人的感知与认知特征
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• 知觉
– 是人对事物的各个属性、各个部分及其相互关系的综 合的整体的反映。
• 人的知觉
– 空间知觉，时间知觉，运动知觉，社会知觉。 – 共同特征
• • • • 知觉的整体性 知觉的理解性 知觉的恒常性 知觉的选择性
知觉的整体性
知觉的理解性
知觉的恒常性
距离恒常性 距离恒常性 明度恒常性 明度恒常性 形状恒常性 形状恒常性 颜色恒常性 颜色恒常性
• 眼睛的水平运动优于垂直运动
– 先看到水平方向，后看到垂直方向。 – 一般机器的外形常设计成横向长方形。
• 视线运动的顺序习惯
– 从左到右，从上至下，顺时针进行。
• 对物体尺寸和比例的估计
– 水平方向优于垂直方向（准确、迅速、且不易疲劳）。
• 眼睛偏离视中心（偏离距离相同）
– 观察率优先的顺序是左上、右上、左 下、右下（插图）。
视角
视力
• 视力
– 表征人眼对物体细部识别 能力的一个生理尺度 – 以最小视角的倒数表示。
• 视力标准
– 正常视力：最小视角为 时， 正常视力：最小视角为1时， 视力等于1.0。
• 年龄的增加，视力会逐渐 下降
– 作业环境的照明设计应考 虑工作者年龄的特点
人的水平视野和垂直视野
• 视野
– 指人眼能观察到的范围，一般以角度表示。 – 在视野边缘上，人只能模糊的看到有无物体存在，但辨不清 其详细形状。（视杆细胞） – 能够清楚辨认物体形状的视野为有效视野。
• 指针式仪表设计要点
– 指针式仪表的大小与观察距离 大小与观察距离是否比例适当； – 刻度盘的形状与大小 形状与大小是否合理； – 刻度盘的刻度划分 刻度划分、数字和字母的形状、大小 形状、大小以及刻度盘色 色 彩对比是否便于监控者能迅速而准确地识读； – 根据监控者所处的位置，指针式仪表 仪表是否布置 布置在最佳视区范 围内。
仪表显示装置
• 刻度盘的设计
– 刻度盘的形状。 – 取决于仪表的功能 功能和人的视觉运动规律 视觉运动规律。 – 以数量识读仪表为例
• 其指针值必须能使识读者精确、迅速地识读。 • 实验研究表明，不同形式刻度盘 不同形式刻度盘的误读率不同。
指针显示器的刻度盘分类
• 刻度盘的形状
– 指针式仪表可分为圆形、弧形 直线形（图3-9） 圆形、弧形和直线形（图3
人的水平视野和垂直视野
• 静视野
– 静视野的有效视野是以视中心线为轴，上30度，下40度， 左右各为15度、20度。 – 最佳视野区其中在中心30度以内。
最佳静视野
a)最佳的水平直接视野（双眼） b)最佳的垂直直接视野
最佳动视野
a)最佳的水平动视野(双眼)
b)最佳的垂直动视野
不同颜色的视野范围
• 装置特点
– 易识读 – 对环境照明要求不高 – 彩色视觉效果好
显示装置对比表
按显示功能分类
• 读数用仪表—数值显示参数与状态（汽车、摩托车速度表） • 检查用仪表—偏离正常值（示波器）
按显示功能分类
• 警戒用仪表—颜色或图形符号区分警戒区、危险区、正常区
（油表）
按显示功能分类
• 追踪用仪表 —根据信息，追踪操
视觉运动规律
• 两眼的运动
– 协调、同步 – 在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动； – 在操作中一般不需要一只眼睛视物，而另一只眼睛不视物。
• 人眼对轮廓的接受
– 直线轮廓优于曲线轮廓。
视觉运动规律
• 颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。 • 从远处辨认多种不同颜色
