Читать книгу "Эргономика"
8.2. Представление визуальной информации на рабочем месте
Острота зрения – способность зрительной системы человека-оператора обнаруживать или различать мелкие детали информационной модели.
Острота зрения минимального обнаружения – это размер, который должен иметь элемент информационной модели для того, чтобы быть видимым.
Принято, что он имеет размер, равный размеру минимально различимого глазом пятна диаметром в 1'. В действительности он может быть много меньше и достигает угла 0,05'. Это объясняется тем, что острота минимального обнаружения существенно зависит от яркости, контрастности и вида контраста – прямого или обратного. Величину 1' принято считать усредненным, типовым значением остроты зрения минимального обнаружения.
Угловой размер знака – это угол между линиями, соединяющими крайние точки знака по высоте и точки глаз наблюдателя (рис. 8.1).
Рис. 8.1. Определение углового размера знака
Линейный размер знака определяется исходя из углового по следующим формулам:
h=2l ∙ tgα/2
или для малых углов
h≈3αl ∙ 10–4,
где h – размер знака, мм; α – угловой размер знака, угл. мин; l – расстояние от глаза до знака, мм.
Угловые размеры знаков в зависимости от их сложности для восприятия должны быть не менее:
• 12' – знак простой формы (2–3 элемента);
• 20' —знак средней сложности (4–6 элементов);
• 40' —знак сложной формы (7 и более элементов);
• 6' —простейший элемент знака;
• 35' – угловые размеры цветного знака.
Пользователь может читать текстовую информацию, соответствующую меньшему углу зрения, чем тот угол, при котором он распознает отдельные буквы, не связанные по смыслу.
При взгляде на поверхность под углом, отличающимся от прямого, мы имеем дело с его проекцией, поэтому необходимо корректировать расчеты высоты знаков с учетом угла (примеры расчета размеров графических элементов объектов бытовой среды приведены в приложении 1).
Текстовое представление информации в эксплуатационной документации должно удовлетворять следующим требованиям:
• сведения излагаются четко, кратко, без излишней детализации;
• информация дается с учетом квалификации пользователей;
• информация излагается в форме, обеспечивающей ее непосредственное использование без расшифровки, преобразования, пересчета и перекодирования;
• примечания и пояснения выделяются скобками, подчеркиванием, размещением, способом написания (курсивом, размером шрифта);
• предупреждения и запрещения обозначаются цветом, подчеркиванием, размером шрифта;
• несущие основную смысловую нагрузку слова – дескрипторы выделяются;
• отчетно-информационные материалы имеют постоянную структуру текста – например, в виде бланка;
• повторяющиеся данные одинаково именуются и нумеруются;
• нумерация пунктов последовательная и независимая от страницы; каждый пункт должен начинаться с новой строки.
Привычная конфигурация шрифтов предусматривает оптимальное соотношение ширины и высоты знака 3:4, а расстояние между ними – 15–20 % их высоты. Размер шрифта – 12 пт, 14 пт. Нужно использовать самые распространенные гарнитуры шрифтов. Для текста не следует применять более двух гарнитур шрифтов. Экзотические шрифты не подходят для текстовой информации. Они хуже воспринимаются и не всегда поддерживаются печатающими программами. Сейчас самым распространенным в электронных текстах является шрифт «Гельветика», а на бумажных носителях – «Таймс». Текст на Web-страницах должен быть более лаконичным, чем обычный текст – 25–50 % от него.
В предложениях нужно применять простые слова и выражения. Использование метафор, каламбуров следует ограничивать, поскольку они не всем могут быть понятны.
Текст должен быть удобным для беглого ознакомления. Не следует заставлять пользователя читать весь текст целиком. Для привлечения внимания пользователя можно применять различные структурные элементы.
Структурные элементы способствуют направлению внимания человека-оператора на ключевые слова, фразы, маркированные списки.
Ключевые слова, фразы должны выделяться видом шрифта (например, заглавными буквами или соответствующим видом кодирования – размером, яркостью).
