Лабораторные работы / Лаб8 / Лабораторная_8_Давыдов_Крахотин_Смирнова
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)
КАФЕДРА БЖД
ОТЧЕТ по лабораторной работе 8
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
Тема: ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОСПРИЯТИЯ ЧЕЛОВЕКОМ ЗРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ
Студенты гр. 2392 |
|
Давыдов В.А. |
|
|
|
|
Крахотин М.А. |
|
|
|
|
|
|
|
Смирнова М.В. |
|
|
|
|
Преподаватель |
|
Трусов А.А. |
|
|
|||
|
|
|
|
Санкт-Петербург
2025
Основные теоретические положения
Зрительное восприятие информации является одной из важнейших составляющих операторской деятельности. Эффективность приёма и обработки зрительных сигналов определяется как физиологическими особенностями человека, так и параметрами предъявления информации на экране.
Основными характеристиками зрительного восприятия являются:
Острота зрения — способность глаза различать мелкие детали предметов. Она оценивается величиной, обратной минимальному угловому размеру объекта, при котором он различим глазом.
Угловой размер связан с линейным размером символа и расстоянием до экрана соотношением:
|
|
|
|
|
= 2 tan |
|
, = 2arctg |
|
. |
2 |
2 |
|||
Чем больше угловой размер символа, тем легче его воспринять.
Время экспозиции — промежуток времени, в течение которого символ предъявляется на экране. При слишком короткой экспозиции зрительная система не успевает сформировать устойчивый образ, что снижает точность восприятия.
Контрастность и яркость символов влияют на видимость и скорость различения объектов. Оптимальные значения обеспечивают максимальную чёткость и отсутствие зрительного утомления.
Количество и форма предъявляемых символов связаны с ограниченными возможностями кратковременной памяти человека. В
среднем человек способен одновременно удерживать и воспроизводить 5–7
элементов, что необходимо учитывать при проектировании интерфейсов.
2
Тип формуляра (строка, матрица и др.) влияет на пространственное восприятие информации. Линейное расположение символов требует последовательного сканирования взгляда, а матричное — повышает нагрузку на пространственную ориентацию.
Индивидуальные особенности оператора (внимание, скорость реакции,
утомляемость, тренированность) оказывают значительное влияние на результаты восприятия.
Таким образом, эргономическая оценка условий предъявления зрительной информации направлена на определение оптимальных сочетаний параметров — размеров символов, времени экспозиции, контраста, формы расположения и объёма информации, обеспечивающих минимальную ошибочность и высокую скорость зрительного восприятия.
3
Цель работы
Исследование влияния параметров предъявления зрительной
информации на характеристики деятельности человека.
Ход выполнения работы
1.Результаты работы и их анализ
Входе лабораторной работы было проведено пять серий экспериментов, направленных на исследование влияния различных параметров предъявления зрительной информации на точность её восприятия человеком. Во всех сериях измерялась зависимость доли правильных ответов P(t) от времени экспозиции символов t.
Эксперимент №1
Параметры: размер символов — 8; количество символов — 4; набор символов — цифры; тип формуляра — строка.
На основе таблицы (табл. 1) составлен график (рис. 1)
Таблица 1. Эксперимент 1
N/P(t) |
55 |
110 |
165 |
220 |
275 |
330 |
С |
0,2 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1 |
1 |
Д |
0,4 |
1 |
0,8 |
0,8 |
1 |
1 |
К |
0,8 |
0,4 |
0,8 |
0,6 |
1 |
1 |
Рисунок 1. Эксперимент №1
4
Из таблицы и графика видно, что при малом размере символов показатели точности сильно зависят от времени экспозиции. При 55 мс правильное воспроизведение информации минимальное (0,2–0,8), однако при увеличении времени до 165–220 мс все испытуемые достигают 100 %
правильности. Это указывает на то, что мелкие символы требуют большего времени для распознавания и формирования устойчивого зрительного образа.
Эксперимент №2
Параметры: размер символов — 14; количество символов — 4; набор символов — цифры; тип формуляра — строка. Данные: табл. 2, рис. 2.
Таблица 2. Эксперимент №2
N/P(t) |
55 |
110 |
165 |
220 |
275 |
330 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
0,8 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Д |
0,8 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
К |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2. Эксперимент №2
Увеличение размера символов до 14 пт обеспечило практически безошибочное восприятие уже при 110 мс. Все испытуемые показывают 100 % правильности при дальнейшем увеличении экспозиции. Это подтверждает, что угловой размер изображения оказывает ключевое влияние на скорость и точность зрительного восприятия.
5
Эксперимент №3
Параметры: размер символов — 14; количество символов — 4; набор символов — буквы; тип формуляра — строка. Данные: табл. 3, рис. 3.