– 易于辨认的顺序是红、绿、黄、白。 红
强度效应
• 强度效应
– 指光的刺激强度只有达到一定数量才能引起视感觉的 特性。 – 可见光不仅可以用波长来表示，也可以用强度来表示。 – 光的强度
• 照射在某平面上的光通量，即照度，其单位是勒克司lx。
视角
• 视角
– 由瞳孔中心到被观察物体两端所张开的角度。 – 即能够分辨的最小物体的视角定义该视角为最小视角。 – 在一般照明条件下，正常人眼能辨别5m远处两点间的最小 距离，其相应的视角为1， – 人眼辨别物体细部分的能力是随着照度及物体与背景的对比 度的增加而增加。
• 色觉视野
– 人眼在不同颜色刺激下的色觉视野是不同的。 – 人眼对白色视野最大，对黄、蓝、红色依次减小，而对绿色 视野最小。
视距
• 视距
– 是指人在控制系统中正常的观察距离。 – 观察各种显示仪表时，若视距过远或过近，对认读速度和准 确性都不利。 – 最佳视距 • 一般应根据观察物体的大小和形状 • 380～760mm（板书）
误读率比较
仪表显示装置
5种显示器读数准确度 准确度的比较 （圆型仪表为100％）
最大可见度盘尺寸 （mm） ） 42.3 54.0 110 180 180 读数错误率（ ） 读数错误率（%） 45 100 153 252 325
显示器类型 开窗式 圆形 半圆形 水平直线形 竖直直线形
仪表显示装置
几种工作视距的推荐值
常见的几种视觉现象
• 暗适应与明适应 • 眩光 • 视错觉 （人机界面——视觉图）
• 心理效应（横向、纵向线条） • 同面积的圆形、三角形、正方形
• 视疲劳
暗适应和明适应曲线
• 暗适应
– – – – 明—暗 5-7min，30min 光通量增加 视杆细胞
• 明适应
– – – – 暗—明 30s,1min 光通量减少 视锥细胞
刺激及感觉反应
感觉种类 视觉 听觉 嗅觉 味觉 皮肤感觉 深部运动与 内脏感觉 平衡感觉 感觉器官 眼 耳 鼻 舌 皮肤及皮 下组织 肌体神经 及关节 前庭器 适宜刺激 光 声 挥发和飞 散的物质 被唾液溶 解的物质 物理或化 学物质对 皮肤作用 外部物质 对肌体的 作用 官运动和 位置变化 刺激来源 外部 外部 外部 表面接触 直接或间接 接触 外部和内部 外部和内部 识别特征 形状、大小、位置、远 近、色彩、明暗、运动 方向等 声音的高低、强弱、方 向和远近 辣气、香气、臭气 甜酸、苦辣、咸等 触觉、痛觉、温度觉、 压觉 撞击、重力、抗衡、姿 势等 旋转运动、直线运动和 摆动等 作用 鉴别 报警、 联络 报警、 鉴别 鉴别 报警
• 刻度盘的大小
– 取决于盘上标记的数量 观察距离 。 标记的数量和观察距离 – 以圆形刻度为例
• 盘上标记数量多 数量多，提高清晰度 清晰度，相应增大刻度盘。 • 增加 增加眼睛的扫描路线 扫描路线和仪表占用面积 占用面积。 • 缩小 缩小刻度盘又会使标记密集不清晰 密集不清晰。
• 刻度盘的最佳直径与监控者的视角有关。
– 实验证明， 最佳视角 2.5 ～5°。 最佳视角为 – 最佳直径和最佳视角可确定最佳视距 – 已知视距和最佳视角便可推算出仪表刻度盘的最佳直径。
仪表显示装置
• 怀特（ W．J．White）等人对圆形刻度盘最优直径实验
– 将仪表安装在仪表盘上，测试反应速度 误读率。 反应速度和误读率 – 结果表明，圆形刻度盘的最优直径是 44mm 。 – 关于圆形刻度盘的直径 观察距离和标记数量 直径、观察距离 标记数量的推荐值见下表。