В начале текста может быть приведена сводная информация по рассматриваемому вопросу. Пользователь в любой момент, прерывая чтение, знает, что приведено на этой странице. Небольшие абзацы позволяют ознакомиться с основным текстом сразу. Лучше всего пользоваться правилом «один абзац – одна законченная мысль» либо в начале абзаца должна быть приведена наиболее значимая информация.
Заголовки и подзаголовки как структурный элемент должны нести в себе максимальную смысловую нагрузку, а не быть просто эффектным дополнением к основному тексту. Ознакомившись с заголовком, пользователь должен четко представлять, о чем будет речь в указанном фрагменте текста.
Табличное представление информации, как правило, не используется для последовательного чтения: его предназначение – облегчить выборочный поиск информации. Предпочтительней горизонтальная организация таблиц, нежели смешанная в рамках одной задачи вертикальная и горизонтальная ориентация считываемой информации. Буквенно-цифровые данные в таблицах следует выравнивать слева, а числовые данные – справа, по десятичной запятой. Таблицы по ширине не должны растягиваться более чем на одну страницу.
К текстовой информации в таблицах предъявляются свои требования:
– головка таблицы должна быть максимально простой для понимания;
– необходимо использовать простые, односложные, неопределенно-личные или безличные предложения, не имеющие эмоциональной окраски; порядок слов в предложении прямой;
– не следует использовать сложные предложения с длинным рядом последовательных подчинений;
– рекомендуемая длина текста не более 11 значащих слов;
– должно быть минимизировано употребление логических связок «и» («или») и их сочетаний;
– следует исключить многоступенчатые подчиненные предложения с неоднократным повторяемыми частицами «не»;
– не сокращать ключевые слова. Этим можно нанести ущерб пониманию смысла сообщения.
Следует иметь в виду, что для решения задач восприятия и понимания употребление графика в два раза эффективнее таблицы и значительно эффективнее формулы. Графики чаще всего используются при больших массивах данных, когда требуется качественная многофакторная оценка ситуации. При необходимости подчеркнуть различия величин горизонтальная диаграмма предпочтительнее вертикальной; если различия не так существенны, целесообразнее вертикальная форма представления данных. При графическом представлении информации ведущим различительным признаком является цвет. С помощью цвета можно выделять шкалы, параметры, значения параметров, части диаграмм, линий и областей на графиках. Линии координат, сетку, оцифровку, заголовок и пояснения к графику или диаграмме рекомендуется обозначать одним и тем же цветом. Числовое значение параметра лучше выделять тем же цветом, что и его графическое изображение.
Столбиковые диаграммы позволяют отображать соотношение частей, составляющих одно целое. Общим правилом при построении столбиковых диаграмм является наличие рамки, заголовка, обозначений по осям координат, указание единиц измерения отображаемого параметра. Расстояние между столбиками рекомендуется делать равным ширине самих столбиков, ширину столбиков в свою очередь целесообразно рассчитывать в пределах 1/12– 1/15 величины оси. Критические значения и параметры могут быть дополнительно кодированы (цветом, контрастом, мерцанием, яркостью или специальными знаками внутри диаграммы).
Размеры графика или диаграммы не должны превышать 3/4 информационного поля, а при наличии поясняющих надписей, легенд и т. п. – 1/2 его площади. Количество смысловых элементов (например, столбиков) при бессеточном поле не должно превышать 6–8 по горизонтали и 4–6 по вертикали; при наличии координатной сетки (например, графиков) количество оцифрованных делений не должно превышать 12–15 по горизонтали и 6–8 по вертикали.
Секторные диаграммы используются при невозможности построения круговой – для наглядного представления соотношения частей некоторого целого: например, вклада из разных источников.
Диаграммы типа блочной структуры или дерева предназначены для представления связей между данными или их источниками. Посредством таких моделей может быть отображена структура (дерево) диалога в качестве подсказки пользователю.
8.3. Кодирование информации
Информация об объектах управления предъявляется оператору не в натуральном, а в закодированном виде. Важной проблемой при кодировании информации становится проблема создания особого языка, который будет понятен человеку и может быть использован машиной. Под кодированием информации понимают операцию отождествления условных знаков с тем или иным видом информации. Оптимальность кода предполагает обеспечение максимальной скорости и надежности приема и переработки информации человеком.
