们将这个过程称为适应 光线落在黄斑上就能产生清晰的图像 中央凹在黄斑中心 里面充满高密度的视椎细胞 它提供最清晰的细节 当我们看东西的时候 我们转动眼睛使我们感兴趣区域的光线落在中央凹上 综述 为了能够聚焦于视网膜并清晰地成像 光线在经过眼睛时必须弯曲 我们把这个过程称为折射 大部分的折射发生在光线经过角膜的时候 晶状体形状的细微调节 适应性调节 就能使光线弯曲从而保证我们看到清晰的像 通常 当平行光聚焦于视网膜表面的一点时 出现清晰的视觉 这使我们不用通过适应性调节就能看清远处的物体 眼睛的这种正常状态叫做正常眼 适应 accommodation 适应使我们能够观察近处的物体 如阅读时 并在远近物体之间进行焦点切换 我们的眼睛必须适应不同视距的物体 睫状肌改变晶状体的形状使进入眼睛的光线弯曲 从而使光线聚焦于视网膜 确保我们能够看得清晰 当光线聚焦于视网膜太前面或太后面 都会出现视觉模糊 大脑对视觉模糊作出反应 发信号给睫状肌让它改变晶状体的形状 使得物体置于更清晰的焦点上 调节 adaptation 在视觉适应过程中 视觉系统调节不同强度的光线 光线弱时 我们的瞳孔就放大让更多的光线进入我们的眼睛 当光线强度增加时 瞳孔就收缩以减少进入眼睛的光线 暗适应所花的时间比明适应要长 当进入黑暗的电影院时 你需要花相对长的时间找到你的位置 而当你走出电影院时 只需花几秒钟你就能让你的眼睛适应日光 1岁儿童 分辨出简单的形状 通过抓握 触碰和放置练习手 眼协调和眼睛 身体运动 2 4岁之间 角膜厚度成熟 通过画画和看图练习手眼协调 模仿 匹配颜色和形状 将名称和物体联系起来 3岁左右 视网膜成熟 通过视觉记忆完成拼图并可以画简单图形 描述视觉和视觉问题 综述 屈光不正屈光不正是由通过晶状体的光线发生错误的弯曲引起的 屈光不正最普遍的形式是近视 远视和散光 屈光不正在人群中是普遍的 然而 工业化国家比欠发达国家有更多的近视 和较少的远视 远视 远视是看远处的物体是清晰的 而看近处的物体是模糊的 当光线通过松弛的晶状体没有足够快地聚焦时就引起了远视 此时 光线不是聚焦于视网膜 清晰视觉所必须的 而是在视网膜后聚焦 虽然研究不尽一致 但是大约20 40 的学龄前儿童和7 15 的青少年患有远视 近视 近视是看近处的物体是清晰的 而看远处的物体是模糊的 当光线通过松弛的晶状体过快聚焦时就引起了近视 这时光线在视网膜前聚焦 综述 综述 颜色和视觉工效学 人们能够区分摆在一起的不同的一千多种颜色 颜色是传递信息的有效方法 比如 红色通常意味着危险 然而太多颜色可能产生 圣诞树 效应 使得人们难以决定哪个信息是紧要的 这个对于儿童来说尤其重要 因为他们缺乏处理复杂信息的培训和能力 彩色信息比内容更能吸引儿童的注意力 综述 近距离工作和近视 研究结果表明长时间的近距离工作会导致近视 另外 动物研究也表明连续的近距视觉 尤其是在年幼的时候 容易引发近视 疲劳问题从户外浏览活动到紧张的近距离视觉活动的历史性转换中 导致动态视觉活动减少 静态视觉活动增加 长时间的静态视觉活动可导致动眼系统的肌肉疲劳并产生短期疼痛 动眼系统长期的静态 工作 也可能导致视觉功能的损伤 综述 疲劳问题的征兆眼睛疲劳感觉文本在抖动感觉字母在跳动眼窝疼痛流泪眼干头疼脖子疼恶心头晕目眩注意力难以集中间歇性模糊或双重视觉或二者皆有 综述 阅读问题阅读是儿童独立道路上关键性的里程碑 大多数的电脑和视频游戏需要阅读 即使在一年级 学生需要通过阅读来理解书面说明并做家庭作业 