人-机-工-程-学-人的感知与心理特征课件

人机工程学

人的感知与心理特征合肥学院艺术设计系

人机工程学

人的感知与心理特征合肥学院艺术13人的感知与心理特征概述视觉特征听觉特征肤觉嗅觉味觉人的信息传递与处理疲劳人为差错其他心理特征3人的感知与心理特征概述23.0.1人在系统中的功能人体是由呼吸、运动、消化、泌尿、循环、内分泌、神经系统、感觉系统等组成。这些系统互相配合、相互制约在中枢神经系统和体液统一支配和调节下共同维持着人的生命和完成人体的活动。3.0概述3.0.1人在系统中的功能人体是由呼33.0.1人在系统中的功能从人机工程设计角度考虑，人与外界直接发生关系的主要是感觉、神经、运动三个系统。感觉器官视听嗅味触其他外界刺激知觉中枢思考判断创造运动中枢运动器官运动，语言对外界反应神经中枢记忆感觉运动与中枢神经工作图3.0.1人在系统中的功能从人机工程设计角度考虑，人与外界直43.0.2人的心理现象与行为构成3.0.2.1心理现象心理是人的感觉、知觉、注意、记忆、思维、情感、意志、性格、意识倾向等心理现象的总称。心理活动的组成参阅图4-1。P713.0.2人的心理现象与行为构成3.0.2.1心理现象53.0.2.2行为的构成心理学家列文（K.Lewin）认为行为取决于个体本身与其所处的环境。即式中，B－行为P－人E－环境

个体本身又受到“遗传”、“成熟”、“学习”等因素的影响，上式可概括为：式中，B－行为H－遗传E－环境L－学习3.0.2.2行为的构成心理学家列文（K.Lewin）认为63.0.2.3行为反应心理学家将行为分解为刺激、生物体、反应三项因素研究，即SOR

式中，S－外在、内在的刺激O－人体R－行为反应刺激、人体、反应三项因素间的相互作用关系见图4-2，图4-3，图4-4。3.0.2.3行为反应心理学家将行为分73.0.2.3行为反应3.0.2.3行为反应83.1感觉和知觉特征

3.1.1感觉及其特征3.1.1.1感觉定义：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反映，感觉是人们了解外部世界的渠道，也是一切复杂心理活动的基础和前提。感觉类型：视觉、听觉、化学感觉（嗅觉和味觉）、皮肤感觉、本体感觉等。本体感觉能告知操作者躯体正在进行的动作及其相对于环境和机器的位置；而其他感觉能将外部环境的信息传递给操作者。感觉的过程：人的感觉器官接受内外环境的刺激，将其转化为神经冲动，通过传入神经，将其传至大脑皮质感觉中枢，便产生了感觉。感觉3.1感觉和知觉特征

3.1.1感觉及其特征3.1.1.193.1.1感觉及其特征3.1.1.2.适宜刺激：感官最敏感的刺激形式.外部环境中有许多物质的能量形式，人体的一种感觉器官只对一种能量形式的刺激特别敏感，能引起感觉器官有效反应的刺激称为该感觉器官的适宜刺激。类型感觉器官刺激输入刺激来源对物性的感觉反应作用视觉眼光外部形状大小色彩明暗位置静动运动方向识别联络听觉耳声外部强弱声调声色方向远近报警联络嗅觉鼻挥发飞散性物质外部辣香臭报警味觉舌以唾液溶解物质外部酸甜苦辣咸涩报警触觉皮肤物化对皮肤的作用表面接触触觉温度觉痛觉报警平衡觉耳朵前庭器官运动和位置变化外部和内部旋转运动直线运动摆动调整作用深部感觉肌体神经和关节外部物质对肌体的作用外部和内部撞击重力抗衡姿势调整作用3.1.1感觉及其特征3.1.1.2.适宜刺激：感官最敏感103.1.1感觉及其特征3.1.1.3感觉刺激阈限

能为感觉器官所感受的刺激强度范围

1）感觉阈下限：引起感觉的最小刺激量2）感觉阈上限：能产生正常感觉的最大刺激量，超过不但无效且引起器官损伤（例长期听MP3一种刑法）3）差别感觉阈限：刚刚能引起差别感觉的刺激最小差别量。感觉类别阈值感觉阈的直观表达（最低值）最高值最低值视觉（2.2~5.7）X10-17J(2.2~5.7)X10-8J在晴天夜晚，距离48km处可见到蜡烛光(10个光量子)听觉2X10-5Pa2X10Pa在寂静的环境中，距离6m处可听到钟表嘀哒声嗅觉2X10-7kg/M3一滴香水在三个房间的空间打散后嗅到的香水味(初入室内)味觉4X10-7硫酸试剂（摩尔浓度）一茶勺砂糖溶于9L水中的甜味（初次尝试）触觉2.6X10-9J蜜蜂的翅膀从1cm高处落在肩的皮肤上3.1.1感觉及其特征3.1.1.3感觉刺激阈限能为感111)适应：在同一刺激物的持续作用下，人的感受性发生变化的过程这种适应现象，除痛觉外，几乎在所有感觉中都存在，但适应的表现和速度是不同的。除暗适应外，其余各种感觉适应大都表现为感受性逐渐下降乃至消失。视觉适应中的暗适应约需45分钟以上；明适应约需1-2分钟；听觉适应约需15分钟；味觉和轻适应分别适应约需30S和2S。3.1.1感觉及其特征3.1.1.4感觉的其它特征1)适应：在同一刺激物的持续作用下，人的感受性发生变3.122)

相互作用：在一定的条件下，各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将受到其他刺激的干扰影响而降低，由此使感受性发生变化的现象。例如：人在同时输入2个视觉信息时，往往只倾向于注意一个而忽略另一个，如果同时输入两个相等强度的听觉信息，对其中一个信息的辩别能力将降低50%，当视觉信息和听觉信息同时输入时，听觉信息对视觉信息的干扰较少。此外，味觉、嗅觉、平衡觉等都会受其它感觉刺激的影响而发生不同程度的变化。3.1.1感觉及其特征3.1.1.4感觉的其它特征2)相互作用：在一定的条件下，各种感觉器官对其适宜刺激的感133)对比：同一感受器官接受两种完全不同但属于同一类的刺激物的作用，而使感受性发生变化的现象.同时对比：几种刺激物同时作用于同一感受器时产生的对比称为同时对比。继时对比：几个刺激物先后作用在同一感觉器时，将产生继时对比。

3.1.1感觉及其特征3.1.1.4感觉的其它特征3)对比：同一感受器官接受两种完全不同但属于同一类的刺激3144)余觉：刺激取消后，感觉可存在一极短时间的现象。例如观看亮着的白炽灯，一会儿闭上眼睛就发现灯丝在空中游动，这就是发光灯丝留下地余觉。应用：动画电影3.1.1感觉及其特征3.1.1.4感觉的其它特征4)余觉：刺激取消后，感觉可存在一极短时间的现象。例如观看153.1.2知觉及其特征3.1.2.1概念知觉:人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映.知觉是在感觉的基础上对客观事物所产生的高一级的认识,感觉的性质较多取决于刺激物的性质,而知觉很大程度上受到人的知识、经验、情绪、态度等因素的制约和影响，因此，不同的人对同一事物会产生不同的知觉，在产品设计中设计师应考虑人在知觉上的共性，又要考虑人的知觉的差异性.3.1.2知觉及其特征3.1.2.1概念16知觉的基本特性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基本特性知觉的整体性知觉的理解性知觉的恒常性知觉的选择17在知觉时，把由许多部分或多种属性组成的对象看作具有一定结构的统一整体的特性。影响知觉整体性的因素：接近性相似性封闭性良好图形对称性3.1.2.2

