人机工程学-视觉

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。
综述
制造商 1. 确保电脑屏幕能够倾斜35°。
2. 使平板符合VESA标准。 让基座可移动或基座底部能够到工作面并且向后 倾斜。 3. 在倾斜显示器的时候避免天花板上的强光，并为 此提供指导。 a. 间接照明 b. 正极性屏幕（深色字，浅色背景） c. 补充工作照明（减少正上方照明的需要）
综述
综述
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。
使用颜色向儿童 1. 传递信息 2.
避免在同一页使用过多颜色。 如果一种颜色传递一种特定信息，那么 要保持一贯性。
确保在运用中一种颜色表示同样的意思。 使用颜色向有视 1. 觉缺陷的儿童传 2. 递信息 3. 4. 避免仅依靠颜色来形成对比。 有些颜色如灰色和黄色形成对比，但是 过度不好。考虑改变颜色的亮度。 每当重要信息呈现时确保出现在同一个 位置。 用冗余的编码形式来传递重要信息。
综述
揉擦眼睛 斜视 过度眨眼 将头扭到后面或旁边 凑近屏幕 当在电脑上工作时易烦躁
改善屏幕质量的建议
改善清晰度 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 字体大小 明亮度 对比度 分辨率 稳定性 颜色和极性a 观看距离和角度 屏幕清洁度 眩光 确保儿童知道如何并能够很容易地调节电脑 屏幕的亮度和对比度。 使用儿童和成人能共同使用的以图片为基础 的教程。这些教程应该解释如何和何时调节 亮度和对比度。 深色字体加浅色背景（和打印稿相似）比浅 色字体加深色背景更好。
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。
使用 1. 将 电 脑 屏 幕 置 于 离 眼 睛 至 少 65 厘 米 处 电脑的 （25英寸） 儿童 只要屏幕是清晰的，那么越远越好。有必 要的话 增加缩放级别。 2. 经常间歇休息 3. 以间歇性看远处的方式进行短暂的视觉 休息 4. 调节屏幕亮度以便让眼睛舒服；如果一 天内光线发生改变，重新调节屏幕亮度
人机工程学
综述
Man-Machine Engineering
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。
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
一个孩子如何会 显示视觉疲劳
视敏度 看细节
近距视觉
远距视觉 双目协调
看近处的物体
看远处的物体，如黑板 双眼看
综述
眼手调
眼动协调 聚焦或适应性调节
同时使用手和眼睛
同时移动双眼以使它们能快 速而精确地工作，如阅读 在不同距离保持清晰的视觉
周边视觉
颜色视觉
“看到”视觉中心区域外的物 体
区分颜色
屈光不正
综述
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。
(a)远视
在视网膜后成像 用凸透镜矫正
(b)近视
在视网膜前成像 用凹透镜矫正
成像没有单一焦点 用柱状透镜矫正
综述
(c)散光
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。
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。
综述
• 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
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。
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。
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. 使用斜面桌来阅读和完成不需要电脑的任务。
6. 养成良好的工作习惯，包括姿势和视觉的改变。工 作中间经常休息并向远处看（大概每隔10分钟）。
父母 老师
1. 只要屏幕中间低于眼睛，不管屏幕倾斜度如何，都
将屏幕从垂直到向后倾斜1°。显示器上端不应该 比下端靠近眼睛。（如果你需要一个卷尺，就足够 近了）。 2. 对于文字工作，桌子表面向上倾斜大约20°（如果 没有倾斜的书桌那么使用倾斜板）。 3. 教孩子一些适当的坐姿和看的姿势。包括合适的看 的距离，注视，字体，以及如何认识到让他们不舒 服的可能原因。 4. 鼓励儿童经常休息。在休息时，为他们提供特别的 活动，尤其是当儿童沉浸在电脑游戏中时。 5. 使电脑屏幕上方低于眼睛至少15°。如果这个不可 能，那么确保不要让孩子向后弯着脖子。 6.如果不止一个儿童使用这个电脑，那么要确保座位、 电脑屏幕，或者两者的高度调节得很好。教孩子如 何做适当的调节。
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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
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。
7. 使用质量良好的光线设备，优先选择无闪烁光系统。 放置灯光时要避免影子和强光。 8. 定期检查眼睛并注意视觉疲劳的迹象。如果发生视 觉疲劳，要注意！改变环境，休息，放松眼睛。记 住，孩子不像成人那么会抱怨哪里不舒服。
综述
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。