INF043 - Ergonomia de Hardware - Monitor

(1)

1 Prof. Roberto Cabral de Mello Borges

Instituto de Informática

UFRGS

2008

INF 043 - Interação

Homem-Computador

Parte

3

(2)

2 Ergonomia de Hardware

• Teclado

– tipos e disposição das teclas

– sensibilidade e “eco”

• Monitor de Vídeo

– tipos e padrões

– cores no vídeo

– fatores humanos ligados ao visual do monitor

– Fontes em textos de monitores

• Mobília da Estação de Trabalho

– cadeira

– mesa

• Condições Ambientais

(3)

3 Posturas na Estação de Trabalho:

"Incorreta"

(4)

4 Posturas na Estação de Trabalho:

"Correta"

(5)

5 CVS - Computer Vision Sindrome)

Passar mais de 2 horas em frente ao computador

é um hábito muito comum e esse hábito tem

exigido cada vez mais dos olhos humanos,

gerando conseqüências como a Síndrome Visual

do Usuário de Computador ou CVS (Computer

Vision Syndrome).

A síndrome, também conhecida como fadiga

visual, atinge entre 70% e 90% dos usuários de

informática. Os sintomas são:

 Dor de cabeça

 Olhos vermelhos

 Lacrimejamento em excesso ou olho seco

 Sonolência

(6)

6 Pesquisa realizada recentemente com 2 mil pacientes que usam o

computador de 12 a 14 horas por dia revelou uma relação direta entre o

mau uso do PC e o aumento da cefaléia, olho seco e até da miopia entre

crianças.

Causas:

 Quando usamos o micro movimentamos

pouco o globo ocular e piscamos, em

média, cinco vezes menos que o normal.

Isso prejudica a troca do filme lacrimal,

uma película responsável pela umidade na

superfície do globo ocular.

 A situação piora para usuários de lentes

de contato, que é hidrofílica. "É como se

ela bebesse água do olho".

 Os ambientes refrigerados

também agravam o ressecamento.

(7)

7  Outro fator importante são as 16,7

milhões de cores geradas pelo monitor

de vídeo, que sobrecarregam a

musculatura responsável por regular a

entrada de luz até a retina. As imagens

em pixels exigem ajuste de foco

milhares de vezes por dia.

 Também se relacionam a esse fato a

iluminação do ambiente e a posição do

monitor. Ambientes excessivamente

claros que geram reflexos e o monitor

em uma posição muito alta exigem

mais da visão do usuário.

(8)

8  A 1ª linha do monitor deve ficar no máximo

10° a 20° abaixo do nível dos olhos

(preferencialmente na horizontal dos olhos)

 A distância entre a tela do monitor e os

olhos deve ser de 60 cm;

 O monitor não deve ficar de frente para a

janela,

pois

a

luminosidade

causa

ofuscamento, nem de costas porque forma

sombras e reflexos que usam desconforto;

Leôncio Queiroz, médico, ressalta que projetos

desenvolvidos no Alabama para reduzir a CVS

demonstram que o conforto visual aumenta a

produtividade em 20%. As principais dicas do médico

para eliminar a fadiga visual são:

(9)

9 Dicas para redução dos sintomas do CVS

 Evite excesso de luminosidade das

lâmpadas e luz natural pois as pupilas se

contraem e geram cansaço visual;

 Regule sempre a tela com o máximo de

contraste e não de luminosidade;

 Mantenha a tela do monitor sempre

limpa;

 A cada hora, descanse de 5 a 10 minutos,

saindo de frente do computador;

 Lembre-se de piscar voluntariamente

(10)

10 Monitores e Fatores Humanos

• Cor do Vídeo

• Qualidade da Visibilidade da Cor

• Relação Recomendada para Altura e Largura de Caracteres

• Considerações Visuais em Estações de Trabalho

– Sistema Visual

– Acomodação Visual

– Ponto de Descanso da Acomodação Visual

– Distância Mínima de Foco

– Convergência

– Profundidade de Campo

– Trio da Profundidade

– Olhos Secos

– Ângulo para Olhar Fixo

– Visão e Postura

• Quantidade de Luz Necessária para Boa Acuidade Visual

• Efeitos Visuais de Textos em Telas

(11)