整体性在知觉时，把由许多部分或多种属性组成的对象看作18在知觉时，把某些对象从背景中优先的区分出来，并予以清晰反映的特性，知觉对象与背景在一定条件下是可以转换的。3.1.2.3选择性在知觉时，把某些对象从背景中优先的区分出来，并19影响知觉选择性的因素：1、知觉对象与背景之间的差别越大，对象越容易从背景中区分出来。（黄色家电）广告前实后虚2、在固定不变或相对静止的背景上，运动着的对象最容易成为知觉对象，如在荧光屏上显示的变化着的曲线。广告海王感冒箭头影响知觉选择性的因素：1、知觉对象与背景之间的差别越大，对象20

3、人的主观因素，如任务、目的、知识、兴趣、情绪不同，则选择的知觉对象也不同。4、刺激物各部分相互关系的组合，如彼此接近的对象比相隔较远的对象、彼此相似的对象比不相似的对象容易组合在一起，而成为知觉的对象。接近相似连续影响知觉选择性的因素：

3、人的主观因素，如任务、目的、知识、兴趣、情绪不同，则选213.1.2.4理解性在知觉时，用以往所获得的知识经验来理解当前的知觉对象的特征（语言的指导性）3.1.2.4理解性在知觉时，用以往所获得的知识经验来理解223.1.2.5恒常性知觉的条件在一定范围内发生变化，而知觉的印象却保持相对不变的特性。大小形状明度颜色知觉的恒常性保证了人在变化的环境中，仍然按事物的真实面貌去知觉，从而更好地适应环境。3.1.2.5恒常性知觉的条件在一定范围内发生变化，而知233.1.2.6错觉对外界事物不正确的知觉3.1.2.6错觉对外界事物不正确的知觉24放映趣味心理游戏PPT放映趣味心理游戏PPT25人们得到信息的途径？直接的间接的如直接看到的自己周围的人和物。即借助于各种视觉显示装置，如CRT屏幕、雷达、电视机等。在科学技术高度发达的今天，后一种途径对于人们获得视觉信息更为重要3.2视觉机能及其特征在人们认知世界的过程中，大约有80%-90%的信息是通过视觉系统获得的，因此，视觉系统是人与外界相联系的最主要途径。人们得到信息的途径？直接的间接的如直接看到的自己周围的人和物263.2视觉机能及其特征3.2.1视觉刺激

视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波只占整个电磁光谱的一小部分，其波长为380~780nm，3.2.2视觉系统

视觉是由眼睛、视神经和视觉中枢的共同活动完成的眼睛是视觉的感受器官，人眼是直径为21~25mm的球体，其基本构造与照相机类似。视网膜最外层细胞包括视杆细胞和视锥细胞，它们是接受信息的主要细胞。3.2视觉机能及其特征3.2.1视觉刺激27

视角：确定被看物尺寸范围的两端点光线射入眼球的相交角度。

α=2arctg(D/2L)被看目标物的两点光线投入眼球的交角。

α—视角；D—被看物体上两端点的直线距离；L—眼睛到被看物体的距离；

3.2.3人的视觉机能

3.2.3.1----视角与视力LD视角

眼睛能分辨被看目标物最近两点光线投入眼球时的交角，称为临界视角。视力为1.0，即视力正常，此时的临界视觉=1度，若视力下降，则临界视角值增大。在设计中，视角是确定设计对象尺寸大小的依据视角：3.2.3人的视觉机能

3.2.3.1----28视力指人眼识别物体细部结构的能力，也称分辨最近距离两点的视敏度。以临界视角的倒数来表示。视力=1/能够分辨的最小物体的视角视力一般可分为“中心视力”(认清物体形状的能力)、“周边视力”(视网膜周边部分所能感受到的范围)、“夜视力”(在暗处能辨别物体形状的能力)、“主体视力”(辨别物体大小、远近和空间立体形象的能力)和“色视力”辨别颜色的能力)等，两只眼睛中所形成的物象，融合为双眼单视后，可用以辨别物体高低、深浅、远近、大小，这种辨别物体立体位置的视力为立体视力或深度觉。

视力的好坏与人的生理条件有关，也与被看物体周围环境有关。如亮度、对比度(物体与背景在颜色或亮度上的对比)和弦光(物体表面产生的刺眼的强烈光线)等。这些相关条件及因素在仪表刻度、指针设计及颜色匹配时都应认真考虑。视力指人眼识别物体细部结构的能力，也称分辨最近距离两点的视29人眼的視力問題1

遠視和近視

遠視和近視的形成，就是眼球中的水晶體，未能把外界影像的光線聚焦在視網膜上，。有些人只能看清近距離的物件，而看不清遠距離的物件;因為他們眼球內的睫狀肌不能拉平水晶體，以致未能把遠距離的光線聚焦於視網膜，這現像稱為近視。另外有些人，能清楚看見遠距離的物象，但看不清近距離的，因為他們眼球內的睫狀肌不能令水晶體拱凸，郤把近距離入射的光線聚焦在視網膜上，這現像稱為遠視。這兩種視力問題都很常見，並且可透過配帶眼鏡來解決。人眼的視力問題1

遠視和近視30人眼的視力問題2

弱視

除上述的視覺問題外，隨着年齡增長，一般人的視力都會衰退，更有可能患上青光眼，白內暲等引致弱視的疾病，在設計時應考慮使用視覺手段，以協助弱視者，例如新設計的公共交通工具，扶手表面大多選用鮮明的顏色，如黃、紅等，以提高與背景的反差，同時黄色和黑色的明度差別大，即使全色盲也能看見明顯的深淺差別。人眼的視力問題2

弱視313.2.3人的视觉机能

3.2.3.2----视野和视距静视野(头和眼球不动)动视野(眼球可动)工业设计一般以静视野为依据设计以减少人眼疲劳.静视野可分为常态视野和色觉视野

常态视野，指人眼对黑背景上的白色物像的平均视野范围。一般以正常人两眼的综合视野来表述。人双眼形成的视野范围大致为一椭圆形如图(a)人眼在垂直面的最大视野范围大约为120°人的自然视线低于标准视线:站立:10°坐:15°很松弛:30°观看展示物最佳视区:30°3.2.3人的视觉机能

3.2.3.2----视野和视距静视32在水平面的最大视野范围约为190°。10~20°可辨别字5~30°可辨别字母1°最敏锐即以单眼计，以视中心线为准，向外侧为100°向内侧为60°两眼外侧视野范围即为最大视野范围在垂直面的最大视野范围大约为120°人的自然视线低于标准视线:站立:10°坐:15°很松弛:30°38°观看展示物最佳视区:30°常态视野在水平面的最大视野范围约为190°。在垂直面的最大视野范围大33180白。120黄。100蓝。60绿红。130。白95。黄80。蓝45。红40。。绿水平方向的色觉视野垂直方向的色觉视野2.色觉与色觉视野P44色觉视野:指各种颜色在黑背景条件下，人眼所能看到的最大空间范围。由于各种颜色对人眼的刺激不同，人眼的色觉视野也不同由图可见，人眼对白色的视野最大,对黄蓝红依次减小,而对绿色的视野最小。180白。120黄。100蓝。6034人眼的視力問題3