Различные качественные и количественные характеристики объектов кодируются разными способами: условными знаками, буквами, цифрами, цветом, яркостью, формой и т. д.
Каждый способ кодирования называется видом алфавита. При решении различных задач проявляются преимущества тех или иных видов алфавита.
При выборе алфавита следует опираться на знания, сложившиеся и прочно закрепленные в опыте человека – это помогает возникновению ассоциаций, повышает скорость и точность декодирования:
– буквы говорят о названии объекта;
– цифры – это количественная характеристика;
– цвет свидетельствует о значимости;
– геометрические формы дают наглядную картину.
При кодировании информации вначале выбирается вид алфавита кодирования. Вид алфавита кода выбирают с учетом характера представляемой информации и задач, решаемых в системе «человек-машина-среда». Основание кода – длина алфавита кодирования, определяемая количеством кодируемых объектов и их характеристик. Основание кода оценивается в рамках одной функции или приборной панели. Необходимо стремиться к его минимизации.
Кодирование формой. При кодировании информации формой основной классификационный признак объекта должен кодироваться контуром или силуэтом, которые дают основные понятия о типе (классе) объекта. Максимальное основание кода ограничено выбранным алфавитом.
Предпочтительные варианты использования кодирования формой:
• кодирование класса и вида объекта;
• кодирование задач поиска и опознавания;
• выделение текстовой информации (табличный и структурный способ).
Знаки должны быть ассоциативны с образом соответствующего объекта:
– нести черты внешнего вида или процесса;
– представлять собой слово, заглавную букву, логограмму, логотип в соответствии с названием объекта;
– быть однотипными с используемым соответствующим условным обозначением объекта, принятым, например, в обыденной жизни или в эксплуатационных документах;
– представлять реальное изображение в виде фотографии. По принципам ассоциативности, например, строятся знаки, обозначающие форму шва на блоке управления швейной машинкой (рис. 8.2).
Рис. 8.2 Примеры кодирования информации формой видов шва на блоке управления швейной машинкой
При выборе контурного или силуэтного знака предпочтение отдается силуэтным. При использовании силуэтных алфавитов необходимо иметь в виду следующие особенности:
– силуэтные знаки имеют меньшее (по сравнению с контурными) основание кода, что вызвано невозможностью употребления внутренних деталей для кодирования дополнительных характеристик объектов;
– недопустимо сочетание в одном алфавите контурных и силуэтных знаков.
При конструировании контурных знаков предпочтение следует отдавать внутренним деталям перед наружными.
Знак должен представлять собой замкнутую фигуру. Дополнительные детали знака характеризуют дополнительные понятия о характеристиках (свойствах, состояниях) объекта. Дополнительные детали не должны пересекать или искажать контур знака (исключение могут составлять знаки, выражающие отмену информации, запрещение каких-либо действий, окончание их и т. п.).
В качестве опознавательных признаков знаков в пределах одного алфавита нельзя использовать:
– число элементов в знаке (исключение составляют знаки с признаком множественности без точной количественной характеристики – например, отображающие понятия «мало-много», «одиночный-групповой»);
– отличие знаков по признаку позитив-негатив;
– отличие знаков по признаку «прямое зеркальное отражение» (за исключением случаев, когда это необходимо для отображения пространственной ориентации или направленности по признаку «вверх-вниз», «влево-вправо», «вперед-назад» и т. п.);
– буквы, цифры и знаки препинания снаружи или внутри контура;
– более трех-четырех вариантов одного и того же признака знака (например, различную площадь штриховки и т. п.);
– пунктирные и штриховые линии;
– более девяти дополнительных деталей к базовой конфигурации.
Одинаковые смысловые понятия должны кодироваться в соответствующих знаках идентичными графическими элементами. Выбранная графическая структура алфавита должна позволять (при необходимости расширения алфавита) «наращивать» знаки дополнительными графическими элементами с сохранением общей структуры построения алфавита в целом.
Для знаков, имеющих простую геометрическую форму (круг, квадрат, прямоугольник), должна быть использована соответствующая фигура базового конфигуратора, в рамках которого может производиться изменение знака путем добавления деталей (изменение формы), перемещения элементов (пространственной ориентацией), изменения цвета отдельных элементов.