• 作业条件
如照明、速度、振动、操作者的位置（坐、立姿）、 运动的约束等 – 运用最有效的显示技术和显示方法 – 显示变化速度与操作者的反应能力相适应（不要让显 示速度超过人的反应速度）（自动售票机、取款机的跳转页面）
显示装置设计的基本原则
• 准确性原则
– 清晰、可辨识、易于判断
• 简单性原则
– 语义明确、简洁
视错觉
视错觉
视错觉
视错觉
视错觉
眩光
眩光
视觉损伤
视觉疲劳
• 照度不足
– – – – 视觉活动过程开始缓慢 视觉效率显著下降 易引起视觉疲劳 整个神经中枢系统和机体活动受到抑制。
• 长期劣质光照环境下工作
– 引起眼睛局部疲劳 – 眼痛、头痛、视力下降
• 近视
– 眼睛调节筋的睫状肌疲劳
视觉运动规律
– 多种视觉或多种听觉信息，或视觉与听觉信息同时输入
(声音掩蔽)
• 倾向于注意一个而忽视其它。
– 同时输入的是两个强度相同的听觉信息
• 对要听的那个信息的辨别能力将下降 50% • 只能辨别最先输入的或是强度较大的信息。
– 连续刺激感觉器官
• 敏感性降低 • 产生适应现象
人体主要感觉阈值
知觉的基本特征
纵，按要求进行动态过程工作。 – 直线形仪表或指针运动的圆形 仪表 – 荧光屏显示更为理想。
• 调节用仪表Fra Baidu bibliotek—只用以显示操纵器
调节的值，而不显示机器系统运行 的动态过程。 – 指针运动式或刻度盘运动式 – 最好采用由操纵者直接控制指 针刻度盘运动的结构形式。
仪表显示装置
• 指针式仪表特点
– 一般不止一块（组合使用） – 要求操作者反应快速 反应快速
LOGO
第三章 人的感知与认知特征 及显示装置设计
人的基本感知特征
• 感官运动与中枢神经（举例）
外 界 刺 激
感觉
• 感觉
– 有机体对客观事物的个别属性的反映； – 感觉器官受到外界的光波、声波、气味、温度、硬度 等物理与化学刺激作用而得到的主观经验。
• 感觉
– – – – – 视觉 听觉 本体感觉（运动、 平衡） 化学感觉（味觉、嗅觉） 皮肤感觉（温度、疼痛、压力、触觉）
• 两种颜色相配
– 易于辨认顺序是黄底黑字，黑底白字，蓝底白字， 白底黑字等。 黄底黑字 黑底白字 蓝底白字
白底黑字
视觉运动规律
• 在视线突然转移 视线突然转移的过程中，约有 3% 的视觉能看清目标， 其余 97% 的视觉都是不真实的，所以在工作时，不应有 突然转移的要求，否则会降低视觉的准确性。 • 对于运动目标 运动目标，只有当角速度大于 1～2度/s时，且双眼的 焦点同时集中在同一个目标上，才能监别也其运动状态。 • 人眼看一个目标要得到视觉印象 视觉印象，最短的注视时间为 0.07 ～0.3s，这里与照明的亮度有关。 • 人眼视觉的暂停时间 暂停时间平均需要 0.17s 。 • 举例：电影、动画
调整 调整
感觉的基本特征
• 感受器—感受性和感觉阈限
– 感觉阈限
• 下限－引起感觉 • 上限－感觉刚刚消失
– 一定强度的刺激—作用—感受器官
感觉的基本特征
• 感受器官（唯一性）
– 一种刺激、识别某一种特征。 – 眼睛—光刺激，耳朵—声刺激。
• 感觉印象—眼睛：80%，耳朵:14%，其他器官:6%。
• 一致性原则
– 运动、显示与现实、思维一致
• 排列性原则
– 多显示的排列应与人的视觉特征相一致
信息显示特征
– – – – – 可察觉性 (detectability) 可区辨性 (discriminability) 有意义性 (meaningfulness) 标准化 (standardization) 信息的余备 (redundancy)