Таблица 3. Эксперимент №3
N/P(t) |
55 |
110 |
165 |
220 |
275 |
330 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
0,4 |
0,4 |
1 |
0,8 |
0,8 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Д |
0,2 |
0,8 |
0,8 |
1 |
0,6 |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
К |
0,2 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,8 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3. Эксперимент №3
При переходе от цифр к буквам наблюдается снижение точности на коротких временах экспозиции (55–110 мс). Испытуемый Давыдов показал минимальные значения 0,2–0,8, тогда как Смирнова быстрее достигала 100 %. Это объясняется тем, что буквы имеют более сложную форму и менее различимы при коротком времени предъявления, что увеличивает нагрузку на зрительный анализатор.
Эксперимент №4
Параметры: размер символов — 14; количество символов — 4; набор символов — цифры; тип формуляра — матрица. Данные: табл. 4, рис. 4.
6
Таблица 4. Эксперимент №4
N/P(t) |
55 |
110 |
165 |
220 |
275 |
330 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
0,8 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Д |
0,8 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
К |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 4. Эксперимент №4
При изменении формы отображения с «строки» на «матрицу» точность восприятия сохраняется высокой. Все испытуемые демонстрируют стабильные значения уже при 110 мс. Однако у Крахотина на малых экспозициях (55–165 мс) показатели несколько ниже (0,6–0,8), что связано с усложнением пространственного восприятия при расположении символов в виде матрицы.
Эксперимент №5
Параметры: размер символов — 14; количество символов — 6; набор символов — цифры; тип формуляра — строка. Данные: табл. 5, рис. 5.
Таблица 5. Эксперимент №5
N/P(t) |
55 |
110 |
165 |
220 |
275 |
330 |
|
|
|
|
|
|
|
С |
0,2 |
0,6 |
0,6 |
0,8 |
0,4 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
Д |
0 |
0 |
0 |
0,4 |
0,2 |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
К |
0 |
0,4 |
0,2 |
0,6 |
0,8 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
7
Рисунок 5. Эксперимент №5
При увеличении количества символов в ряду до 6 доля правильных ответов заметно снижается. Даже при максимальном времени предъявления
(330 мс) не достигается 100 % точности. Это объясняется ограниченным объёмом кратковременной зрительной памяти (5–7 элементов). Испытуемая Смирнова показала наилучшие результаты, в то время как Давыдов допускал больше ошибок при всех экспозициях.
Таким образом, с увеличением времени экспозиции точность восприятия растёт у всех испытуемых, достигая 100 % при 220–275 мс. Размер символов оказывает наибольшее влияние: мелкие символы требуют большего времени на распознавание. Тип символов влияет на сложность восприятия — цифры воспринимаются быстрее и надёжнее, чем буквы. Тип формуляра
(строка/матрица) оказывает слабое влияние, однако матрица требует большего времени фиксации взгляда. Количество символов в предъявляемой последовательности прямо влияет на вероятность ошибок из-за ограничения кратковременной памяти. Отмечаются индивидуальные различия: у
Смирновой показатели были наиболее стабильны, у Давыдова — наибольшие колебания в зависимости от условий предъявления.
8
Вывод
В ходе лабораторной работы было экспериментально исследовано влияние параметров предъявления зрительной информации на эффективность её восприятия человеком. На основании анализа полученных данных установлено, что точность воспроизведения зрительных образов возрастает с увеличением времени экспозиции символов.
Определено, что размер символов оказывает наиболее существенное влияние на качество восприятия: при малом размере (8 пт) наблюдается значительное снижение точности, тогда как при увеличении до 14 пт информация воспринимается практически безошибочно уже при коротких временах предъявления. Изменение типа символов также влияет на результат: буквенные обозначения распознаются медленнее и требуют большего времени для правильного воспроизведения по сравнению с цифрами. Тип формуляра (строка или матрица) оказывает менее выраженное воздействие, однако при матричном расположении наблюдается небольшое увеличение времени, необходимого для восприятия.
При увеличении количества предъявляемых символов снижается точность распознавания, что связано с ограниченным объёмом кратковременной зрительной памяти (5–7 элементов). Кроме того,
результаты показали наличие индивидуальных различий между испытуемыми, обусловленных особенностями внимания, памяти и скорости сенсомоторных реакций.
Таким образом, оптимальными условиями для точного восприятия зрительной информации являются: размер символов около 14 пт, количество символов не более 4 и время экспозиции не менее 220 мс. Полученные результаты подтверждают необходимость учёта эргономических параметров отображения информации при проектировании интерфейсов операторских систем и средств визуального контроля.
9