Контур знака должен быть четким и простым в начертании, состоящим из небольшого количества элементов. Фигуры, составленные из прямых линий, имеющие выступы и острые углы, различаются лучше, чем фигуры, имеющие закругления. Дополнительные детали размещаются в верхней или нижней частях основного контура знака.
Примеры
Кодирование информации формой элементов управления бытовой техники (рис. 8.3)
Рис. 8.3. Кодирование информации формой элементов управления (духовой шкаф)
В текстовом материале примером кодирования формой является абзац, на Web-сайтах – это «иконки» и т. д.
Кодирование информации символом. Кодирование информации символом – это вариант кодирования формой с унифицированными ограничениями. Предполагает выделение каким-либо специальным знаком необходимого объекта или состояния.
Максимальное основание кода – 7. Предпочтительные варианты кодирования символом:
• передача информации о значимости объекта;
• привлечение внимания оператора;
• для задач поиска.
Формообразование символов максимально упрощено, но в то же время их очертания должны быть запоминаемы, стандартны и хорошо знакомы. Обычно используется в качестве дополнительного кода в многомерном кодировании.
Примеры
1. Галочка, крестик, дефис и другие символы, проставляемые рядом с выделяемой таким образом необходимой текстовой информацией.
2. Подчеркивание обозначаемого информационного объекта рамочкой вокруг него.
Кодирование информации размером знака. Устанавливается соответствие площади, объема, линейного размера знака и характеристик объекта (размер, значимость, удаленность, высота и т. д.): например, более значимая информация должна иметь и бо́льший размер (размеры шрифтов, передающих значимость текстовой информации, со снижением уровня значимости уменьшаются).
Кодирование информации толщиной шрифта и линией – это тоже кодирование размером (если при этом изменяется насыщенность цвета, это будет кодирование яркостью).
Максимальное основание кода – 5.
Предпочтительный вариант использования – передача информации о характеристиках объекта.
Размер знака может изменяться (увеличиваться, уменьшаться) в зависимости от содержания информации не менее чем в 1,5 раза.
Примеры
1. Снежинки на холодильнике обозначают уровень холода данной модели. Самая большая снежинка говорит о режиме заморозки.
2. Прямоугольники разной высоты показывают уровни охлаждения, на которые рассчитан холодильник (рис. 8.4).
Рис. 8.4. Кодирование информации размерами одной и той же фигуры (дополнительно используется цвет)
Кодирование информации длиной линии. Это вариант кодирования размером. Линию целесообразно представлять штрихами или сопровождать масштабными отметками. Штрихи можно группировать по 2, 3, 4. Скорость, например, определяется по числу масштабных отметок. Максимальное основание кода – 6.
Предпочтительный вариант использования кодирования информации длиной линии – представление информации о величине изменения отдельных характеристик состояния объекта (скорость движения, пройденное расстояние).
Примеры
1. Приборная круговая шкала с делениями.
2. Шкала термометра.
Кодирование информации пространственной ориентацией. В качестве признака данного кодирования используется пространственное положение объекта. Для асимметричных фигур кодирование достигается путем поворота фигуры в поле зрения наблюдателя; для симметричных фигур в качестве признака пространственной ориентации используют утолщение одной из линий контура знака. Максимальное основание кода – 8.
Предпочтительные варианты использования кодирования информации положением объекта в пространстве (пространственная ориентация):
• передача информации о направлении движения объекта, его отклонении от курса;
• установление режима работы;
• изменение параметров движения.
Примеры
1. Приборный переключатель с указанием делений.
2. Указатели направления и линии, по которым производится совмещение деталей и элементов (например, риски на органах управления или насечки на лекалах).
3. Кодирование пространственной ориентацией с помощью циферблата часов показано на рис. 8.5.
Рис. 8.5. Кодирование пространственной ориентацией (циферблат часов)
Кодирование информации количеством знаков. В данном виде используется несколько приемов кодирования информации. Во-первых, это единообразные знаки, изменение количества которых характеризует изменение какого-либо признака. Максимальное основание кода – 3.