11 Olho

Humano

(12)

(13)

13

(14)

14 Alguns Dados sobre o Olho Humano

• 120 milhões de bastonetes (em cada olho)

• 6 milhões de cones (por olho)

• 2 mil cones em cada fóvea na região de densidade uniforme

máxima

• 1 milhão de fibras nervosas no nervo óptico

• 250 milhões de células receptoras nos dois olhos

• Porção visível do espectro: 394 a 760 nm (Fv=394.463.815.789.473

Hz, Fv=394 THz)

• Comprimento-de-onda de sensibilidade máxima nos cones: 560

nm (laranja)

(15)

15 Retina

Luz

Fibras dos

nervos

Células

Horizontais

Cones

Basto

netes

Núcleo

Grandes Células

Ganglionar

(16)

16

(17)

17

(18)

18 Campo de visão

30º

1

2

3 Área 1 - Cones

Área 2 - Cones e Bastonetes

Área 3 - Bastonetes

(19)

19 Bastonetes (P & B)

Cones

e Bastonetes

(

Cores

e P & B)

Cones

(

cores

)

(20)

20 Textos importantes

e figuras

importantes

Textos menos importantes e figuras complementares ou decorativas

Somente

figuras

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

25 A Cor do Vídeo

• Inicialmente tipos brancos em fundo preto: alto

índice de contraste--> “queima” os olhos

• A seguir, tipos verdes em fundo preto: aliviava

muitas das reclamações dos usuários

• A maior sensibilidade ao brilho fica em torno de

555 nm (verde-amarelo)

• Há diferenças de sensibilidade entre olhos

adaptados ao escuro e olhos adaptados ao claro

• Experiências alemãs e austríacas revelaram que

o brilho e o contraste dos símbolos digitados são

mais importantes do que as próprias cores,

quando estão dentro da área desejada do

espectro

(26)

26 Espectro Visível de Cores

400 ₅₀₀

₆₀₀

₇₀₀

Luz Visível

Ultra

Violeta

_{Violeta Azul VerdeAmarelo}

_{LaranjaVermelho}

Vermelho

Infra

(27)

27

(28)

28 Sensibilidade das Cores

(29)

29

(30)

30 • Em 1958, Heison, avaliou a qualidade da visibilidade

das cores, a uma distância de 180 metros, numa escala

de 0 a 100

– amarelo âmbar 95

– amarelo fluorescente

73 – laranja fluorescente

69 – laranja

54 – vermelho flourescente 51

– vermelho35

– azul

26 – verde

24 • Experiências realizadas na Alemanha, revelaram que a

tela amarelo âmbar teve um desempenho 4 vezes

melhor que uma preto e branco. Na seqüência ao

amarelo âmbar segue-se o verde e o azul

(31)

31 Relações recomendadas para

caracteres

• Altura mínima do caractere: 3,1 a 4,2 mm

• Altura máxima do caractere para modo texto dos

PC’s: 4,5 mm

• Largura em relação à altura: 3x4; 3x5; 4x5; 4x4

• Espessura em relação à altura: 1/8; 1/6

• Espaço entre caracteres: 20 a 50% da altura do

maiúsculo (h)

• Espaço entre linhas: 100% h

• Espessura do caractere: 12-17% h

• Destaque de ascendentes e descendentes em

(32)

32

d g

L

F

h

ascendentes

descendentes

espessura: 12-17% h

espaço entre

linhas: 100% h

espaço entre caracteres

20 - 50% h

Largura do

(33)

33 Alguns exemplos de Fontes

•Cooperplate- dgFL

•Arial-dgFL

•Impact- dgFL

•Monaco- dgFL

(34)

34 Tamanho do caractere na Tela

• Norma ANSI/HFS-100-1988

(American National Standard for

Human Factor Engineering of Visual Display Workstation)

Tamanho Caractere = Ângulo

(Subtended)

* Distância da Tela

3438

Ângulo: Mínimo 16 minutos de Arco (16')

Recomendado: 20'

Ex.1: p/ usuário que fica a 50 cm da tela:

**Tam. Caractere= 16' * 50 / 3438 = 0,23cm = 2,3 mm**

**Tam. Caractere= 20' * 50 / 3438 = 0,29cm = 2,9 mm**

Ex.2: p/ usuário que fica a 70 cm da tela (Caixa Loja):