有阅读疲劳问题的儿童能在短时间内良好地阅读 所以老师们可能不能正确地识别这个问题 相反 他们可能给这些孩子贴上缺乏动机的标签或者认为他们有行为问题 尽管语音困难导致阅读技术问题 但是视觉或眼睛的因素可能在疲劳问题上居首要地位 所以帮助他们阅读需要对其视觉和语音知觉进行评估和治疗 综述 综述 改善屏幕质量的建议 综述 显示器位置不恰当的显示器位置会导致眼睛疲劳 很多显示器的位置 较高且离眼睛太近 与视觉系统的功能不相适应 视距 会聚的压力导致眼睛在看近处的显示器时比看远处要更费力 你可以通过以下方法证实这点 把你的手手臂朝正前方伸直 并竖起你的手指 让手指渐渐地靠近你的鼻子 并且你的眼睛要跟随手指的移动 感觉一下 是否手指离眼睛越近 眼睛所感受到的压力就越大 视距越近 眼睛越要集中或向内转 视距越近越容易导致眼睛疲劳 综述 作为一项惯例 视距永远不应该小于65厘米 25英寸 如果字体高度限制了视距 使视距小于65厘米 那么就要增加缩放级别以便让孩子能清楚地看到屏幕 永远不要在孩子能够轻松地看到屏幕上的文字的情况下阻止远的视距 文字类型也起到了一定的作用 小而窄的字体比大而宽的字体更难读 小的字体要么让使用者将屏幕移近 要么自己靠近屏幕 儿童 照料者和制造者应该使用宽的 大的字体和图像 以便视距能够远些 综述 综述 综述 综述 视觉 姿势的前提 当设计物理环境时 设计者应该考虑到儿童的视觉 对于视觉正常的儿童和成人来说 视觉是主要的信息来源 不同年龄的人们在看物体时 都会选择使他们能够看到他们想看到的东西的姿势 儿童会选择使他们能够看得见的姿势 通常是不舒服的姿势 驼着背 伸长脖子 而且持续很长时间 尽管不舒服 这种姿势会成为习惯并且影响生长模式 当儿童能够轻松地看的时候 效率提高 身体得到了支撑 眼睛也不会觉得累 我们的任务如何影响我们的坐姿和看的姿势 综述 斜面桌视觉系统在倾斜的世界里起作用 并且看上端向外倾斜的电脑屏幕更加舒服 桌子也是如此 成人在倾斜20 的桌子上坐得更直 而且减少脖子的弯曲程度 我们希望斜面桌的结论和原理同样适用于儿童 当双眼到任务的距离大约一样的时候 双眼视觉更好 当任务离双眼更近并且使儿童在一个合适的工作环境时 精细动作协调能力会得到改善 最终 儿童会更偏好斜面桌 视觉和照明 大多数儿童能够接受较差的照明环境 只要他们能看见自己在做什么 他们可能不知道如何改善他们所处的环境 甚至不知道他们所处的环境是可以改善的 因为他们比成人更少抱怨 很多照料者和老师认为光线对儿童来说不是一个问题 然而 使成人视觉疲劳的照明条件同样会使儿童的视觉感到疲劳 当儿童的视觉开始发展的时候 为了满足视觉需要 合适的照明条件对儿童来说更为关键 照明可以从正面或负面影响儿童视觉的发展 多少光线是合适的 多并不总是好的 不同的任务要求不同的光线水平 由于我们不清楚儿童在照明方面的偏好 因此大多数设计者认为适用于成人的同样也适用于儿童 建议 1 减少 近处视觉 影响的最好方法是让物体 不那么近 尽量让显示器离孩子的眼睛65厘米 或者在能看清的情况下尽可能的远 a 调节字体来增加文本的大小 b 在远处看时 使用放大功能和自动换行功能来方便阅读 c 在远处看时 使用大的显示器 2 降低电脑屏幕的位置 确保屏幕上端至少在儿童视觉水平线15 以下 3 将显示器向后倾斜以使显示器上端比下端离眼睛远 这在屏幕位置降低的情况下尤其重要 4 注意显示器的位置 使窗户和明亮的光线在儿童的侧面 而不是在儿童前面或者后面 5 使用斜面桌