Эргономика и инженерная психология

размещения в них'всех предусмотренных клавиатурой символов. Так, на каждой из 25 строк размещается по 80 знакомест. На цветных мониторах каждому знакоместу может предопределяться свой цвет символа и свой цвет фона.

При применении мониторов в графическом режиме используется точечная структура экрана. Каждая из точек монохромного дисплея, в за­ висимости от необходимости, может быть темной или светлой, а на экране цветного дисплея - одного из возможных цветов.

Результирующее максимальное количество точек по горизонтали и вертикали называется разрешающей способностью монитора. Она не зави­ сит от размера экрана. Чем выше разрешающая способность монитора, тем лучше качество изображения. Мониторы профессионального класса с диа­ гональю экрана 20-21 дюйм имеют разрешающую способность в пределах от 800 (количество точек по горизонтали) х 600 (количество точек по вер­ тикали) до 1920x1600.

Качество изображения зависит и от частоты регенерации изображе­ ния, измеряемой в герцах. Этот показатель свидетельствует о том, сколько раз в секунду монитор может сменить изображение. Чем выше эта частота, тем выше качество изображения, тем позже возникает утомление пользо­ вателя. Нормальным условиям деятельности соответствует частота регенерации 85 Гц, а комфортным - 100 Гц и выше.

Утомление возрастает с ощущением мерцания экрана, с появлением на нем непредусмотренных полос и пятен, с появлением двойных линий, при дрожании элементов изображения, ухудшении фокусировки изобра­ жения (чаще всего по краям экрана). Если эффект послесвечения изобра­ жения на экране после смены информации заметен, то это вызывает до­ полнительное утомление.

Выработаны дополнительные эргономические требованию к качест­ ву дисплеев. Контраст, определяемый отношением яркости фона и изо­ бражения, должен быть не менее 3:1. Неравномерность яркости контура изображения должна быть не более 1,5:1. Максимальная неравномерность яркости разных частей экрана не должна превосходить 20 %. Отношение яркостей отдельных частей рабочего места пользователя (экран, панель, корпус дисплея, документы и т.д.) не должно превосходить отношения

10: 1.

При пользовании цветными дисплеями рекомендуется избегать яр­ ких цветов, быстро утомляющих глаз. Целесообразно при выводе изобра­ жения объекта на экран использовать не более 4—5 цветов, так как повы­ шенная пестрота действует на пользователя раздражающе. Цвета объекта и фона не должны быть оттенками одного и того же цвета. Красный цвет следует использовать в качестве индикаторов ошибок или для фиксации критических ситуаций. Используемый цветовой код не должен меняться на протяжении решения всей задачи на компьютере.

Существуют различные конструкции дисплеев для применения их в особых условиях (с плоскими экранами, размещенными на откидных крышках портативных компьютеров, с большими экранами для коллектив­ ного просмотра и т.д.).

Дополнительно к дисплеям в качестве средств вывода данных при­ меняются принтеры различных конструкций. Они позволяют получать на бумаге или прозрачном носителе информацию из компьютеров в виде тек­ стов, таблиц, графиков и рисунков.

Простейшими являются матричные принтеры. Изображение с их по­ мощью получается в результате удара по бумаге через красящую ленту пе­ чатающей головки, движущейся вдоль строки. Скорость печати докумен­ тов с помощью недорогих устройств 60-10 с на страницу. Скорость печати

рисунков обычно несколько меньше. Существуют и высокопроизводи­ тельные матричные принтеры.

В струйных принтерах изображение формируется на бумаге в ре­ зультате попадания на нее мелких капель красителя, выдуваемых под дав­ лением из сопел печатающей головки. Такие принтеры широко применя­ ются в цветной печати. При разрешающей способности 600 точек на дюйм с их помощью получаются цветные оттиски, превосходящие по качеству фотографии. Струйные принтеры требуют тщательного обслуживания. Скорость печати цветных объектов с их помощью доходит до нескольких мйнут на страницу.

Лазерные принтеры позволяют получать качество цветной печати, во многих случаях превосходящее полиграфическую продукцию. Модели принтеров среднего класса обеспечивают разрешающую способность от 600 точек на дюйм, а высокого класса - до 1200 точек на дюйм.