**Tam. Caractere= 16' * 70 / 3438 = 0,33cm = 3,3 mm**

(35)

35 • Ponto de descanso da acomodação visual

– os olhos têm um ponto de descanso da acomodação

visual, quando não se está focando nada em especial;

este ponto difere de pessoa para pessoa;

– a média é cerca de 80 cm; com a idade este valor aumenta

• Distância mínima de foco

– a distância mínima de foco varia drásticamente conforme

a idade

» 16 anos

7,6 cm

» 32 anos

12 cm

» 44 anos

25 cm

» 50 anos

50 cm

» 60 anos

100 cm

Considerações Visuais em Estações de Trabalho

0 20 40 60 80 100 Distância 16 32 44 50 60

(36)

36 Snellen Chart

Teste de acuidade Visual

http://www.mdsupport.org/sn

ellen.html

http://www.onlinereadingglasse

s.co.uk/eyetestchart.html

(37)

(38)

38 Testes de

Daltonismo

(39)

39

(40)

40

(41)

(42)

42 Considerações Visuais em

Estações de Trabalho

• Sistema visual

–capta informações de luz e envia para o cérebro;

quanto maior a qualidade da informação, maior a

percepção e habilidade

• Acomodação visual

–é o processo pelo qual o olho se adapta para

manter foco nítido à medida que os alvos se

aproximam; quando se observa objetos próximos

um pequeno músculo, chamado ciliar, muda a

forma e a inclinação das lentes, para que a

(43)

43 • Convergência

– quando se observa objetos próximos, os olhos

convergem para dentro e para fora; com isto a imagem do

objeto se forma no mesmo lugar relativo em cada retina;

quando não há convergência precisa, pode-se ver

imagens duplas

• Profundidade de campo

– quando a distância de visão muda, os olhos devem

ajustar o foco para manter a imagem nítida; quando se

observa alternadamente um documento com letras

pequenas, e depois a tela com letras maiores, ou

vice-versa, ocorre o problema de ajuste de foco; quando maior

a luminosidade menor é o problema do foco, porque

aumenta a profundidade de campo.

Considerações Visuais em Estações

de Trabalho

(44)

44 Profundidade de Campo

(45)

45 Profundidade de Campo

(46)

46 Profundidade de Campo

-

Máquina Fotográfica

f - Abertura

Distância

(47)

47

(48)

48

(49)

(50)

50 Profundidade de Campo

Ex. Foco ajustado para 5m (F=50mm; c=0,03)

Abertura

f4

--> Profundidade Campo:

4 m - 6,6 m

Abertura

f11

--> Profundidade Campo:

3m - 14,7m

(51)

51 Equivalente do olho à abertura "f stop"

(52)

52 Equivalente do olho à abertura "f stop"

f = 2,8

Ambiente

Escuro

f = 8

Iluminação

Normal

f = 16

Externo:

Sol do 1/2 dia

(53)

53

(54)

54 Cálculo da Profundidade de

Campo

€

H=

F

2 f.c

H - Distância Hiperfocal

F - Distância Focal

D - Distância Ajustada do Foco

c - Círcle of Confusion

(0,002-0,035mm)

f - f stop

Profundidade de Campo:

Linf - Foco mínima distância

Lsup - Foco máxima distância

Tabela de Círculos da Confusão p/

máquinas digitais:

www.dofmaster.com/digital_coc.html

€

Linf=

H.D

H+D

€

Lsup=

H.D

H−D

(55)

55 Cálculo da Profundidade de Campo

• Exemplo:

– Ponto de Foco: 6 m (D)

– f stop: 2.8

– c = 0,03

– Distância Focal =50 mm (F)

**– H=F^2/(f.c) = 50^2/(2,8*0,03)=29.761,9mm**

–Linf

**=H.D/(H+D) = 29,761*6/(29,761+6)=**

4,99 m

–Lsup

**=H.D/(H-D) = 29,761*6/(29,761-6)=**

7,51 m

(56)

56 Cálculo da Profundidade de Campo

• Exemplo:

– Ponto de Foco: 6 m (D)