误读率比较
• 开窗型
– 指针不动，刻度数字动，窗中的数字易读 – 误读率最小
• 圆型/半圆型
– – – – 需在仪表中寻找和确认 寻找和确认指针的位置 位置 在较短的解释时间内比开窗型的误读率高 可以用指针的倾角来推测显示量 高于水平型和竖直型显示。
• 水平型和竖直型
– 寻找指针位置费时 – 提示时间短，误读率最高 – 与竖直型相比，水平型的误读率偏低（眼球的运动快）
视觉显示装置的分类—视觉显示方式
• 模拟显示
– 刻度盘指针式和灯光显示式。 – 用模拟量来显示机器有关参数和状态。 – 手表表盘就是一个典型的模拟显示。
• 模拟显示装置的特点
– 醒目 – 可显示全量程范围 – 可显示偏差及偏差方向
视觉显示装置的分类—数字显示
• 数字显示
– 机械式/数码管式/液晶式/屏幕式 – 直接用数码来显示有关参数和工作状态（数码产品）
知觉的选择性
视觉
• 视觉的基本参数
– – – – – – 波长和强度效应 视角 视力 视野 色觉（视野） 视距
眼球的基本结构
波长
• 视觉
– 电磁波刺激人眼视网膜细 胞时引起的。 – 一般光源包含多种波长的 电磁波，称为多色光。 – 不同波长的光混合，产生 各种不同颜色。 – 所有不同波长的可见光混 合起来产生白色。 – 人眼可分辨的光色约有 120多种。
显示器设计—模拟显示器设计
• 信息呈现
显示装置概述
• 显示器的性能要求
– – – – 简单明了的方式传达 传递信息形式 直接表达信息内容 减少译码的错误
• 显示精度适当
– 最少认读时间 – 避免因精度超过需要，反而使阅读困难和误差增大。
显示装置概述
• 显示形式
– 符合操作者的习惯及操作能力极限（人体尺寸） – 易于了解，避免换算，减少训练时间 – 减少受习惯扰造成解释不一致的差错（控制面板）（明 确语义）
– 是人对事物的各个属性、各个部分及其相互关系的综 合的整体的反映。
• 人的知觉
– 空间知觉，时间知觉，运动知觉，社会知觉。 – 共同特征
• • • • 知觉的整体性 知觉的理解性 知觉的恒常性 知觉的选择性
知觉的整体性
知觉的理解性
知觉的恒常性
距离恒常性 距离恒常性 明度恒常性 明度恒常性 形状恒常性 形状恒常性 颜色恒常性 颜色恒常性
• 眼睛的水平运动优于垂直运动
– 先看到水平方向，后看到垂直方向。 – 一般机器的外形常设计成横向长方形。
• 视线运动的顺序习惯
– 从左到右，从上至下，顺时针进行。
• 对物体尺寸和比例的估计
– 水平方向优于垂直方向（准确、迅速、且不易疲劳）。
• 眼睛偏离视中心（偏离距离相同）
– 观察率优先的顺序是左上、右上、左 下、右下（插图）。
视角
视力
• 视力
– 表征人眼对物体细部识别 能力的一个生理尺度 – 以最小视角的倒数表示。
• 视力标准
– 正常视力：最小视角为 时， 正常视力：最小视角为1时， 视力等于1.0。
• 年龄的增加，视力会逐渐 下降
– 作业环境的照明设计应考 虑工作者年龄的特点
人的水平视野和垂直视野
• 视野
– 指人眼能观察到的范围，一般以角度表示。 – 在视野边缘上，人只能模糊的看到有无物体存在，但辨不清 其详细形状。（视杆细胞） – 能够清楚辨认物体形状的视野为有效视野。
• 指针式仪表设计要点
– 指针式仪表的大小与观察距离 大小与观察距离是否比例适当； – 刻度盘的形状与大小 形状与大小是否合理； – 刻度盘的刻度划分 刻度划分、数字和字母的形状、大小 形状、大小以及刻度盘色 色 彩对比是否便于监控者能迅速而准确地识读； – 根据监控者所处的位置，指针式仪表 仪表是否布置 布置在最佳视区范 围内。