色盲色盲的形成，是因為視網膜上的錐狀細胞不能分辨顏色。大部份人天生具有正常色覺，他們可辨認由三原色調配出來的不同顏色。但亦有人是二色視者，他們只可看見光學三原色中的二種。二色視者又稱色弱，他們仍能看見顏色，只是他們看不見其中一種三原色，他們會混淆某些顏色，例如會看不出黃黑條紋顏色，不過可以會出對比大的色樣，所以我們設計機動部份的時候，應考慮這一點，提高使用者對危險部份的警覺。但亦有人是全色盲的，他們完全不能分辨顏色，在他們的眼中，世界是全黑白灰的。人眼的視力問題3

色盲35视距视距

指人眼观察物体的正常距离。人眼的视野范围大致为一椭圆形，那么人眼的视距范围则大致可看成为一个放射状的空间椭球体的一部分。若忽略两眼间的距离，那么人眼的视野即为一定半径所画的空间轨迹球体。视距的确定：

据有关研究资料记载，在观察各种显示仪表时，人眼的最佳视距半径约为560mm，最大视距半径约为760mm，否则看不清细节。最小视距半径约为380mm，否则引起目眩若视距半径过大或过小，对认读速度和准确性均不利，因此，在设计时应充分注意这些方面。见书P44头部转动角度：

左右均不宜超过45度，上、下均不宜超过30度。当转移视线时，约97%时间的视觉是不真实的，所以应避免在转移视线中进行观察

视距视距指人眼观察物体的正常距离。人眼的视野范363.2.3.3中央视觉和周围视觉中央视觉—视维细胞（感色能力强、能清晰分辨物体）。周围视觉—视杆细胞（观察空间范围和正在运动的物体）。3.2.3.4双眼视觉和立体视觉

双眼视物时，具有分辨物体深浅、远近等相对位置的能力，形成立体视觉。人-机-工-程-学-人的感知与心理特征课件373.2.3.5暗适应和明适应，见图3-8。明适应：人由暗环境转入明亮的环境，视杆细胞失去感光作用而视网膜上的600-800万个视锥细胞感受强光的刺激，是视觉阈限由很低提高到正常水平，这一过程称为明适应。明适应在最初30S内进行得很快，然后渐慢，约1-2分钟即可完全适应。人在明亮的环境中，不仅可以辨认很小的细节而且可以辨别颜色。明适应：人由暗环境转入明亮的环境，视杆细胞失去感光作用而视网383.2.3.5暗适应和明适应，见图3-8。暗适应：人由明亮的环境转入暗环境，在暗环境中视网膜上的1.2亿个视杆细胞感受光的刺激，使视觉感受性逐步提高的过程称为暗适应。暗适应过程的时间较长，最初5分钟，适应的速度很快，以后逐渐减慢。获得80%的暗适应约需25分钟，完全适应则需1小时。人在暗环境中可以看到大的物体、运动物体，但不能看清细节，也不能辨别颜色暗适应：人由明亮的环境转入暗环境，在暗环境中视网膜上的1.2393.2.4人眼的运动规律两眼运动是协调的,同步的.人眼的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西后看到垂直方向的东西。对水平方向的尺寸和比例的估计要比垂直方向准确得多。人眼的视线习惯于从左到右和从上到下运动。看圆形内的东西总是沿顺时针方向来得迅速。当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，人眼对四个象限的观察率优劣依次为:左上右上左下右下眼睛是人的机体的一部分,具有一定的惰性,因此对直线轮廓比对曲线轮廓更容易接受,看单纯形态比看复杂形态顺眼舒服3.2.4人眼的运动规律两眼运动是协调的,同步的.403.2.5人的视觉感受规律从简性:视知外部对象时往往加以简化看成某种熟知的简单形体.(大楼)选择性:往往首先注意到对象的某一部分,对其他部分视觉印象较淡漠.视幻觉:以无为有(乘车后)视觉倾向性:人的视觉感受积累多了,会形成某种定势(绿色-植物-生机-希望-健康-绿色食品-柔和-和平幸福黑色-黑夜-神秘-恐怖-威严)视觉相对性:人的视觉感受因时代社会地域民族习惯的差别而不同(红色:中国革命喜庆热烈西方暴力流血黄色:中国庄严华贵外国粗俗下流)视觉抽象性:视觉想象联想:借助旧有形象塑造新形象,或从某一形象引导出另一形象(雪花图形点缀冰箱广告飞鸟做航空标志丰收稻谷农机)视错觉:以误为正,(高速运动的点--线,旋转的点--圆,火车)3.2.5人的视觉感受规律从简性:视知外部对象时往往加以简413.2.6人的视觉心理习惯顺序感:较小的图形和物体,人们习惯于先看总体轮廓,然后由外向内细看;较大的先看比较突出的重点部位,然后逐步向外扩展理解性:先看容易了解的具体图象,再去慢慢解读费神费脑的抽象内容好奇心:新奇独特最具有吸引力审美欲:平衡感对称感虚实相应刚柔并济都是人们希望看到的.3.2.6人的视觉心理习惯顺序感:较小的图形和物体,人们423.2.7视觉传达的原则流程：一对视觉信息归纳、总结及表达。二得到众人理解视觉核心突出:视线转移流动过程,开始处应是图形核心部位或产品的关键部位,提炼简洁突出视觉层次分明:两种或以上的图形和色彩必然有一定的排列次序引导人依次观看:圆点的大小线条的粗细色彩的浓淡视觉移动方向明确自然:视觉刺激大小强弱颜色明度渐次变化图形转角走向局部之衔接方式整体轮廓清晰

1）可读性强指让人看得清、读得懂，乐于接受，较高要求是适应人的生理和心理需要，让人看得顺眼、愉快、喜爱这种表达方式。2）准确性高要求视觉语言对视觉信息的传递准确无误，不能引起歧义。3）心理感受丰富满足人的多方面情感需要。经过视觉语言将人与物的关系表现得丰盈、充实、富有人情味。4）富于创造性成果

3.2.7视觉传达的原则流程：一对视觉信息归纳、总结及表达433.2.8人眼对色彩的认知规律

380424455492565595640760紫外线450紫480蓝500青540绿600黄630橙750红红外线冷调对人的视觉刺激较平和适于调节视力疲劳暖调空间比较１距离增长，有前进感２凹感，收缩感３空间宽敞１距离缩短有前进感２凸感，膨胀感３空间紧凑，狭小分量感觉比实际重量轻感觉比实际重量重当人从远处辨认前方不同颜色时,首先辩出红色,其次是绿黄白.(信号标志灯)波长有关红色刺激性稍强,易使眼疲劳,绿色刺激较平和,蓝色视觉辨认效率稍差,因其会使视觉调节功能改变大.人眼视网膜可感受的可见光波长是380~760nm，相差３nm就可被分辨．3.2.8人眼对色彩的认知规律3804443.2.8人眼对色彩的认知规律---

颜色的搭配及清晰程度清晰的配色序号12345678910背景色黑黄黑紫紫蓝绿白黑黄主体色黄黑白黄白白白黑绿蓝效果颜颜颜颜颜颜颜颜颜颜模糊的配色序号12345678910背景色黄白红红黑紫灰红绿黑主体色白黄绿蓝紫黑绿紫红蓝效果颜颜颜颜颜颜颜颜颜颜一般条件下(不需要暗适应)时以亮底暗字认读为佳观察者在明处对象在暗处时需暗适应以暗底亮字为佳3.2.8人眼对色彩的认知规律---

颜色的搭配及清晰程度453.3人的听觉机能及特性

3.3.1听觉刺激听觉是仅次于视觉的重要感觉,15%的信息来自。在其适宜的刺激是声音.只有频率在20~20000HZ的振动才能产生声音的感觉.低于20Hz的声波叫次声,高于20000HZ的声波成为超声.3.3.2听觉系统3.3人的听觉机能及特性

3.3.1听觉刺激听觉是463.3.3听觉的物理特性1频率响应---可听范围通常情况下，入耳接收声波传人的途径主要是靠空气传导。入耳的适宜刺激是空气振动的疏密度,入耳能感知的频率范围应在16-20000Hz之间，其中对500-4000Hz的频率较敏感。作为音响讯号显示的频率宜选在1000-3000Hz之间.