– f stop: 22

– c = 0,03

– Distância Focal =50 mm (F)

**– H=F^2/(f.c) = 50^2/(22*0,03)=3.787,8786mm=3,787m**

–Linf

**=H.D/(H+D) =3,787*6/(3,787+6)=**

2,32 m

–Lsup

**=H.D/(H-D) = 3,787*6/(3,787-6)=**

Infinito

(57)

57 Cálculo da Profundidade de Campo

• Exemplo:

– Ponto de Foco: 6 m (D)

– f stop: 2.8

– c = 0,006 (câmeras digitais Sony)

– Distância Focal =23 mm (F)

**– H=F^2/(f.c) = 23^2/(2,8*0,006)=31.488,095 mm=31,488m**

–Linf

**=H.D/(H+D) = 31,488*6/(31,488+6)=**

5,04 m

(58)

58 Cálculo da Profundidade de Campo

• Exemplo:

– Ponto de Foco: 6 m (D)

– f stop: 22

– c = 0,006 (câmeras digitais Sony)

– Distância Focal =23 mm (F)

**– H=F^2/(f.c) = 23^2/(22*0,006)=4.007,5756 mm=4,007m**

–Linf

**=H.D/(H+D) = 4,007*6/(4,007+6)=**

2,40 m

(59)

59

(60)

60

Tabela de Profundidade de campo (distância mínima e máxima)

F = 75

c = 0,033

Foco f = 1,4 f = 2 f = 2,8 f = 4 f = 5,6 f = 8 f = 11 f = 16 f = 22 m min máx min máx min máx min máx min máx min máx min máx min máx min máx 0,3 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,29 0,31 0,29 0,31 0,29 0,31 0,4 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,39 0,41 0,39 0,41 0,39 0,41 0,39 0,42 0,38 0,42 0,5 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,49 0,51 0,49 0,51 0,49 0,51 0,48 0,52 0,48 0,52 0,47 0,53 0,7 0,70 0,70 0,69 0,71 0,69 0,71 0,69 0,71 0,68 0,72 0,68 0,72 0,67 0,73 0,66 0,75 0,64 0,77 1,0 0,99 1,01 0,99 1,01 0,98 1,02 0,98 1,02 0,97 1,03 0,95 1,05 0,94 1,07 0,91 1,10 0,88 1,15 1,5 1,48 1,52 1,47 1,53 1,46 1,54 1,45 1,56 1,43 1,58 1,40 1,61 1,37 1,66 1,31 1,75 1,25 1,86 2,0 1,97 2,03 1,95 2,05 1,94 2,07 1,91 2,10 1,88 2,14 1,83 2,21 1,77 2,30 1,68 2,47 1,59 2,71 3,0 2,93 3,08 2,90 3,11 2,86 3,16 2,80 3,23 2,73 3,33 2,63 3,50 2,51 3,73 2,34 4,19 2,16 4,93 4,0 3,87 4,14 3,82 4,20 3,75 4,28 3,65 4,42 3,53 4,61 3,36 4,94 3,17 5,41 2,90 6,44 2,63 8,36 5,0 4,80 5,22 4,72 5,31 4,62 5,45 4,47 5,67 4,29 5,99 4,04 6,55 3,77 7,42 3,39 9,51 3,03 14,36 10,0 9,23 10,90 8,94 11,34 8,58 11,99 8,08 13,11 7,51 14,97 6,78 19,01 6,05 28,72 5,13 192,86 4,34 ∞ 20,0 17,15 23,98 16,17 26,21 15,02 29,93 13,57 38,03 12,02 59,47 10,27 385,71 8,68 ∞ 6,91 ∞ 5,54 ∞ 50,0 35,34 85,44 31,40 122,73 27,33 293,48 22,88 ∞ 18,80 ∞ 14,84 ∞ 11,74 ∞ 8,71 ∞ 6,65 ∞ ∞ 120,54 ∞ 84,37 ∞ 60,27 ∞ 42,19 ∞ 30,13 ∞ 21,09 ∞ 15,34 ∞ 10,55 ∞ 7,67 ∞

(61)

61 • “Trio da proximidade”

–Acomodação, convergência e profundidade de campo,

conhecidos como “trio da proximidade” atuam todos

juntos; quando um necessita de ajustes os outros

procuram se adaptar de forma complementar.

