Физиология зрения и визуальная среда.

Восприятие человеком тех или иных объектов, по разному удаленных от него, зависит от угла зрения (поля зрения), под которым оно рассматривается.

           Исследование о влиянии визуальных полей на самочувствие человека базируются на знаниях специалистов в области физиологии зрения.

Глаз – самый активный из органов чувств человека, он никогда не стоит на месте, постоянно перемещаясь в двух основных плоскостях горизонтальной (вправо-влево) и вертикальной (вверх-вниз). Активности глаза способствует его шарообразная форма и минимальное трение: глаз практически «плавает» в орбите, что дает ему возможность свободно перемещаться, осуществляя быстрый анализ окружающего пространства (рис.). Глаз ясно видит окружающие предметы очень малым участком сетчатки (всего о,4 мм в диаметре), который получил название центральной ямки. Основной вид движения глаза связан с «помещением» объекта в область ясного видения. Существуют и другие виды движений: компенсаторные – при повороте головы, конвергентно-дивергентные и др. Как основа зрительного восприятия рассматривается такой глазодвигательный рефлекс, который называется автоматтия саккад.

Качество восприятия информации обусловлено, в первую очередь, характеристиками зрительного аппарата человека, пороговыми и др.значениями ощущений (формой поля зрения, видимым разрешающей способностью и т.д), а также угловыми размерами элементов информации, их формой и положением в пространстве движением (статичные сигналы, динамичные дискретные и непрерывные).

Поле зрения обоими глазами (бинокулярное зрение) ограничено угловыми размерами и предельными расстояниями от глаза до наблюдаемого предмета при нормальной освещенности последнего. Диаграмма (рис. Поле зрения человека) характеризует обзор без напряжения для глаз, т.е. для длительного и точного наблюдения при фиксированном положении головы и всего корпуса. Точность восприятия изображения предмета зависит от того, под каким углом оно рассматривается. При рассматривании изображения сбоку допустимы обзор не должен превышать 45 град. К нормали экрана, т.к. при больших углах изображение значительно искажается.

    Линейные размеры буквенно-цифровых знаков для больших индикаторных устройств приведены в табл. Линейные размеры знаков индикации.

При большом поле зрения (около 180⁰), размеры центральной ямки составляют 1,5-2⁰(т.е. в 100 раз меньше).В области центральной ямки острота зрения максимальна , но она резко падает к периферическим участкам сетчатки. При неподвижных глазах мы видели бы лицо человека с расстояния 3м, а всего человека- только с расстояние 48м. При неподвижных глазах человеку было бы очень трудно ориентироваться на улице. Основной вид движения глаза связан с «помещением»объекта в область ясного видения. Существуют и другие виды движений: компенсаторные – при повороте головы, конвергентно-дивергентные и др.Как основа зрительного восприятия рассматривается такой глазодвигательный рефлекс, который называется автоматтия саккад.

В целях научного эксперимента были разработаны различные способы фиксации, регистрации движения глаз: электроокулографический, телевизионный , а также фотоэлектрический методы.

Глазодвигательный рефлекс называется саккада( от старинного французского слова, переводимого как «хлопок паруса»).В основном в ходе эксперимента вели запись вели запись рефлекторного движения влево-вправо (горизонтальных саккад,). Отклонение на графике, регистрирующем саккады вверх, соответствовало движению глаза право, вниз- движению глаза влево. Перемещение глаза достигается двумя видами движений: медленными и быстрыми. Быстрые движения глаз на записи имеют вид вертикальных прямых тонких линий, которые и получили в литературе название саккад. Саккад довольно много- две и более за 1 сек.

Саккады левого и правого глаза совершенно синхронны и имеют одинаковую амплитуду. Ориентированные саккады также в одном направлении. Наличие большого количества саккад означает, что зрительная ось глаза меняет свое направление каждые полсекунды, что позволяет утверждать, что глаз постоянно сканирует окружающее пространство.Саккады возникают и во время сна, и у слепых людей, что говорит об автоматии саккал(такое же физиологическое явление как автоматия сокращений сердца, автоматия дыхания).

Как отмечают современные исследователи человеческого фактора П.Фоули и Н.Моури, человек в качестве наблюдателя ведет себя так, как если бы его нервной системе имелись некоторые возрожденные свойства, которые позволяют ему определенным образом структурировать поступающую информацию и задавать определенный «режим» восприятия (если только наблюдатель не приложит значительные усилия, чтобы этому сопротивляться). и задавать определенный «режим»восприятия (если только наблюдатель не приложит значительные усилия, чтобы этому сопротивляться). Например, на графике наблюдатель без труда и совершенно естественным образом увидит две непрерывные кривые, одна из которых состоит из длинных штрихов, а другая из коротких. Почти невозможно не видеть эти линии как непрерывные.

Эта концепция графического дизайна, лежащая в русле концепции функционализма, во многом остается привлекательной и сегодня, особенно с методологических позиций, при условии понимания необходимости усиления художественного начала, учета порой противоречивых, но стиль важных стилевых тенденций и модных веяний.

Рассматривая визуальную составляющую рукотворной среды обитания можно выделять в ней несколько условных слоев.

Поле зрения обоими глазами (бинокулярное зрение) ограничено угловым и размерами и предельными расстояниями от глаза до наблюдаемого предмета при нормальной освещенности последнего.

Диаграмма характеризует обзор без напряжения для глаз , т.е.для длительного и точного наблюдения при фиксированном положении головы и всего корпуса. Точность восприятия изображения предмета зависит от того, под каким углом оно рассматривается. При рассмотрении изображения сбоку допустимый обзор не должен превышать 45⁰ к нормали экрана, т.к. при больших углах изображение значительно искажается. Видимые размеры объектов, в т.ч. знаков определяются в угловых величинах). Угловые размеры (в градусах, минутах и секундах) определяются по формуле:

Где а -угол зрения;S- линейный размер объекта (знака);L- расстояние до объекта (знака) по линии взора.

То , что мы ощущаем (видим, слышим и т.д.), почти всегда есть часть сложного паттерна, состоящего из сенсорных стимулов. При нормальных условиях мы очень тщательно отбираем количество и вид информации, которую стоит принимать в расчет. Мысленный образ некоторой пространственной ситуации, представленный в виде схемы, имеет форму когнитивной карты, т.е. своего рода мысленной репрезентации(представления)для множества улиц, зданий, дорожных знаков, светофоров и т.д. Человек способен извлечь из этой карты значимы признаки, расположить их в осмысленной последовательности и представить вразумительную городскую картину, которая бы могла в дальнейшем преобразоваться в прогулочный маршрут, освоение пространства по определенным фиксируемым точкам и т.д. Интенсивность того или иного сообщения в среде создает предпосылку для обнаружения желаемого объекта или функции, поэтому визуализация сообщения в виде знаков, их понятность и различимость могут способствовать лучшему или худшему прочтению среды. Ясность подобного сообщения или его невнятность способствуют созданию для пользователя условий разной степени комфорта, а различного рода помехи могут быть отнесены к т.н. дизайнерскому «шуму».