辨别声频能力人耳对频率的辨别率较强,大于4000Hz的频率,相差1％就能加以区别。3.3.3听觉的物理特性1频率响应---可听范围通常情473.3.3听觉的物理特性2.动态范围（声音的强度）

听觉声强的动态范围=正好可忍受的声强/正好能听见的声强。（1）听阈：在最佳的听闻频率范围内，一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强Imin。（2）痛阈：对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强Imax。（1）与（2）都与频率有关系，是在某一频率下的听阈值或痛阈值。（3）听觉范围：由听阈和痛阈两曲线所包围的听觉区,见图3-11。

辨别声强能力人耳对声强的辨别力不甚灵敏，声强与人的主观感觉的响度，不是比例关系，而是对数关系。当声强增加10倍时，主观感觉的响度只增加l倍；声强增加100倍时，响度只增加2倍，依次类推。3.3.3听觉的物理特性2.动态范围（声音的强度）483.3.3听觉的物理特性3.方向敏感度（双耳效应）（1）时差：∆t=声源到两耳的时间差。人耳可觉察到的声信号入射的最小偏角为3°。（2）人耳对不同频率、不同方向的声音的感受能力不同，见图3-12。由于头部的掩蔽效应，造成声音频谱的改变。辨别声音的方向和距离人可根据声音到达两耳的强度和时间先后为58ms,人耳识别最短时间为20~50ms,头的障碍作用降低声强,判断声源的方向。

距离靠主观经验和声压判断.距离每增加一倍声压衰减6dB.

3.3.3听觉的物理特性3.方向敏感度（双耳效应）493.3.3听觉的物理特性4.掩蔽效应掩蔽：一个声音被另一个声音所掩盖的现象。掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应。声的掩蔽效应

强的声音可以掩盖另一个弱的声音，尽管弱的声强也远远超过听阈，但仍然听不见。对于两个音调接近的声音，人耳所能听到的不是两种频率的声音，而是被低频调制了的单频声音。5.听觉的适应和疲劳在声音连续作用的过程中，听觉敏感度会随时间的延长而降低，叫做“听觉适应”。若声强不大，作用时间又不太久，一般在声刺激停止后的10-20s，听觉敏感度就会恢复到原来的水平。若声强很大，作用的时间很长，就不仅是听觉适应问题，而会引起听觉疲劳。听觉疲劳后，要经过几小时，直至几天才能恢复听觉敏感度、严重的引起听力减退或丧失。

3.3.3听觉的物理特性4.掩蔽效应503.3.3听觉的物理特性音波在人-机通信中占统治地位，听觉的感知频率大约在20HZ~20000HZ,在1000HZ~4000HZ最高。在500HZ以下和5000HZ以上在声音，需要大得多的强度才能被听到。当音强超过140dB时，所引起的不再是听觉，而是痛觉。人可以辨认的语音频率范围是260HZ~5600hz,电话只传送300HZ~3000HZ,这对我们听清语言已足够3.3.3听觉的物理特性音波在人-机通信中占统治地位，听觉513.4其他感觉机能及其特征

肤觉是仅仅次于听觉的一种感觉，可感受多种外界刺激，形成多种感觉。1.触觉，分触压觉和触摸觉.见图3-13和图3-14。2.温度觉3.痛觉

3.4.1肤觉

3.4其他感觉机能及其特征

肤觉是仅仅次523.4其他感觉机能及其特征

本体感觉系统包括耳前庭系统和运动觉系统，可感受身体和四肢所在位置的信息。P521耳前庭系统---保持身体姿势及平衡2运动觉系统---感受并指出四肢和身体不同部分的相对位置

3.4.2本体感觉

3.4其他感觉机能及其特征

3.4.2本体感觉

533.4其他感觉机能及其特征

味觉和嗅觉器官担负着一定的警戒任务，因为它们出在人体沟通内外部的入口处．在安全技术中，味觉与嗅觉用作信息传递器是相当重要的．3.4.3.1味觉凡是溶于水的物质都能向人提供味觉刺激．味觉感受器主要是分布在舌表面上的味蕾．味觉的感受性用不同浓度溶液的阈值表示．舌尖对甜的感受性大，舌尖和舌测对酸性的感受性大；舌根对苦的感受性大

3.4.3味觉和嗅觉

3.4其他感觉机能及其特征

3.4.3味觉和嗅觉

543.4其他感觉机能及其特征

3.4.3.2嗅觉人的嗅觉感受性很强，影响嗅觉感受性的因素有环境条件和人的生理条件．温度有助于嗅觉感受，最适应的温度是３７～３８度．清洁空气中嗅觉感受性也提高．感冒低．嗅觉的适应性比较快，但有选择性．接触某一中气体一段时间后感受性下降．另外一些刺激性气体使人眩晕、恶心、中毒，嗅觉就失去作用。嗅觉传示器

3.4.3味觉和嗅觉

3.4其他感觉机能及其特征

3.4.3味觉和嗅觉

553.5人的信息传递与处理人体与外界之间的联系有三种基本形式：物质、能量、信息的传递，信息传递往往随物质和能量的传递进行的。在人机发生关系和相互作用中最本质联系是信息交换。人脑信息容量约108~1011bit,但大脑皮层只能处理感官接受的部分信息．从感官接受信息到加工到永久储存（记忆）过程中，信息减少很多，真正作为记忆而永久储存的信息量仅有极少一部分．工作效率很大取决于人体接受信息的能力、速度和准确性，而这些又与感觉器官的机能状态有密切联系。人的多种感觉通道传递信息能力均有一定的限度。3.5.1人与信息3.5人的信息传递与处理人体与外界之间的联系有三种基本形式563.5人的信息传递与处理人体与外界之间的联系有三种基本形式：物质、能量、信息的传递，信息传递往往随物质和能量的传递进行的。在人机发生关系和相互作用中最本质联系是信息交换。人脑信息容量约108~1011bit,但大脑皮层只能处理感官接受的部分信息．从感官接受信息到加工到永久储存（记忆）过程中，信息减少很多，真正作为记忆而永久储存的信息量仅有极少一部分．3.5.2人体接受信息的途径感觉器官视听嗅味触其他外界刺激知觉中枢思考判断创造运动中枢运动器官运动，语言对外界反应神经中枢记忆感觉运动与中枢神经工作图3.5人的信息传递与处理人体与外界之间的联系有三种基本形式573.5人的信息传递与处理3.5.3人体接受信息的能力不同处理阶段最大信息传递率（bit/s）感官接受109神经联系3X106意识（感知）16永久储存0.7视觉听觉嗅觉触觉味觉反应时间（s）0.188~0.2060.115~0.1820.200~0.3700.117~0.201酸甜苦辣0.5360.4461.0820.308刺激种类光声挥发性物质冷热触压物质刺激刺激情况瞬间瞬间一定时间瞬间一定时间感知范围有局限无局限受风影响无局限无局限知觉难易容易最容易容易稍困难困难作用鉴别报警联络报警报警报警实用性大大很小不大很小不同处理阶段时人的信息传递率感觉通道的物性比较3.5人的信息传递与处理3.5.3人体接受信息的能力不同583.5.4影响人体信息接受和处理的主要因素无关信息的干扰如信息过多，会对想得到信息产生干扰，很容易造成误判段。另外，当两个或两个以上的信号同时发生时，若两者强度相近，则不易区别。信号维量数的影响各种信号的每一个特征为一个维量,尽可能以两个或多个感觉通道去接受同一个信息以增加信息接受的机会(指示灯加铃声)视觉刺激反应最灵敏,听觉抗干扰能力最强分时的影响信号输出最好有时间先后,或事先提供暗示尽量减少需短时间记忆的事件.刺激—反应之间的一致性影响