• Olhos secos

–a fina camada que cobre os olhos, seca quando

exposta ao ar; o mecanismo de piscar os olhos se

encarrega de lubrificá-los novamente; quando se fixa

o olhar por muito tempo, sem piscar, ocorre o

ressecamento, e aparecem as irritações e os olhos

vermelhos

Considerações Visuais em

Estações de Trabalho

(62)

62 • Ângulo para olhar fixo

– pesquisas mostram que o

ângulo que se observa

uma tela ou documento,

em relação à horizontal,

pode variar de pessoa a

pessoa;

– ângulo para tela

: -9

o

– ângulo para documento

: -38

o

Considerações Visuais em Estações de Trabalho

38

9

(63)

63 • Visão e postura

–visão e postura interagem; a localização do

alvo visual determina a faixa de variação da

postura que se pode assumir confortavelmente

–movimentos da cabeça combinados com o dos

olhos não deve exceder 6 a 8 graus, para evitar

problemas no pescoço.

Considerações Visuais em Estações

de Trabalho

(64)

64 Quantidade de luz necessária para

boa acuidade visual por idade

10 anos

1 20 anos

1,5

30 anos

3 40 anos

6 50 anos

9 60 anos

15

(65)

65 Adaptação ao Claro e ao Escuro do Olho Humano

Minutos

Sensibilidade Relativa

0,1

1

10

100 1000

10000

100000

1 ₁₁

₂₁

₃₁

₄₁

₅₁

₆₁

₇₁

Adaptação ao Escuro

Adaptação

_{ao Claro}

Adaptação ao Escuro e ao Claro do Olho Humano

(66)

66

(67)

67

(68)

68

(69)

69

(70)

70

(71)

71

(72)

72 Efeitos Visuais de Textos em Telas

• Piscar

– excelente capacidade de se obter atenção

– reduz legibilidade

– distrai

– limitar a situações onde se deve responder rapidamente

– desligar ao receber resposta, ou após determinado tempo

(curto).

• Negrito

– boa capacidade de obter atenção

– características menos incômodas

– usar para chamar atenção para erros ou diferenciar

(73)

73 • Video Reverso

– boa capacidade de obter atenção

– pode reduzir legibilidade

– usar para chamar atenção para erros ou diferenciar

componentes da tela

• Letra Minúscula

– moderada capacidade de obter atenção

– usar para informação de textos

• Letra Maiúscula

– moderada capacidade de obter atenção

– usar para títulos

(74)

74 • Sublinhado

– fraca capacidade de obter atenção

– reduz legibilidade

• Fontes Grandes

– moderada capacidade de obter atenção

– usar para títulos ou cabeçalhos

• Itálico ou texto entre “aspas”

– moderada capacidade de chamar a atenção

– usar para destacar palavras no meio do texto, ou para

grafar palavras de outra língua ou jargões, gírias

(75)

75 Efeitos visuais em textos

Piscar

Negrito-

Normal

Video Reverso

Letra Minúscula

Fontes Grandes

Sublinhado

Itálico ou

"entre aspas"

LETRA MAÚSCULA

(76)

76 Contra-exemplos

• Texto_sublinhado (Arial)

• Texto_sublinhado (Courier)

• Texto_sublinhado (Times New Roman)

• Texto_sublinhado (Palatino)

• Texto_sublinhado (New York)

• TEXTO LONGO PARA LEITURA (TODO EM

MAIÚSCULO) OU EM ITÁLICO (MAIÚSCULO ou

minúsculo)

•Texto longo em reverso cansa os olhos

•Se for reverso, MAIÚSCULO, ITÁLICO E SUBLINHADO

.…

(77)

(78)

78 Homework:

• Exercício Prático:

– a) Medir a pupila de seu olho (F) ao meio-dia (na rua) e à noite (dentro de

casa), com pouca iluminação.

– b) Para uma distância de 3m, e c=0,04mm, calcule a profundidade de

campo (distância máxima e Mínima em foco)para os 2 casos:

» F medido ao meio-dia, com f stop=16

» F medido à noite , com f stop=4

– c) medir a distância normal de seu olho até o centro da tela e do seu olho