Цветные лазерные принтеры дают качественное изображение и вы­ сокую производительность (до 15-40 страниц текста в минуту).

10.2.3. Возможности речевого общения человека и ЭВМ

Наиболее развитым и часто используемым между людьми является речевое общение. В связи с этим понятно стремление осуществить анало­ гичное общение пользователя и ЭВМ. Считается, что такое общение по­ зволит значительно повысить гибкость системы человек - ЭВМ, освобо­ дить человека от изучения систем кодирования информации и от самих процессов ее кодирования и декодирования, позволит значительно разгру­ зить от большого потока информации зрительный анализатор, снизить ве­ роятность забывания смысла сообщений в стрессовых ситуациях. Кроме того, речевая информация воспринимается без затруднений в условиях

плохой видимости, ее прием мало зависит от положения головы и тела че­ ловека. Чувствительность слухового анализатора в меньшей степени, чем зрительного^ зависит от кислородного голодания. Однако при использова­ нии речевой информации следует иметь в виду, что она развертывается во времени (является сукцессивной), в отличие от одномоментного (симуль­ танного) восприятия зрительного образа.

Естественно, что речь пользователя должна обеспечивать высокую точность распознавания слогов и быть разборчивой (правильность пони­ мания слов, предложений и всего сообщения). Уровень громкости речи диктора колеблется от 70 до 100 дБ. Известно, что частотный спектр речи имеет диапазон от 100 до 8000 Гц. Однако техническим каналам передачи речи можно предъявлять пониженные частотные требования, так как без заметного ущерба для разборчивости можно ограничится частотами речи ниже или выше 1700 Гц [17].

Речевая связь человека и ЭВМ обычно не исключает наличия в ин­ терфейсе других, традиционных средств общения. Интерактивная речевая система включает в себя автоматическое устройство распознавания речи пользователя (устройство ввода) и устройство синтеза человеческой речи (устройство вывода). Могут бьггь реализованы интерфейсы только с вво­ дом или только с выводом речевой информации.

Наибольшие трудности, препятствующие широкому внедрению дву­ сторонней речевой связи, возникают при разработке технических средств распознавания человеческой речи. Функционирование таких устройств сводится к преобразованию звуковых параметров речи (амплитуда, часто­ та, временные интервалы и т.д.) в цифровую форму. В памяти компьютера хранятся цифровые эталоны (образы) элементов речи (слогов, слов) и це­ лых коротких фраз. Результаты сопоставления этих эталонов с поступив­ шими и преобразованными в цифровую форму элементами речи исполь­

зуются как входные цифровые сигналы соответствующих программ ЭВМ, позволяющих «осмысливать» содержание потока поступавших сообщений.

Сложность этого процесса заключается в необходимости учета се­ мейства языка пользователя (славянского, романского и т.д.), самого языка (русский, французский), диалекта, половой принадлежности говорящего, акцента, особенности произношения слов и фраз каждым человеком, его словарного запаса, изменчивости параметров речи в зависимости от физи­ ческого и эмоционального состояния. В связи с этим пользователю реко­ мендуется делать определенные паузы между словами и фразами. Повы­ сить надежность распознавания позвЬляют субъектозависимые системы, в которых цифровые фрагменты речи формируются и применяются отдель­ но для каждого пользователя.

Речевой интерфейс легче реализуется при использовании его в узко­ профессиональных целях, так как это позволяет легко нормализовать ис­ пользуемые слова и служебные фразы и тем самым сократить число хра­ нимых в ЭВМ эталонов, повысить надежность распознавания вводимой языковой информации. В настоящее время количество эталонов на уровне слов и фраз в подобных системах доходит до нескольких сотен [19].

Реализация устройств генерации речи представляет собой гораздо более легкую научно-техническую проблему. Йри этом может быть ис­ пользовано несколько различных способов синтеза речи [19]. Словарный запас синтезаторов речи ограничен, в основном, отведенным для этого объемом памяти ЭВМ. С помощью специальных программ пользователь может подбирать наиболее подходящие в данных условиях (наличие и ха­ рактер помех, назначение информации, состояние организма и т.д.) быст­ роту речи, диапазон ее частот, громкость. Это в большинстве случаев по­ зволяет сделать речевые «машинные» сообщения более разборчивыми, чем произносимые человеческим голосом.