1空间位置上的一致性显示单元与控制单元在空间位置排列上对应2运动方向上的一致性仪表或运动部件的运动方向与人的观念相适应3概念上的一致性绿—安全--通行红色—危险—停止3.5.4影响人体信息接受和处理的主要因素无关信息的干扰593.5.4影响人体信息接受和处理的主要因素大脑的意识水平:阶段意识状态注意生理状态0无意识失神0睡眠发呆I正常以下意识模糊不注意疲劳单调瞌睡醉酒II常态松懈消极安静起居休息正常作业III常态清醒积极积极活动时IV超常态过度紧张凝视一点精神兴奋或恐慌时1五个阶段意识水平相互隔断,人不易自行控制2异常情况下III会达到III恐惧到IV3III维持时间一次15-30分一天总计2-3h3.5.4影响人体信息接受和处理的主要因素阶段意识状态注意603.6注意与记忆的特征3.6.1注意的模型P80人对信息处理过程的一般模式为：刺激感知选择判断决策执行“注意”就相当于该模式中的“选择”，见图4-10。3.6.2

注意的特点无意注意－不需作意志努力的注意有意注意－有预定目的的注意3.6注意与记忆的特征3.6.1注意的模型P80613.6.3记忆的特点1.记忆的过程记忆可具有划分为识记、保持、再认、再现等阶段，参阅表4-2。2.记忆的种类有意记忆和无意记忆机械记忆和意义记忆瞬时记忆、短时记忆、长时记忆形象记忆、听觉记忆、动作记忆各类记忆的特点参阅表4-2至4-5。3.6.3记忆的特点1.记忆的过程623.6.4学习的迁移1.先学的干扰2.后学的干扰

学习是与长时记忆密切相关的,学习来的信息必须存储在长时记忆内作为经验的积累.在学习与使用学习来的知识或技能之间,人的活动会极大地影响遗忘.由于学习迁移造成的对记忆的干扰可以分为两类3.6.4学习的迁移1.先学的干扰学习是633.7疲劳

3.7.1疲劳的特点与分类疲劳是一种人体的生理状态,在作业过程中,作业者作业机能衰退、作业能力下降、有时并伴有疲倦感等主观症状的现象，就叫作业疲劳。是一系列复杂现象的综合体，既有人的生理和心理因素，又有机器系统的因素，还受环境和社会因素的影响。疲劳的分类：肌肉疲劳精神疲劳智力技术性心理性生物疲劳3.7疲劳

3.7.1疲劳的特点与分类疲劳是一种人体的643.7.2引起疲劳的原因及某些规律

原因超生理负荷的激烈动作和持久的体力或脑力劳动工作单调环境不良精神因素身体状况不好人机工程设计不合理1劳动姿势与体位选择不合理2生产设备与工具设计不合理,不能减轻劳动强度和人的紧张情绪3人机界面设计不合理不符合人的感觉功能和心理特点4未按生物力学原则合理使用体力5工作空间过小3.7.2引起疲劳的原因及某些规律原因653.7.2引起疲劳的原因及某些规律

某些规律疲劳可以恢复疲劳有一定的累积效应人对疲劳有适应能力生理周期的影响环境因素的影响3.7.2引起疲劳的原因及某些规律某些规律663.7.3降低作业疲劳的措施一提高作业的自动化水平二正确选择作业姿势和体位1影响劳动姿势的因素1）人机界面的设计布置2）工作空间的大小及照明条件3）身体负荷的大小频率用力方向及作业要求的准确性与速度4）工作场所的布置设备与工具的大小安排位置及取用与操作方法5)工作台面与坐椅的形状尺寸大小及容膝空间大小2人体不同姿势的能耗P145

3.7.3降低作业疲劳的措施一提高作业的自动化水平67人体的不同姿势的能耗，见图7-5，图7-6，人体的不同姿势的能耗，见图7-5，图7-6，68人体的不同姿势的能耗，见图7-7

人体的不同姿势的能耗，见图7-7

693.7.3降低作业疲劳的措施二正确选择作业姿势和体位3立姿作业分析

正确的立姿应是身体各部分的重心恰好垂直于其支承物上，使全身重量由骨架来承受。这样，身体变形、肌肉和韧带的负荷最小，各种器官的功能发挥得最好。常用情况1）须经常改变体位的操作，因为站着比频繁的起坐动作消耗能量少2）常用的控制器分布在较大的区域，需要手足有较大幅度活动者3）在没有容膝空间的机器旁工作，坐着还不如站立舒服4)需要用力较大的作业，在站立时易于用力；5）单调的作业易引起心理性疲劳，立位时可以适当走动，有助于维持工作能力注意问题1）长期立位时脚下应垫以柔软而有弹性的垫子，不要长期站在石头、水泥或铁板上2）不宜长期停留在原位，应经常改变体位3）站立时应力求避免不自然体位，以免肌肉做不必要的静力功3.7.3降低作业疲劳的措施二正确选择作业姿势和体位703.7.3降低作业疲劳的措施二正确选择作业姿势和体位4坐姿作业分析

正确的坐姿应是使身体上身各部分保持正直，避免腰部弯曲或变形。优点是：身体稳定性好，不易疲劳，易于操作，尤其用于需要精确、细致操作的场合。1）持续时间较长的工作应尽可能采取坐姿操作以免疲劳2）精确而细致的操作应采取坐姿，因在坐姿状态下，可完成较精确在操作。3）需要手足并用的作业。

5立坐交替3.7.3降低作业疲劳的措施二正确选择作业姿势和体位713.7.3降低作业疲劳的措施二正确选择作业姿势和体位6不正确的劳动姿势:1）长期静止不动的立姿(特别是女性）2）长期或反复弯腰（弯度超过15度）3）弯腰并伴躯干扭曲或半坐位4）经常反复让身体一侧承重5）双手长时间上举或前伸

7劳动姿势的选择P433.7.3降低作业疲劳的措施二正确选择作业姿势和体位723.7.3降低作业疲劳的措施三合理设计作业中用力方法

1

合理安排施力方式与负荷避免静态肌肉施力P1511）避免弯腰或其他不自然的身体姿势2）避免长时间地抬手作业3）坐着比立着工作省力4）双手同时操作时，手的运动方向应相反或者对称运动5）作业位置应按工作者的眼睛和观察时所需要的距离来设计6）常用工具应按使用频率或操作频率安放在人的附近。7)当手不得不在较高位置作业时，应使用支撑物来托住肘关节、前臂或者手8）利用重力作用9）避免弯腰提起重物3.7.3降低作业疲劳的措施三合理设计作业中用力方法73作业姿势与人体机能1作业姿势与人体机能的关系（1）与视觉的关系（2）与循环的关系（3）与手、上下肢、上半身等运动关系（4）与身体重心的关系，见图7-1作业姿势与人体机能1作业姿势与人体机能的关系74人体的不同姿势的施力，见图7-4，参阅表7-2，表7-3