仪表显示装置
• 刻度盘的设计
– 刻度盘的形状。 – 取决于仪表的功能 功能和人的视觉运动规律 视觉运动规律。 – 以数量识读仪表为例
• 其指针值必须能使识读者精确、迅速地识读。 • 实验研究表明，不同形式刻度盘 不同形式刻度盘的误读率不同。
指针显示器的刻度盘分类
• 刻度盘的形状
– 指针式仪表可分为圆形、弧形 直线形（图3-9） 圆形、弧形和直线形（图3
人的水平视野和垂直视野
• 静视野
– 静视野的有效视野是以视中心线为轴，上30度，下40度， 左右各为15度、20度。 – 最佳视野区其中在中心30度以内。
最佳静视野
a)最佳的水平直接视野（双眼） b)最佳的垂直直接视野
最佳动视野
a)最佳的水平动视野(双眼)
b)最佳的垂直动视野
不同颜色的视野范围
• 装置特点
– 易识读 – 对环境照明要求不高 – 彩色视觉效果好
显示装置对比表
按显示功能分类
• 读数用仪表—数值显示参数与状态（汽车、摩托车速度表） • 检查用仪表—偏离正常值（示波器）
按显示功能分类
• 警戒用仪表—颜色或图形符号区分警戒区、危险区、正常区
（油表）
按显示功能分类
• 追踪用仪表 —根据信息，追踪操
视觉运动规律
• 两眼的运动
– 协调、同步 – 在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动； – 在操作中一般不需要一只眼睛视物，而另一只眼睛不视物。
• 人眼对轮廓的接受
– 直线轮廓优于曲线轮廓。
视觉运动规律
• 颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。 • 从远处辨认多种不同颜色
– 易于辨认的顺序是红、绿、黄、白。 红
强度效应
• 强度效应
– 指光的刺激强度只有达到一定数量才能引起视感觉的 特性。 – 可见光不仅可以用波长来表示，也可以用强度来表示。 – 光的强度
• 照射在某平面上的光通量，即照度，其单位是勒克司lx。
视角
• 视角
– 由瞳孔中心到被观察物体两端所张开的角度。 – 即能够分辨的最小物体的视角定义该视角为最小视角。 – 在一般照明条件下，正常人眼能辨别5m远处两点间的最小 距离，其相应的视角为1， – 人眼辨别物体细部分的能力是随着照度及物体与背景的对比 度的增加而增加。
• 色觉视野
– 人眼在不同颜色刺激下的色觉视野是不同的。 – 人眼对白色视野最大，对黄、蓝、红色依次减小，而对绿色 视野最小。
视距
• 视距
– 是指人在控制系统中正常的观察距离。 – 观察各种显示仪表时，若视距过远或过近，对认读速度和准 确性都不利。 – 最佳视距 • 一般应根据观察物体的大小和形状 • 380～760mm（板书）
误读率比较
仪表显示装置
5种显示器读数准确度 准确度的比较 （圆型仪表为100％）
最大可见度盘尺寸 （mm） ） 42.3 54.0 110 180 180 读数错误率（ ） 读数错误率（%） 45 100 153 252 325
显示器类型 开窗式 圆形 半圆形 水平直线形 竖直直线形
仪表显示装置
几种工作视距的推荐值
常见的几种视觉现象
• 暗适应与明适应 • 眩光 • 视错觉 （人机界面——视觉图）
• 心理效应（横向、纵向线条） • 同面积的圆形、三角形、正方形
• 视疲劳
暗适应和明适应曲线
• 暗适应
– – – – 明—暗 5-7min，30min 光通量增加 视杆细胞
• 明适应