Конструкция рабочего места пользователя ЭВМ должна соответст­ вовать всем основным требованиям, предъявляемым к внешним условиям деятельности операторов систем человек - машина. Однако специфиче­ ские свойства ЭВМ как особого объекта деятельности человека опреде­ ляют ряд дополнительных требований к конструкции, параметрам рабоче­ го места потребителя и свойствам среды. Требования к рабочему месту оп­ ределяются, в основном, техническими свойствами интерфейса, информа­ ционно связывающего потребителя и компьютер.

Наличие развитой клавиатуры и дисплея, непрерывная длительная информационная связь человека с компьютером предопределяют рабочее положение сидя.

почитают позу с наклоном назад, поэтому дополнительно предусматрива­ ется регулировка и других параметров рабочего места [19].

Высота среднего ряда клавиатуры над полом должна составлять 70-85 см, а центр экрана дисплея возвышаться над полом на 90-115 см. Наклон экрана в вертикальной плоскости должен быть 88-105°. Преду­ сматривается вращение экрана в горизонтальной плоскости.

Регулировка наклонов экрана и спинки кресла позволяет пользовате­ лю подобрать для себя удобный угол наклона взора по отношению к дис­ плею (0-50°) от горизонтальной оси. Расстояние между экраном и перед­ ней кромкой стола может изменяться от 10 до 26 см.

Часто пульт управления делается смещаемым в горизонтальной плоскости внутрь стола. Желательна регулировка расстояния между поль­ зователем и экраном. Возможность изменения положения ног пользователя обеспечивается глубиной свободного пространства от края стола на уровне

коленей не менее 60 см, а на уровне ступней - не менее 80 см. Рекоменду-

г

ются опоры для ступней ног. На столе предусматривается свободное место для размещения документации пользователя. Для удобства работы с кла­ виатурой ее базовый ряд должен располагаться на 50 мм ниже уровня лок­ тя работающего пользователя.

Для удобства считывания пользователем первичной информации ра­ бочее место должно быть оборудовано держателем документов. Его раз­ мещают так, чтобы пользователю при считывании информации не прихо­ дилось специально наклонять голову. Положение держателя должно регу­ лироваться по наклону, высоте и расстоянию до пользователя. При опти­ мальных условиях работы с первичной документацией плоскость докумен­ та должна располагаться параллельно экрану дисплея. Рабочее место должно предусматривать удобное расположение часто используемых предметов и материалов, а также удобный доступ к местам хранения редко

вующих мышц. Утомление внешних мышц гдаза возникает при необходи­ мости частого и значительного углового перемещения взгляда с одного предмета на другой. В связи с этим взаимное размещение исходных доку­ ментов и дисплея должно сводить к минимуму рассмотренные выше неже­ лательные явления.

Зрительное поле пользователя ЭВМ содержит темные и светлые уча­ стки, что ухудшает остроту зрения и чувствительность к контрастам. Ти­ пичным примером является близкое расположение темного экрана дисплея и ярко освещенного исходного документа. В связи с этим рекомендуется иметь относительный яркостный контраст поверхностей в средней части зрительного поля пользователя не более 3:1, а между крайними ее частя­ ми - не более 10:1.

Общие рекомендации по организации зрительного поля пользователя сводятся к подбору поверхностей предметов, близких по яркости, исполь­ зованию материалов с невысоким коэффициентом отражения и поверхно­ стей предметов, имеющих спокойные цвета. Раздражающе действует на человека и ухудшает его зрительные показатели значительные и частые колебания яркости наблюдаемых объектов.

Частые жалобы пользователей связаны с отчетливым отражением на стекле экрана источников света, клавиатуры и самого человека. Эти отра­ жения накладываются на полезную информацию, что снижает эффектив­ ность ее читаемости, часто приводит к блеску экрана. Основные меры борьбы с этими явлениями заключаются в правильном, взаимном распо­ ложении экрана и источника света, в возможности регулировки наклона экрана. Иногда в этих целях используются экранные фильтры различной конструкции [18].

Если источник света расположен перед пользователем, то возникает прямой блеск, а если позади, то обычно этот источник отражается на экра­ не. Поэтому рекомендуется размещать источник света параллельно оси