第七章 显示器

　　1.在人机系统中，存在一个人与机相互作用的“面”，所有的人机信息交流都发生在这个面上，通常把这个“面”称为人机界面。在人机界面上，向人表达机械运转状况的仪表或器件叫做显示器。对机械来说，显示器执行的功能是输出，而对人来说，通过感受器接受机器的输出效应是输入。

　　第一节 信息显示器的类型及其特点

　　2.由于人对突然发生的声音具有特殊的反应能力，所以听觉显示器作为紧急情况下的报警装置，比视觉显示器具有更大的优势。

　　3.仪表显示器的种类：

　　⑴按显示形式分为：

　　①数字式显示器。直接用数码来显示信息的仪表。特点是，认读过程简单、速度快、读数准确、精度高。

　　②模拟式显示器。用标定在刻度盘上的指针来显示信息的显示器。特点是，能连续、直观地反映信息的变化趋势，使人对模拟值在全量程范围内一目了然。

　　⑵按显示功能分为：

　　①读数用仪表。

　　②检查用仪表。

　　③警戒用仪表。

　　④追踪用仪表。

　　⑤调节用仪表。

　　4.显示装置的选择原则。

　　对显示装置的要求，更重要的是，使操作者能够迅速而准确地观察和监控而又不疲劳：

　　①数量识读仪表的选择。数量识读的主要目的是获取准确的数据，数量识读应选择数字显示装置，具有精度高、识读性好的优点。对指针显示装置，以开窗式为更好，圆形次之，竖直直线形更差。

　　②状态识读仪表的选择。状态识读仪表只需向操作者显示被测对象参数变化趋势的信息，指示该参量在哪一范围是正常状态，哪一范围是不正常状态。由于不需要显示精确的数值等，因此通常选用指针仪表。

　　第二节 视觉显示器的分类和设计原则

　　5.视觉显示器的形式按显示信息的特点可分为：动态显示器和静态显示器；定量显示器和定性显示器。

　　6.动态显示器所显示的信息，可以随时发生变化的显示装置。

　　7.定量显示器：是指以数量显示某种变量变化的显示器；定量显示器既可显示动态信息变量，又可显示静态信息变量。

　　定性显示器：反映某种变量的近似值、变化趋势、读数方向或其它性质变化的显示量。

　　8.论述设计和选用视觉显示器的原则：

　　视觉显示器的显示必须满足以下基本要求：①鲜明醒目；②清晰可辨；③明确易懂。

　　视觉显示器的设计和选用应遵循的原则：

　　①根据使用要求，选用更适宜的视觉刺激维度作为传递信息的代码，并将视觉代码的数目，限制在人的绝对判别能力允许的范围内。

　　②使显示精度与人的视觉辨认特性同系统要求相适应。

　　③尽量采用形象直观的、与人的认知特点相匹配的显示格式。

　　④对同时呈现的有关联的信息，尽可能实现综合显示，以提高显示的效率。

　　⑤目标和背景之间要有适宜的对比关系，包括亮度对比、颜色对比、运动对比和形状对比等。

　　⑥具有良好的照明性质和适宜的照明水平，以保证对目标的颜色辨认和细节辨认。

　　⑦根据任务的性质和使用条件，确定视觉显示器的尺寸和定放位置。

　　⑧要与系统中的其它显示器和控制器，在空间关系和运动关系上兼容。

　　9.视觉编码：用颜色、数字、字母、图形等视觉刺激对信息进行编码，称为视觉编码。

　　视觉代码：用作视觉编码的刺激称为视觉代码。

　　10.用刺激物的单一视觉属性对信息进行的编码，称为单维视觉编码。

　　11.多维视觉编码：是指将两种或多种视觉属性结合起来作为代码的信息编码方式。

　　第三节 荧光屏显示器设计中的人的因素

　　12.荧光屏显示器（CRT）：是利用阴极射线管显示视觉信息的装置。具有显示空间小、显示格式灵活可变，并能综合显示多种信息等优点。

　　13.影响荧光屏显示效率的主要因素（CRT设计中应考虑哪些人的因素）：

　　①目标亮度。在一定的亮度范围内，视觉作业的绩效随目标亮度的增加而提高，但其提高率随目标亮度增加而下降。场合，目标背景亮度的设定，应特别考虑显示器的分辨率、刷新频率、目标背景亮度比和目标在屏上的位置等因素的影响。

　　②目标与背景的亮度比。目标与背景的亮度比取决于目标亮度、屏面亮度和周围环境照明三因素。决定CRT目标与背景对比度的主要参数有：栅偏压、余辉、屏面噪声和聚焦状况。

　　③分辨率。CRT的分辨率是指可视图像中更小可辨或可测的细节。其指标常以电视限定法测得的屏幕线数，或以压缩光栅法测定的屏幕每厘米的扫描线数表示。要使显示效果更加清晰、真切，应选择高分辨率的显示器。

　　④颜色。CRT彩色显示器的合理设计，应以颜色编码和显示工效的心理学研究为依据。在单色显示屏上，白色、绿色、黄色对深灰色或黑色形成的颜色对比，更适于图形和字符的识别。通常将白色、绿色等明快颜色用作目标色，而将深色或黑色作为背景色。

　　⑤目标位置指示物。目标位置指示物是雷达屏的常用辅助部分。它包括坐标格线、光电笔、电子十字丝等多种形式

　　⑥屏幕大小及位置。CRT屏幕大小与视距是两个相互关联的因素。对更佳屏面尺寸的确定，还应综合考虑显示目标的大小、观察精度、显示器的分辨率等因素的影响。

　　屏面更好处于正对视线的位置。如果要为站立的观察者使用时，屏面处于屏面中心与眼的连线以下、偏离水平视线5度为宜；如果要为坐姿观察者使用，则以下偏15－20度为宜。

　　视距的范围应为50-70厘米。

　　第四节 信号灯设计中的人的因素

　　14.信号灯是以灯光形式传递信息的显示器。用来显示危险或紧急状态的信号灯称为警告灯。

　　信号灯的设置目的：主要是为了使人能及时注意到某种状态的发生，以作出正确的应答。

　　15.信号灯的亮度因素：主要由于灯光的亮度、大小和呈现时间三方面因素决定。灯光信号的亮度觉察阈限，在一定范围内，若信号灯的面积不变、亮度阈限随暴露时间段的增加而下降；若暴露时间一定，亮度阈限随投光面积的增大而下降。

　　16.信号灯的颜色：信号灯和警告灯颜色的选择。有人对红、绿、黄、白四种颜色灯光信号进行过研究，认为在信号灯与背景保持良好的亮度比时，不同色光的辨认速度基本一致，当信号灯与背景的对比度较低时，四色灯信号的优劣顺序为红、绿、黄、白。

　　日常生活中，人们把“绿色”与正常、安全、通行等概念联系在一起。把“红色”与故障、危险、停止等概念联系在一起。

　　17.闪光和稳定光：由于闪光比稳定光更能吸引人的注意，因此，警告信号灯宜用闪光。使用单个闪光信号时，以3－10次/秒的闪光速度为宜。

　　18.信号灯位置：信号灯和警告灯处于视野中不同的位置时具有不同的观察效果。更重要的信号灯和警告灯应安置在视野中央3度的范围内；所有警告灯不宜超出视野30度的范围。

　　19.听觉显示器设计中人的因素。听觉显示器是人机系统中利用听觉通道向人传递信息的装置，按其所显示信息的特点，可分为言语听觉显示器和声音听觉显示器。