– – – – 暗—明 30s,1min 光通量减少 视锥细胞
刺激及感觉反应
感觉种类 视觉 听觉 嗅觉 味觉 皮肤感觉 深部运动与 内脏感觉 平衡感觉 感觉器官 眼 耳 鼻 舌 皮肤及皮 下组织 肌体神经 及关节 前庭器 适宜刺激 光 声 挥发和飞 散的物质 被唾液溶 解的物质 物理或化 学物质对 皮肤作用 外部物质 对肌体的 作用 官运动和 位置变化 刺激来源 外部 外部 外部 表面接触 直接或间接 接触 外部和内部 外部和内部 识别特征 形状、大小、位置、远 近、色彩、明暗、运动 方向等 声音的高低、强弱、方 向和远近 辣气、香气、臭气 甜酸、苦辣、咸等 触觉、痛觉、温度觉、 压觉 撞击、重力、抗衡、姿 势等 旋转运动、直线运动和 摆动等 作用 鉴别 报警、 联络 报警、 鉴别 鉴别 报警
• 刻度盘的大小
– 取决于盘上标记的数量 观察距离 。 标记的数量和观察距离 – 以圆形刻度为例
• 盘上标记数量多 数量多，提高清晰度 清晰度，相应增大刻度盘。 • 增加 增加眼睛的扫描路线 扫描路线和仪表占用面积 占用面积。 • 缩小 缩小刻度盘又会使标记密集不清晰 密集不清晰。
• 刻度盘的最佳直径与监控者的视角有关。
– 实验证明， 最佳视角 2.5 ～5°。 最佳视角为 – 最佳直径和最佳视角可确定最佳视距 – 已知视距和最佳视角便可推算出仪表刻度盘的最佳直径。
仪表显示装置
• 怀特（ W．J．White）等人对圆形刻度盘最优直径实验
– 将仪表安装在仪表盘上，测试反应速度 误读率。 反应速度和误读率 – 结果表明，圆形刻度盘的最优直径是 44mm 。 – 关于圆形刻度盘的直径 观察距离和标记数量 直径、观察距离 标记数量的推荐值见下表。
• 作业条件
如照明、速度、振动、操作者的位置（坐、立姿）、 运动的约束等 – 运用最有效的显示技术和显示方法 – 显示变化速度与操作者的反应能力相适应（不要让显 示速度超过人的反应速度）（自动售票机、取款机的跳转页面）
显示装置设计的基本原则
• 准确性原则
– 清晰、可辨识、易于判断
• 简单性原则
– 语义明确、简洁
视错觉
视错觉
视错觉
视错觉
视错觉
眩光
眩光
视觉损伤
视觉疲劳
• 照度不足
– – – – 视觉活动过程开始缓慢 视觉效率显著下降 易引起视觉疲劳 整个神经中枢系统和机体活动受到抑制。
• 长期劣质光照环境下工作
– 引起眼睛局部疲劳 – 眼痛、头痛、视力下降
• 近视
– 眼睛调节筋的睫状肌疲劳
视觉运动规律
– 多种视觉或多种听觉信息，或视觉与听觉信息同时输入
(声音掩蔽)
• 倾向于注意一个而忽视其它。
– 同时输入的是两个强度相同的听觉信息
• 对要听的那个信息的辨别能力将下降 50% • 只能辨别最先输入的或是强度较大的信息。
– 连续刺激感觉器官
• 敏感性降低 • 产生适应现象
人体主要感觉阈值
知觉的基本特征
纵，按要求进行动态过程工作。 – 直线形仪表或指针运动的圆形 仪表 – 荧光屏显示更为理想。
• 调节用仪表Fra Baidu bibliotek—只用以显示操纵器
调节的值，而不显示机器系统运行 的动态过程。 – 指针运动式或刻度盘运动式 – 最好采用由操纵者直接控制指 针刻度盘运动的结构形式。
仪表显示装置
• 指针式仪表特点
– 一般不止一块（组合使用） – 要求操作者反应快速 反应快速
LOGO
第三章 人的感知与认知特征 及显示装置设计
人的基本感知特征
• 感官运动与中枢神经（举例）
外 界 刺 激
感觉
• 感觉
– 有机体对客观事物的个别属性的反映； – 感觉器官受到外界的光波、声波、气味、温度、硬度 等物理与化学刺激作用而得到的主观经验。
