Слаботочка Книги

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 [84] 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

экраны для воспроизведения как перечисленной выше информации, так и подвижных картин телевизионного типа.

Экраны нередко называют дисплеямихотя, строго говоря, это понятие объединяет экран и схемы электронного обрамления. Простейший элемент ЗСИ или экрана называют знакоместом.

Провести строгое разграничение между ЗСИ и экраном нельзя; как правило, подчеркивается различие в их функциональном назначении: синтез знаков - в случае ЗСИ и синтез картин - в случае экрана. Количественная мера разграничения также неопределенна, хотя предполагается, что экраны содержат существенно большее число знакомест, чем ЗСИ.

Для синтезирования изображения в ЗСИ используется несколько способов (рис. 8.1): непосредственное создание на поверхности растра требуемого символа, набор цифр или букв из отдельных сегментов [сегментные индикаторы), набор требуемой информации (цифр, букв, графиков, картин и т. п.) из отдельных точек, размещенных па поверхности растра в виде прямоугольной матрицы (матричные или универсальные индикаторы). В индикаторах без фиксированных знакомест (экран электроннолучевой трубки) символы буквально «рисуются» при сканировании растра возбуждающим воздействием (электронным лучом). Все принципы синтеза изображений, характерные для ЗСИ, могут реализовываться и путем использования набора дискретных знакомест (например, светодиодов). Для экранов характерна матричная организация, в том числе и без фиксированных знакомест.

Физиологические основы индикаторной техники. При выработке рекомендаций инженерно-психологического характера, распространяющихся на индикаторы любого вида, используют параметры и свойства, присущие некоторому идеализированному, ста-

Рис. 8.1. Способы синтезирования изображений в ЗСИ: « - фиксированный символ; б -сегментное представление (цифра 3); в -матричное представление (буква Т)

Иногда этот термин распространяют и на простейшие ЗСИ, преследуя главным образом рекламные цели.

тистически усредненному оператору - потребителю визуальной информации индикатора.

Требование к яркости свечения изменяется в очень широких пределах в зависимости от условий работы оператора- внешней освещенности, состояния фона, наличия других излучателей, требований к скорости считывания, неутомляемости при продолжительной работе и т. п. Крайние значения яркости 10... 30 кд/м в полумраке комнаты и (2... 5)-10 кд/м при прямой солнечной засветке индикатора. Очень важна равнояркость соседних элементов индикатора: по закону Вебера - Фехнера (4.20) для того чтобы не «рябило», необходима равнояркость 30... 50%, а в ряде случаев и 10...20%. Напротив, при использовании индикатора для кодирования информации следует иметь в виду, что оператор различает не более 7-8 градаций яркости, при этом достаточно надежно - 3-4, а абсолютно достоверно - лишь 2 (есть свет или нет). Чувствительность оператора в различных областях спектра (и отсюда требования к яркости разных по цвету индикаторов) описывается кривой видности (см. рис. 4.7).

Пространственные геометрические характеристики воспринимаемых объектов (цифра, буква, элемент мнемосхемы) задаются их угловыми размерами и расположением в поле зрения. Допустимые (и оптимальные) углы обзора в вертикальной и горизонтальной плоскостях 70° (30...60°) и 90 (50... 60°). Соответственно оптимальным является удлиненное в горизонтальной плоскости (в отношении 4:3) поле растра. Угловые размеры элементов индикатора не могут быть менее Г (предельное разрешение), практически приемлемые значения составляют 8...20, а для быстрого и точного восприятия 40.. 60. Оптимальное отношение ширины и высоты знаков индикатора 2/3... 3/5: при этом обеспечивается наилучшее считывание.

Яркостный контраст высвечиваемых знаков (см. § 4.3) должен быть не менее 20%; реально же необходимо превышение 50%, а для надежного восприятия 90%-

Приведенные рекомендации по каждой величине - яркости, геометрическим размерам, контрасту - даются при ориентации на наихудшее сочетание двух остальных характеристик. Практически, однако, при восприятии индикатора все факторы действуют совместно (см. рис. 4.8), поэтому иногда предельные требования могут быть несколько ослаблены. Инерционность человеческого зрения, закономерности, выраженные законом Тальбота (см. § 4.3), должны учитываться при построении схемы управления индикатором, в час1Ности при выборе режима мультиплексного возбуждения.

Использование в индикаторах цветовой гаммы существенно расширяет их возможности. Во-первых, цветом можно дополнительно кодировать информацию, при этом наиболее различимы красный, белый, желтый, пурпурный, зеленый. Всего же в одном УОИ может сочетаться до 7-8 цветов. Цвет может служить для подчеркивания свойств объекта, например при автоматизирован-

ном объемном проектировании на экране дисплея. Использование цвета оказывается важнейшим свойством индикатора при стремлении возбудить особое психофизическое состояние оператора, например красный цвет - символ опасности. Но главное - это достижение естественности изображения индикаторами типа телевизионного экрана.

Генерация цветовых символов и картин должна удовлетворять необходимым требованиям по тональности, чистоте, насыщенности (см. § 4.2).

Многообразие индикаторов. Существует ряд факторов, обусловливающих многообразие индикаторов. Во-первых, это множество индицируемых объектов: цифры и тексты, графики, гистограммы, мнемосхемы, двухмерные картины. Изображение может быть статическим и движущимся, резким и полутоновым, черно-белым и цветным, плоским и объемным.

Во-вторых, это широта областей применения, отличающихся друг от друга требованиями к характеристикам восприятия, условиями эксплуатации, стоимости. В частности, существенное значение при выборе того или иного индикатора имеет его совместимость с используемыми в УОИ схемами управления. Определяющим является деление индикаторов на устройства коллективного, группового и индивидуального пользования, в качестве характерных примеров могут быть названы информационное табло стадиона или вокзала, экран телевизора, циферблат электронных наручных часов или микрокалькулятора.

В-третьих, это преобладание методов неявной оценки качества отображающих систем посредством субъективньтх испытаний, а также те различия в зрительном восприятии, которые присущи людям.

Четвертое - решающее - обстоятельство связано с тем, что не удается найти такого единого физического принципа и конструктивно-технологического решения, которые могли бы удовлетворить совокупность требований, предъявляемых к индикаторам. Эти требования можно сгруппировать по некоторым общим признакам:

1. Качество восприятия: яркость свечения, контрастность, допустимый угол обзора, восприятие в темноте и на свету, минимальные и максимальные геометрические размеры элементов.

2. Цветность: возможность генерации трех основных цветов R-G-В и получения любого цвета, чистота цвета, возможность управляемой перестройки цвета свечения и создания многоцветного информационного поля.

3. Схемы управления: способ смены знака (механический, электронный), электрическая совместимость с элементной базой микроэлектроники, форма возбуждающего сигнала (переменный, постоянный ток), напряжение, тока питания, возможность работы в мультиплексном режиме и микропроцессорного управления.

4. Высокая информативность - создание экранов с большим числом разложения: простота реализации многоэлементных, мат-Q ss 2.S7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 [84] 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119