第七章 显示器
1.在人机系统中，存在一个人与机互相作用的“面”，所有的人机信息交流都发生在这个面上，通常称为人机界面。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，通过感受器接受机械的输出效应是输入。
§7.1信息显示器的类型及其特点
1.按人接受信息的感觉通道的不同，可将显示方式分为视觉显示、听觉显示和触觉显示等。其中以视觉显示应用最为广泛。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。触觉显示器是利用人的皮肤受到触压刺激后产生感觉，而向人传递信息的一种方式。
2.按显示形式可分为数字式显示器和模拟式显示器两大类。
数字式显示器：直接用数码来显示信息的仪表，精确度高。模拟式显示器：用标定在刻度盘上的指针来显示信息，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。
3.按仪表的显示功能可分为读数用仪表、检查用仪表、警戒用仪表、追踪用仪表和调节用仪表。
§7.2视觉显示器的分类和设计原则
1.视觉显示器的分类有哪些？
视觉显示器的形式多种多样，按其所显示信息的特点可以做如下分类：
⑴动态显示器和静态显示器。动态显示器指所显示的信息可以随时发生变化的显示装置，如湿度计、压力表等；静态显示器指所显示的信息在一定时间内保持不变的显示器，如图表、交通标志等。
⑵定量显示器和定性显示器。定量显示器是指以数量显示某种变量变化的显示器；定性显示器反应某种变量的近似值、变化趋势、读数方向或其它性质变化的显示量。
2.视觉显示器的显示必须满足哪些基本要求？为满足这些要求应遵循的基础原则有哪些？
⑴鲜明醒目。在众多环境刺激中，对象刺激能充分引起人的注意，易从干扰背景中显现出来；
⑵清晰可辨。显示的刺激模式彼此不易混淆；
⑶明确易懂。刺激模式具有明确的意义，易被接收者迅速理解。
为了实现以上要求，视觉显示器的设计和选用必须遵循以下原则：
⑴根据使用要求，选用最适宜的视觉刺激维度最为传递信息的代码，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；
⑵使显示精度与人的视觉辨认特性同系统要求相适应。显示精度过低，不足以提供能保证系统正常运行的信息；显示精度过高，会提高认读难度和增大工作负荷；
⑶尽量采用形象直观的、与人的认知特点相匹配的显示格式；
⑷目标和背景之间要有适宜的对比关系；
⑸具有良好的照明性质和适宜的照明水平。
3.用刺激物的单一视觉属性（或维度）对信息进行的编码，称为单维视觉编码。它主要包括：颜色编码、数字与字母编码和几何图形编码。
4.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。其中，最常见的有完全余度编码和复合编码两种形式。
完全余度视觉编码是指，用两个或两个以上的视觉属性，代表相同意义的信息编码。
复合视觉编码是把两种，或两种以上完全独立的代码系统，结合起来的信息编码形式，其中每一种编码方式代表一个不同的概念。
§7.3荧光屏显示器设计中的人的因素
1.荧光屏显示器是利用阴极射线管显示视觉信息的装置。
2.荧光屏显示效率的影响因素有哪些？
⑴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，提高率随目标亮度增加而下降。当亮度超过100cd/㎡时，作业绩效趋于稳定。
⑵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。
⑶分辨率。CRT的分辨率是指，可视图像中最小可辨或可测的细节。指标值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。分辨率的大小在一定范围内直接与显示图像的清晰度有密切关系。分辨率越高，图像越清晰。一般日常工作的使用，选择1024×768就可以满足了。
⑷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。黑色背景的显示工效优于白色背景。
⑸屏幕大小及位置。对大多数任务来说，视距的范围应为50—70厘米。
§7.4信号灯设计中的人的因素
1.信号灯是以灯光的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。
2.对影响信号灯和警告灯传信效率涉及人的因素有哪些？
人的因素有以下几点：
⑴信号灯的亮度因素。信号灯和警告灯的光刺激强度，主要由灯光的亮度、大小和呈现时间三方面因素决定。
⑵信号灯的颜色。信号灯和警告灯颜色的选择，主要以各种色光的视觉效果及其意义表征为依据。
⑶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。闪光速度不宜过低或过高，以3—10次/秒的闪光速度为宜。
⑷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视察效果，最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。
§7.5字符和指针设计
1.指针的长度要适合，指针长会覆盖刻度标记，指针短会离开刻度，从而给准确判读带来困难。一般认为指针尖距刻度1.6mm左右为宜。
§7.6听觉和触觉显示器设计中人的因素
1.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。
2.听觉显示器设计的基本要求是什么及应遵循的原则？
听觉显示设计的基本要求包括：
⑴信号检测。通常，信号的出现总与一定的背景噪声相联系。由于噪声的掩蔽作用会使信号的觉察阈限升高，所以只有将信号的响度提高到足以抵消掩蔽效应的水平，才能正确觉察信号。
⑵信号的相对辨认。信号的相对辨认指对两个以上同时出现的声音信号加以区分。对声音相对辨认的绩效主要取决于人对声音信号的强度和频率差别的辨别能力。
⑶信号的绝对辨认。信号的绝对辨认指根据声音信号的频率、强度、持续时间、方位等维度特性，辨别某种单独显示的听觉信号。
听觉显示器设计必须遵循以下原则：
⑴听觉刺激所代表的意义，一般应与人们已经学得的，或自然的联系相一致。
⑵采用声音的强度、频率、持续时间等维度作信息代码时，应避免使用极端值。代码数目不应超过使用者的绝对辨别能力。
⑶信号的强度应高于噪声背景。
⑷尽量使用间歇或可变的声音信号。
⑸不同的声音信号应尽量分时呈现，时间间隔不宜短于1秒。
⑹对不同场合使用的听觉信号应尽可能标准化。
3.触觉显示器是根据皮肤受到触压刺激，引起的感觉向人们传送信息的装置。机械振动和电刺激是触觉显示器最常见的刺激。
4.触觉显示器主要应用于视、听觉信道负荷过重，或视、听觉信道使用条件受限制，或者使用者的视、听觉有缺陷的场合。