Во-вторых, это точки в квадратном конфигураторе (максимальное основание кода при кодировании количеством точек – 5).
В-третьих, это точки и штрихи в квадратном конфигураторе (максимальное основание кода при кодировании количеством точек и штрихов – 10).
Предпочтительные варианты использования:
• отображение количественных характеристик объекта (визуальное сравнение);
• информация о величине изменения отдельных характеристик состояния объекта;
• тактильное распознавание информации.
Буквенно-цифровое кодирование информации. Выделяют следующие варианты буквенно-цифрового кодирования:
– буквы, слова, тексты;
– цифры, числа;
– сочетание букв и цифр.
Для исключения вероятности смешения знаков выделяют характерные признаки каждого знака. При этом необходимо выдерживать оптимальные соотношения основных параметров знака: высоты, ширины, толщины линии. Все цифры должны быть либо арабскими, либо римскими.
Максимальное основание кода зависит от количества используемых знаков:
– при кодировании буквами – это количество букв в алфавите;
– при кодировании цифрами – это цифровой ряд от 0 до 9 (в других случаях длина кода неограниченна).
Предпочтительные варианты использования буквенно-цифрового кодирования информации:
– передача информации о дискретно изменяющихся количественных параметрах объектов;
– обозначение классов и типов объектов;
– обозначения наименования объекта.
Примеры
1. Наименование изделия.
2. Текстовая информация.
Кодирование информации яркостью. Кодирование информации яркостью – это кодирование уровнем сигнала, поэтому для визуальной информации это яркость в буквальном смысле слова, а для звуковой это громкость. Яркость знаков выбирают с учетом общей освещенности на рабочем месте пользователя и светлотного контраста[11]11
Светлотный контраст – степень различия серых или цветных элементов информационной модели по их относительной яркости.
[Закрыть] других элементов информационной модели. Контраст – вариант кодирования яркостью. Для звука это громкость. Максимальное основание кода – 4.
Предпочтительные варианты использования кодирования яркостью:
• передача информации о состоянии объекта;
• выделение функциональных зон (управление курсом, система защиты, внешние связи).
Селекцию яркостью следует использовать только для выделения рядом расположенных элементов. Яркость каждого должна отличаться от соседнего не менее чем в два раза. Кодирование этим способом менее предпочтительно по сравнению с другими (применяется, когда остальные исчерпаны), поскольку сигналы различной яркости могут утомлять оператора.
Примеры
1. Сигнализатор (горит/не горит).
2. В тексте выделение фоном обозначаемого фрагмента.
3. Усиление звука при демонстрации по телевидению рекламы.
Кодирование цветом. Для кодирования цветом применяются очень яркие краски, иногда даже фосфорические, поскольку изображения должны быть четкими; допустимо выделение контуров черной или красной краской, без передачи тонов.
Следует отдавать предпочтение общепринятым цветам.
Максимальное основание кода – 11.
Общее число используемых цветов может быть увеличено при сочетании цветового кодирования с кодированием яркостью. Предпочтительные варианты использования кодирования цветом:
• передача информации о состоянии или значимости объектов;
• для задач поиска и опознавания при высокой плотности информации.
Кодирование цветом удобно для обозначения различных состояний одного объекта (например, используется на смесителе для обозначения горячей и холодной воды – в данном случае оно ассоциативно по отношению к привычному цвету холодных и горячих объектов, основание кода – 2).
Существует стандартное отношение к кодированию цветом:
– желтый цвет (дополнительный – белый) несет предупреждающую информацию, имеет осведомительный характер, дает рекомендации для выполнения тех или иных действий, оставляя за пользователем право выбора окончательного решения;
– зеленый (дополнительный – синий) – предписывающая информация: носит командный характер, требует или разрешает выполнение строго определенных действий, указывает на готовность к выполнению тех или иных действий;
– красный (дополнительный – оранжевый) дает запрещающую информацию, носит аварийный характер, накладывает строгие ограничения на выполнение тех или иных действий или запрещает их, указывает на неготовность к работе (неисправность). Дополнительный цвет применяется для выделения особо важной информации внутри алфавита (например, для информации, требующей экстренного принятия решения).