• 感觉
– – – – – 视觉 听觉 本体感觉（运动、 平衡） 化学感觉（味觉、嗅觉） 皮肤感觉（温度、疼痛、压力、触觉）
• 两种颜色相配
– 易于辨认顺序是黄底黑字，黑底白字，蓝底白字， 白底黑字等。 黄底黑字 黑底白字 蓝底白字
白底黑字
视觉运动规律
• 在视线突然转移 视线突然转移的过程中，约有 3% 的视觉能看清目标， 其余 97% 的视觉都是不真实的，所以在工作时，不应有 突然转移的要求，否则会降低视觉的准确性。 • 对于运动目标 运动目标，只有当角速度大于 1～2度/s时，且双眼的 焦点同时集中在同一个目标上，才能监别也其运动状态。 • 人眼看一个目标要得到视觉印象 视觉印象，最短的注视时间为 0.07 ～0.3s，这里与照明的亮度有关。 • 人眼视觉的暂停时间 暂停时间平均需要 0.17s 。 • 举例：电影、动画
调整 调整
感觉的基本特征
• 感受器—感受性和感觉阈限
– 感觉阈限
• 下限－引起感觉 • 上限－感觉刚刚消失
– 一定强度的刺激—作用—感受器官
感觉的基本特征
• 感受器官（唯一性）
– 一种刺激、识别某一种特征。 – 眼睛—光刺激，耳朵—声刺激。
• 感觉印象—眼睛：80%，耳朵:14%，其他器官:6%。
• 一致性原则
– 运动、显示与现实、思维一致
• 排列性原则
– 多显示的排列应与人的视觉特征相一致
信息显示特征
– – – – – 可察觉性 (detectability) 可区辨性 (discriminability) 有意义性 (meaningfulness) 标准化 (standardization) 信息的余备 (redundancy)
误读率比较
• 开窗型
– 指针不动，刻度数字动，窗中的数字易读 – 误读率最小
• 圆型/半圆型
– – – – 需在仪表中寻找和确认 寻找和确认指针的位置 位置 在较短的解释时间内比开窗型的误读率高 可以用指针的倾角来推测显示量 高于水平型和竖直型显示。
• 水平型和竖直型
– 寻找指针位置费时 – 提示时间短，误读率最高 – 与竖直型相比，水平型的误读率偏低（眼球的运动快）
视觉显示装置的分类—视觉显示方式
• 模拟显示
– 刻度盘指针式和灯光显示式。 – 用模拟量来显示机器有关参数和状态。 – 手表表盘就是一个典型的模拟显示。
• 模拟显示装置的特点
– 醒目 – 可显示全量程范围 – 可显示偏差及偏差方向
视觉显示装置的分类—数字显示
• 数字显示
– 机械式/数码管式/液晶式/屏幕式 – 直接用数码来显示有关参数和工作状态（数码产品）
知觉的选择性
视觉
• 视觉的基本参数
– – – – – – 波长和强度效应 视角 视力 视野 色觉（视野） 视距
眼球的基本结构
波长
• 视觉
– 电磁波刺激人眼视网膜细 胞时引起的。 – 一般光源包含多种波长的 电磁波，称为多色光。 – 不同波长的光混合，产生 各种不同颜色。 – 所有不同波长的可见光混 合起来产生白色。 – 人眼可分辨的光色约有 120多种。
显示器设计—模拟显示器设计
• 信息呈现
显示装置概述
• 显示器的性能要求
– – – – 简单明了的方式传达 传递信息形式 直接表达信息内容 减少译码的错误
• 显示精度适当
– 最少认读时间 – 避免因精度超过需要，反而使阅读困难和误差增大。
显示装置概述
• 显示形式
– 符合操作者的习惯及操作能力极限（人体尺寸） – 易于了解，避免换算，减少训练时间 – 减少受习惯扰造成解释不一致的差错（控制面板）（明 确语义）