Психофизиологические требования к системам отображения информации
Информацию человек может воспринимать пятью органами чувств. Это зрение, слух, осязание, обоняние, вкус. Пропускная способность органов чувств различна. По данным психологов, максимальная пропускная способность органов чувств такова:
- зрения (35)·106 бит/с (по другим источникам до 109 бит/с);
- слуха (25)·104 бит/с;
- осязания 2·103 бит/с;
- обоняния 10100 бит/с;
- вкуса 110 бит/с.
Зрительная система человека устроена так, что вся несущественная информация как бы фильтруется и в мозг человека поступает только от 20 до 70 бит/с («корковый уровень»).
При переработке этой информации мозгом до уровня сознания («уровень реакции») остается всего 24 бит/с.
Глаз человека способен регистрировать три типа световых различий: светлое-темное, желтое-зеленое, красное-зеленое. Максимальное цветоразличение приходится на дневное время (13-15 часов), а минимальное на 233 часа ночи.
Форма и цвет предмета воспринимаются только при яркости ( 10 кд/м2. При яркости менее 0,003 кд/м2 функционируют только палочки (сумеречное зрение), различаются контуры предметов. Различение цветов возможно лишь при достаточно высоких значениях яркости. Надежное и более тонкое различие цветовых оттенков возможно при яркости 175 кд/м2. Колбочки (фоторецепторы) чувствительны к длине световых волн. При равенстве энергии воздействующих волн различия их длин ощущаются как различия в цвете. Глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков: 380445 нм - фиолетовый цвет, 455470 - синий, 470500 - голубой, 500540 - зеленый, 540590 - желтый, 590600 - оранжевый, 610780 - красный.
Механизм преобразования зрительной информации следующий. Воздействие светового потока вызывает возбуждение фоторецепторов. В каждый момент времени совокупность возбужденных и невозбужденных фоторецепторов образует мозаичную картину изображения, проецируемого на сетчатку.
Рецепторы преобразуют световой поток в нервные импульсы, которые передаются по зрительному нерву в мозг.
Чувствительность фоторецепторов неодинакова к разным участкам спектра: наиболее высока к желтым и зеленым и значительно ниже к красным.
Важной характеристикой глаза является относительная видность , которая характеризует чувствительность глаза к различным участкам светового спектра:
где - ощущение, вызываемое источником излучения длиной 550 нм;
- ощущение, вызываемое источником той же мощности при длине волны .
Кривая относительной видности приведена на рис. 9.1.
Рис. 9.1 - Чувствительность глаза к свету в зависимости от длины волны
На основании многочисленных исследований было установлено, что оптимальная интенсивность освещения для большинства видов деятельности человека составляет примерно 4001000 лк. Освещение рабочего места не должно слепить глаза и создавать резких теней. Естественный свет менее утомляет зрение, чем искусственный. При чтении, например, глаза устают меньше при желтом и зеленом свете, чем при красном.
Цвет обладает свойством воздействовать на психику человека. Теплые тона (красный, оранжевый, желтый) несколько возбуждают нервную систему, холодные (голубой, зеленый, фиолетовый) - успокаивают. Этот факт необходимо учитывать при оформлении интерьера рабочего помещения операторов. Психофизиологическое воздействие цвета на человека приведено в табл. 9.1.
Таблица 9.1 - Психофизиологическое воздействие цвета на человека
Цвет |
Давление крови |
Пульс | Дыхание |
Мускульное напряжение |
Эмоция |
Интел- лект |
Красный |
заметно увеличи- вает |
неско- лько ус- коряет |
учащает | заметно увеличивает |
экспрес- сивно действу- ет |
эксцент-рически действу- ет |
Оранже- вый |
слегка увеличи- вает |
слегка ускоря- ет |
не влияет |
несколько увеличива- ет |
стимули- рует, эйфори- чески дейст- вует |
то же |
Желтый |
практи- чески не меняет |
не меняет | не влияет | не влияет | слегка активи-зирует |
нейтра- лен или слегка активи- зирует |
Зеленый |
слегка уменьша- ет |
незна- читель- но умень- шает |
то же |
незначите- льно умень- шает |
уравно- вешива- ет |
уравно- вешива- ет |
Голубой |
несколь- ко умень- шает |
слегка успока- ивает |
несколь- ко успокаивает или не меняет |
несколько уменьшает |
уравно- вешива- ет |
интро- спектив- но дейст- вует |
Синий |
несколь- ко умень- шает |
неско-лько замед- ляет |
несколь- ко успокаивает |
заметно уменьшает |
несколь- ко заторма- живает |
то же |
Фиолетовый |
заметно умень- шает |
заметно замед- ляет |
заметно замед- ляет |
заметно уменьшает |
заторма- живает |
угнетает при длительном восприя- тии |