Недопустимы сочетания близких цветов: красных символов на розовом фоне, голубых на зеленом, желтых на белом, черных на синем и наоборот. В качестве фона можно использовать различные текстуры, в том числе и с изменяемым рисунком. Приведем небольшой список распространенных цветовых сочетаний в порядке постепенного ухудшения восприятия их человеком-оператором:
– синий на белом;
– черный на желтом;
– зеленый на белом;
– черный на белом;
– зеленый на красном;
– красный на желтом;
– красный на белом (сочетание, используемое ГАИ для государственных номерных знаков);
– оранжевый на черном;
– черный на пурпурном;
– оранжевый на белом;
– красный на зеленом и т. д.
При использовании нескольких способов кодирования цветовое должно использоваться только для наиболее важной информации.
Аварийные знаки и опасные зоны, требующие выполнения тех или иных действий для предотвращения аварии или выхода из критической ситуации, имеют вид типа «зебра» – красно-белые либо черно-желтые полосы, расположенные под углом 45° относительно горизонтали.
Пример. Полосы на обозначении габаритов грузов или транспортных средств.
Кодирование информации частотой мельканий. Диапазон частоты мельканий кодирования должен находиться в пределах 0,5–6,0 Гц[12]12
Для человека-оператора пороговая частота мельканий, т. е. минимальная частота мельканий знака, при которой еще возможна непосредственная визуальная оценка мельканий, составляет 34–36 Гц.
[Закрыть]. При кодировании звукового сигнала это прерывистый сигнал при одной частоте сигнала или высота сигнала при изменении тона. Максимальное основание кода –
4. Наиболее эффективный вид кодирования.
Предпочтительные варианты использования кодирования информации частотой мельканий:
• привлечение внимания в исключительных случаях (аварийные и предупреждающие);
• выделение полезного сигнала;
• определение задач поиска.
Наивысшая частота мельканий используется для наивысшей степени срочности:
– частота мельканий для предупредительной информации – 0,5–1,0 Гц;
– частота мельканий для аварийной информации – 5,0–6,0 Гц.
Глубина модуляции для высокочастотных сигналов (5,0–6,0 Гц) должна составлять 100 %; для низкочастотных (0,5–1,0 Гц) она составляет 60–70 % (такой сигнал называется мерцанием). Следует избегать искажения восприятия контура мелькающего знака. Для этого целесообразно мелькание не всего знака, а его части либо применение неполной модуляции – мерцания.
Частота мельканий должна различаться не менее чем в два раза (например, первый – 3–5 Гц, второй – не более 2 Гц).
Многомерное кодирование информации. Многомерное кодирование – это кодирование, при котором производится объединение в одном знаке нескольких видов кодирования – например, алфавит, составленный путем сочетания формы, яркости, цвета и размера знака. Применяемые комбинации видов кодирования в зависимости от решаемых задач приведены в табл. 8.5.
Таблица 8.5. Предпочтительные комбинации видов кодирования в зависимости от решаемых задач.
Примеры
1. Приборный переключатель с указанием подписанных делений на круговой линии (сочетание кодирования пространственной ориентацией, длиной линии, буквенно-цифрового кодирования).
2. Аварийный сигнализатор – сочетание кодирования яркостью, цветом, иногда частотой мелькания.
Предпочтительные варианты (ситуации) использования многомерного кодирования информации:
• в ситуациях, когда пропуск или несвоевременное восприятие информации оператором приводят к развитию аварийной ситуации;
• в случае большого (более 5) числа учитываемых признаков или подлежащих контролю параметров в условиях дефицита времени;
• при суммировании большого объема однородной информации;
• при качественном сравнении взаимосвязанных данных;
• при рассмотрении большого объема однородной информации (одинаковые знаки разного цвета).
Многослойное кодирование информации. Многослойное кодирование проявляется в том случае, когда к какому-либо избранному виду кодирования добавляется элемент его градиентного изменения – например, временно́е изменение формы выделяемого объекта, его размера, цвета, движения всего объекта или его элементов. Скорость такого изменения может служить следующим слоем кодирования (примеры обоснования выбора способов кодировки информации объектов бытовой среды приведены в приложении 2).