人体的不同姿势的施力，见图7-4，参阅表7-2，表7-3

75避免弯腰提起重物，见图7-11避免弯腰提起重物，见图7-1176避免静态肌肉受力设计要点如下：避免弯腰及其它不自然的姿势，见图7-8（a）避免长时间抬手作业，见图7-8（b）坐姿工作比立姿工作省力双手作业时，手的运动方向相反或不对称作业位置与视距的关系，见图7-9常用工具、零件、材料与操作者的位置关系手在较高位置作业时，应增设支承物利用重力作用，见图7-10避免静态肌肉受力设计要点如下：773.7.3降低作业疲劳的措施三合理设计作业中用力方法2按生物力学原理用力3利用人体活动特点用力4利用人体动作的经济原则:P148保持动作自然对称和有节奏5节约动作能级6动作重构原则取消合并重排简化3.7.3降低作业疲劳的措施三合理设计作业中用力方法取消783.7.3降低作业疲劳的措施四改善作业内容，避免单调重复性作业

1使操作内容适当复杂化2交换操作内容或作业岗位五合理设计作业空间及环境3.7.3降低作业疲劳的措施四改善作业内容，避免单调重复793.7.3降低作业疲劳的措施四改善作业内容，避免单调重复性作业

1使操作内容适当复杂化2交换操作内容或作业岗位五合理设计作业空间及环境3.7.3降低作业疲劳的措施四改善作业内容，避免单调重复803.8其他心理特性

3.8.1想象与思维的特征3.8.1.1想象想象是利用原有的形象在人脑中形成新形象的过程3.8.1.2思维过程思维的基本过程是分析、综合、比较、抽象和概括3.8其他心理特性

3.8.1想象与思维的特征3.8.1.813.8.1.3思维品质

1.人在思维过程中表现出来的不同特点，如敏捷性、灵活性、深刻性、独创性和批判性等称为思维品质。2.思维的基本特征思维的间接性思维的概括性思维的与语言的不可分性3.思维种类发散思维和集中思维，见图4-11。3.8.1.3思维品质

1.人在思维过程中表现出来的不同823.8.2创造性心理特征3.8.2.1创造性机理1.创造性五要素2.创造性素质，人的创造性本能和创造性形成机理见图4-12和4-133.8.2.2创造性知识基础科学技术知识加丰富的实践经验3.8.2创造性心理特征3.8.2.1创造性机理833.8.2.3创造性思维规律1.动作性思维－边动作边思维2.形象性思维－以“智力图像”方法进行思维3.逻辑思维－抽象的推理性思维4.直觉思维－非推理性思维3.8.2.3创造性思维规律1.动作性思维－边动作边思维843.8.2.4创造性思维方法1.直觉和灵感,见图4-142.潜意识3.形象思维和思维实验4.视觉思维和感觉思维5.想象力6.敏感和洞察力7.联想、侧向思维、转移思维3.8.2.4创造性思维方法1.直觉和灵感,见图4-1485设计过程---解决问题的过程王国维<<人间词话>>三个境界：昨夜西风凋碧树，独上西搂，望断天涯路为伊消的人憔悴，衣带减宽终不悔众里寻它千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处设计过程---解决问题的过程王国维<<人间词话>>86人机工程学

人的感知与心理特征合肥学院艺术设计系

人机工程学

人的感知与心理特征合肥学院艺术873人的感知与心理特征概述视觉特征听觉特征肤觉嗅觉味觉人的信息传递与处理疲劳人为差错其他心理特征3人的感知与心理特征概述883.0.1人在系统中的功能人体是由呼吸、运动、消化、泌尿、循环、内分泌、神经系统、感觉系统等组成。这些系统互相配合、相互制约在中枢神经系统和体液统一支配和调节下共同维持着人的生命和完成人体的活动。3.0概述3.0.1人在系统中的功能人体是由呼893.0.1人在系统中的功能从人机工程设计角度考虑，人与外界直接发生关系的主要是感觉、神经、运动三个系统。感觉器官视听嗅味触其他外界刺激知觉中枢思考判断创造运动中枢运动器官运动，语言对外界反应神经中枢记忆感觉运动与中枢神经工作图3.0.1人在系统中的功能从人机工程设计角度考虑，人与外界直903.0.2人的心理现象与行为构成3.0.2.1心理现象心理是人的感觉、知觉、注意、记忆、思维、情感、意志、性格、意识倾向等心理现象的总称。心理活动的组成参阅图4-1。P713.0.2人的心理现象与行为构成3.0.2.1心理现象913.0.2.2行为的构成心理学家列文（K.Lewin）认为行为取决于个体本身与其所处的环境。即式中，B－行为P－人E－环境

个体本身又受到“遗传”、“成熟”、“学习”等因素的影响，上式可概括为：式中，B－行为H－遗传E－环境L－学习3.0.2.2行为的构成心理学家列文（K.Lewin）认为923.0.2.3行为反应心理学家将行为分解为刺激、生物体、反应三项因素研究，即SOR

式中，S－外在、内在的刺激O－人体R－行为反应刺激、人体、反应三项因素间的相互作用关系见图4-2，图4-3，图4-4。3.0.2.3行为反应心理学家将行为分933.0.2.3行为反应3.0.2.3行为反应943.1感觉和知觉特征

3.1.1感觉及其特征3.1.1.1感觉定义：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反映，感觉是人们了解外部世界的渠道，也是一切复杂心理活动的基础和前提。感觉类型：视觉、听觉、化学感觉（嗅觉和味觉）、皮肤感觉、本体感觉等。本体感觉能告知操作者躯体正在进行的动作及其相对于环境和机器的位置；而其他感觉能将外部环境的信息传递给操作者。感觉的过程：人的感觉器官接受内外环境的刺激，将其转化为神经冲动，通过传入神经，将其传至大脑皮质感觉中枢，便产生了感觉。感觉3.1感觉和知觉特征

3.1.1感觉及其特征3.1.1.1953.1.1感觉及其特征3.1.1.2.适宜刺激：感官最敏感的刺激形式.外部环境中有许多物质的能量形式，人体的一种感觉器官只对一种能量形式的刺激特别敏感，能引起感觉器官有效反应的刺激称为该感觉器官的适宜刺激。类型感觉器官刺激输入刺激来源对物性的感觉反应作用视觉眼光外部形状大小色彩明暗位置静动运动方向识别联络听觉耳声外部强弱声调声色方向远近报警联络嗅觉鼻挥发飞散性物质外部辣香臭报警味觉舌以唾液溶解物质外部酸甜苦辣咸涩报警触觉皮肤物化对皮肤的作用表面接触触觉温度觉痛觉报警平衡觉耳朵前庭器官运动和位置变化外部和内部旋转运动直线运动摆动调整作用深部感觉肌体神经和关节外部物质对肌体的作用外部和内部撞击重力抗衡姿势调整作用3.1.1感觉及其特征3.1.1.2.适宜刺激：感官最敏感963.1.1感觉及其特征3.1.1.3感觉刺激阈限

能为感觉器官所感受的刺激强度范围

1）感觉阈下限：引起感觉的最小刺激量2）感觉阈上限：能产生正常感觉的最大刺激量，超过不但无效且引起器官损伤（例长期听MP3一种刑法）3）差别感觉阈限：刚刚能引起差别感觉的刺激最小差别量。感觉类别阈值感觉阈的直观表达（最低值）最高值最低值视觉（2.2~5.7）X10-17J(2.2~5.7)X10-8J在晴天夜晚，距离48km处可见到蜡烛光(10个光量子)听觉2X10-5Pa2X10Pa在寂静的环境中，距离6m处可听到钟表嘀哒声嗅觉2X10-7kg/M3一滴香水在三个房间的空间打散后嗅到的香水味(初入室内)味觉4X10-7硫酸试剂（摩尔浓度）一茶勺砂糖溶于9L水中的甜味（初次尝试）触觉2.6X10-9J蜜蜂的翅膀从1cm高处落在肩的皮肤上3.1.1感觉及其特征3.1.1.3感觉刺激阈限能为感971)适应：在同一刺激物的持续作用下，人的感受性发生变化的过程这种适应现象，除痛觉外，几乎在所有感觉中都存在，但适应的表现和速度是不同的。除暗适应外，其余各种感觉适应大都表现为感受性逐渐下降乃至消失。视觉适应中的暗适应约需45分钟以上；明适应约需1-2分钟；听觉适应约需15分钟；味觉和轻适应分别适应约需30S和2S。3.1.1感觉及其特征3.1.1.4感觉的其它特征1)适应：在同一刺激物的持续作用下，人的感受性发生变3.982)

相互作用：在一定的条件下，各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将受到其他刺激的干扰影响而降低，由此使感受性发生变化的现象。例如：人在同时输入2个视觉信息时，往往只倾向于注意一个而忽略另一个，如果同时输入两个相等强度的听觉信息，对其中一个信息的辩别能力将降低50%，当视觉信息和听觉信息同时输入时，听觉信息对视觉信息的干扰较少。此外，味觉、嗅觉、平衡觉等都会受其它感觉刺激的影响而发生不同程度的变化。3.1.1感觉及其特征3.1.1.4感觉的其它特征2)相互作用：在一定的条件下，各种感觉器官对其适宜刺激的感993)对比：同一感受器官接受两种完全不同但属于同一类的刺激物的作用，而使感受性发生变化的现象.同时对比：几种刺激物同时作用于同一感受器时产生的对比称为同时对比。继时对比：几个刺激物先后作用在同一感觉器时，将产生继时对比。

3.1.1感觉及其特征3.1.1.4感觉的其它特征3)对比：同一感受器官接受两种完全不同但属于同一类的刺激31004)余觉：刺激取消后，感觉可存在一极短时间的现象。例如观看亮着的白炽灯，一会儿闭上眼睛就发现灯丝在空中游动，这就是发光灯丝留下地余觉。应用：动画电影3.1.1感觉及其特征3.1.1.4感觉的其它特征4)余觉：刺激取消后，感觉可存在一极短时间的现象。例如观看1013.1.2知觉及其特征3.1.2.1概念知觉:人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映.知觉是在感觉的基础上对客观事物所产生的高一级的认识,感觉的性质较多取决于刺激物的性质,而知觉很大程度上受到人的知识、经验、情绪、态度等因素的制约和影响，因此，不同的人对同一事物会产生不同的知觉，在产品设计中设计师应考虑人在知觉上的共性，又要考虑人的知觉的差异性.3.1.2知觉及其特征3.1.2.1概念102知觉的基本特性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基本特性知觉的整体性知觉的理解性知觉的恒常性知觉的选择103在知觉时，把由许多部分或多种属性组成的对象看作具有一定结构的统一整体的特性。影响知觉整体性的因素：接近性相似性封闭性良好图形对称性3.1.2.2

整体性在知觉时，把由许多部分或多种属性组成的对象看作104在知觉时，把某些对象从背景中优先的区分出来，并予以清晰反映的特性，知觉对象与背景在一定条件下是可以转换的。3.1.2.3选择性在知觉时，把某些对象从背景中优先的区分出来，并105影响知觉选择性的因素：1、知觉对象与背景之间的差别越大，对象越容易从背景中区分出来。（黄色家电）广告前实后虚2、在固定不变或相对静止的背景上，运动着的对象最容易成为知觉对象，如在荧光屏上显示的变化着的曲线。广告海王感冒箭头影响知觉选择性的因素：1、知觉对象与背景之间的差别越大，对象106

3、人的主观因素，如任务、目的、知识、兴趣、情绪不同，则选择的知觉对象也不同。4、刺激物各部分相互关系的组合，如彼此接近的对象比相隔较远的对象、彼此相似的对象比不相似的对象容易组合在一起，而成为知觉的对象。接近相似连续影响知觉选择性的因素：

3、人的主观因素，如任务、目的、知识、兴趣、情绪不同，则选1073.1.2.4理解性在知觉时，用以往所获得的知识经验来理解当前的知觉对象的特征（语言的指导性）3.1.2.4理解性在知觉时，用以往所获得的知识经验来理解1083.1.2.5恒常性知觉的条件在一定范围内发生变化，而知觉的印象却保持相对不变的特性。大小形状明度颜色知觉的恒常性保证了人在变化的环境中，仍然按事物的真实面貌去知觉，从而更好地适应环境。3.1.2.5恒常性知觉的条件在一定范围内发生变化，而知1093.1.2.6错觉对外界事物不正确的知觉3.1.2.6错觉对外界事物不正确的知觉110放映趣味心理游戏PPT放映趣味心理游戏PPT111人们得到信息的途径？直接的间接的如直接看到的自己周围的人和物。即借助于各种视觉显示装置，如CRT屏幕、雷达、电视机等。在科学技术高度发达的今天，后一种途径对于人们获得视觉信息更为重要3.2视觉机能及其特征在人们认知世界的过程中，大约有80%-90%的信息是通过视觉系统获得的，因此，视觉系统是人与外界相联系的最主要途径。人们得到信息的途径？直接的间接的如直接看到的自己周围的人和物1123.2视觉机能及其特征3.2.1视觉刺激

视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波只占整个电磁光谱的一小部分，其波长为380~780nm，3.2.2视觉系统

视觉是由眼睛、视神经和视觉中枢的共同活动完成的眼睛是视觉的感受器官，人眼是直径为21~25mm的球体，其基本构造与照相机类似。视网膜最外层细胞包括视杆细胞和视锥细胞，它们是接受信息的主要细胞。3.2视觉机能及其特征3.2.1视觉刺激113

视角：确定被看物尺寸范围的两端点光线射入眼球的相交角度。

α=2arctg(D/2L)被看目标物的两点光线投入眼球的交角。

α—视角；D—被看物体上两端点的直线距离；L—眼睛到被看物体的距离；

3.2.3人的视觉机能

3.2.3.1----视角与视力LD视角

眼睛能分辨被看目标物最近两点光线投入眼球时的交角，称为临界视角。视力为1.0，即视力正常，此时的临界视觉=1度，若视力下降，则临界视角值增大。在设计中，视角是确定设计对象尺寸大小的依据视角：3.2.3人的视觉机能

3.2.3.1----114视力指人眼识别物体细部结构的能力，也称分辨最近距离两点的视敏度。以临界视角的倒数来表示。视力=1/能够分辨的最小物体的视角视力一般可分为“中心视力”(认清物体形状的能力)、“周边视力”(视网膜周边部分所能感受到的范围)、“夜视力”(在暗处能辨别物体形状的能力)、“主体视力”(辨别物体大小、远近和空间立体形象的能力)和“色视力”辨别颜色的能力)等，两只眼睛中所形成的物象，融合为双眼单视后，可用以辨别物体高低、深浅、远近、大小，这种辨别物体立体位置的视力为立体视力或深度觉。

视力的好坏与人的生理条件有关，也与被看物体周围环境有关。如亮度、对比度(物体与背景在颜色或亮度上的对比)和弦光(物体表面产生的刺眼的强烈光线)等。这些相关条件及因素在仪表刻度、指针设计及颜色匹配时都应认真考虑。视力指人眼识别物体细部结构的能力，也称分辨最近距离两点的视115人眼的視力問題1

遠視和近視

遠視和近視的形成，就是眼球中的水晶體，未能把外界影像的光線聚焦在視網膜上，。有些人只能看清近距離的物件，而看不清遠距離的物件;因為他們眼球內的睫狀肌不能拉平水晶體，以致未能把遠距離的光線聚焦於視網膜，這現像稱為近視。另外有些人，能清楚看見遠距離的物象，但看不清近距離的，因為他們眼球內的睫狀肌不能令水晶體拱凸，郤把近距離入射的光線聚焦在視網膜上，這現像稱為遠視。這兩種視力問題都很常見，並且可透過配帶眼鏡來解決。人眼的視力問題1

遠視和近視116人眼的視力問題2

弱視

除上述的視覺問題外，隨着年齡增長，一般人的視力都會衰退，更有可能患上青光眼，白內暲等引致弱視的疾病，在設計時應考慮使用視覺手段，以協助弱視者，例如新設計的公共交通工具，扶手表面大多選用鮮明的顏色，如黃、紅等，以提高與背景的反差，同時黄色和黑色的明度差別大，即使全色盲也能看見明顯的深淺差別。人眼的視力問題2

弱視1173.2.3人的视觉机能

3.2.3.2----视野和视距静视野(头和眼球不动)动视野(眼球可动)工业设计一般以静视野为依据设计以减少人眼疲劳.静视野可分为常态视野和色觉视野

常态视野，指人眼对黑背景上的白色物像的平均视野范围。一般以正常人两眼的综合视野来表述。人双眼形成的视野范围大致为一椭圆形如图(a)人眼在垂直面的最大视野范围大约为120°人的自然视线低于标准视线:站立:10°坐:15°很松弛:30°观看展示物最佳视区:30°3.2.3人的视觉机能

3.2.3.2----视野和视距静视118在水平面的最大视野范围约为190°。10~20°可辨别字5~30°可辨别字母1°最敏锐即以单眼计，以视中心线为准，向外侧为100°向内侧为60°两眼外侧视野范围即为最大视野范围在垂直面的最大视野范围大约为120°人的自然视线低于标准视线:站立:10°坐:15°很松弛:30°38°观看展示物最佳视区:30°常态视野在水平面的最大视野范围约为190°。在垂直面的最大视野范围大119180白。120黄。100蓝。60绿红。130。白95。黄80。蓝45。红40。。绿水平方向的色觉视野垂直方向的色觉视野2.色觉与色觉视野P44色觉视野:指各种颜色在黑背景条件下，人眼所能看到的最大空间范围。由于各种颜色对人眼的刺激不同，人眼的色觉视野也不同由图可见，人眼对白色的视野最大,对黄蓝红依次减小,而对绿色的视野最小。180白。120黄。100蓝。60120人眼的視力問題3

色盲色盲的形成，是因為視網膜上的錐狀細胞不能分辨顏色。大部份人天生具有正常色覺，他們可辨認由三原色調配出來的不同顏色。但亦有人是二色視者，他們只可看見光學三原色中的二種。二色視者又稱色弱，他們仍能看見顏色，只是他們看不見其中一種三原色，他們會混淆某些顏色，例如會看不出黃黑條紋顏色，不過可以會出對比大的色樣，所以我們設計機動部份的時候，應考慮這一點，提高使用者對危險部份的警覺。但亦有人是全色盲的，他們完全不能分辨顏色，在他們的眼中，世界是全黑白灰的。人眼的視力問題3

色盲121视距视距

指人眼观察物体的正常距离。人眼的视野范围大致为一椭圆形，那么人眼的视距范围则大致可看成为一个放射状的空间椭球体的一部分。若忽略两眼间的距离，那么人眼的视野即为一定半径所画的空间轨迹球体。视距的确定：

据有关研究资料记载，在观察各种显示仪表时，人眼的最佳视距半径约为560mm，最大视距半径约为760mm，否则看不清细节。最小视距半径约为380mm，否则引起目眩若视距半径过大或过小，对认读速度和准确性均不利，因此，在设计时应充分注意这些方面。见书P44头部转动角度：

左右均不宜超过45度，上、下均不宜超过30度。当转移视线时，约97%时间的视觉是不真实的，所以应避免在转移视线中进行观察

视距视距指人眼观察物体的正常距离。人眼的视野范1223.2.3.3中央视觉和周围视觉中央视觉—视维细胞（感色能力强、能清晰分辨物体）。周围视觉—视杆细胞（观察空间范围和正在运动的物体）。3.2.3.4双眼视觉和立体视觉

双眼视物时，具有分辨物体深浅、远近等相对位置的能力，形成立体视觉。人-机-工-程-学-人的感知与心理特征课件1233.2.3.5暗适应和明适应，见图3-8。明适应：人由暗环境转入明亮的环境，视杆细胞失去感光作用而视网膜上的600-800万个视锥细胞感受强光的刺激，是视觉阈限由很低提高到正常水平，这一过程称为明适应。明适应在最初30S内进行得很快，然后渐慢，约1-2分钟即可完全适应。人在明亮的环境中，不仅可以辨认很小的细节而且可以辨别颜色。明适应：人由暗环境转入明亮的环境，视杆细胞失去感光作用而视网1243.2.3.5暗适应和明适应，见图3-8。暗适应：人由明亮的环境转入暗环境，在暗环境中视网膜上的1.2亿个视杆细胞感受光的刺激，使视觉感受性逐步提高的过程称为暗适应。暗适应过程的时间较长，最初5分钟，适应的速度很快，以后逐渐减慢。获得80%的暗适应约需25分钟，完全适应则需1小时。人在暗环境中可以看到大的物体、运动物体，但不能看清细节，也不能辨别颜色暗适应：人由明亮的环境转入暗环境，在暗环境中视网膜上的1.21253.2.4人眼的运动规律两眼运动是协调的,同步的.人眼的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西后看到垂直方向的东西。对水平方向的尺寸和比例的估计要比垂直方向准确得多。人眼的视线习惯于从左到右和从上到下运动。看圆形内的东西总是沿顺时针方向来得迅速。当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，人眼对四个象限的观察率优劣依次为:左上右上左下右下眼睛是人的机体的一部分,具有一定的惰性,因此对直线轮廓比对曲线轮廓更容易接受,看单纯形态比看复杂形态顺眼舒服3.2.4人眼的运动规律两眼运动是协调的,同步的.1263.2.5人的视觉感受规律从简性:视知外部对象时往往加以简化看成某种熟知的简单形体.(大楼)选择性:往往首先注意到对象的某一部分,对其他部分视觉印象较淡漠.视幻觉:以无为有(乘车后)视觉倾向性:人的视觉感受积累多了,会形成某种定势