СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ЗРИТЕЛЬНОГО УТОМЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК G06K9/42 

Изобретение относится к области оптики и информатики и может найти весьма широкое применение в быту и производственных условиях.

Еще в середине 80-х г. XX века с началом массового распространения персональных компьютеров футуристы предсказывали скорое вытеснение книг, газет и журналов их электронными аналогами. Однако по прошествии 20 лет стало очевидным, что широко разрекламированная ранее «безбумажная информатика» не состоялась. Более того, объемы производства бумаги во всем мире растут.

Так, в 2000-м году было произведено свыше 500 млн тонн бумаги, причем большой процент от этого количества составляла высококачественная бумага для принтеров и копировальных аппаратов. Выходит, что бурное развитие информатики способствует интенсивному истреблению лесов планеты! Тиражи книг и газет также не выказывают тенденции к резкому сокращению; в России последних лет книгоиздательская деятельность явно на подъеме.

Сложилась парадоксальная ситуация.

С одной стороны, в Сети (Интернете) можно найти практически любой текст, когда-либо написанный людьми.

С другой стороны, большинство владельцев ПК (персональных компьютеров) предпочитают традиционные книги и газеты; при этом собственные документы они также стремятся выводить на бумагу.

Периодически в специальных изданиях возникают дискуссии, в которых делаются попытки хоть как-то понять это странное явление, грозящее в будущем неприятными последствиями. Известно, что бумажная промышленность является весьма вредной для окружающей среды, причем сама по себе вырубка лесов не является главным фактором. Гораздо важнее то, что при производстве бумаги тратится огромное количество чистой воды, а также выделяются токсичные отходы. Именно в силу опасности бумажного производства еще 20-30 лет назад прозвучали призывы к его всемирному сокращению.

В результате исследований и социологических опросов удалось выяснить, что подлинной причиной нежелания людей отказаться от традиционных бумажных носителей является пресловутое «компьютерное утомление». Интересно отметить, что в медицинских энциклопедиях последних лет указанный термин уже появился, однако единого определения врачи пока что не выработали. Скажем, еще 10 лет назад причиной «синдрома компьютерной усталости» считались излучения как монитора (дисплея), так и системного блока. Для защиты от них пользователям предлагались всевозможные навесные фильтры, якобы улучшающие условия работы с кинескопным монитором. Однако «синдром» как был, так и остался…

С появлением ЖК-дисплеев стало окончательно ясно, что причина «компьютерной усталости» лежит где-то в другой сфере, а именно в сфере психологии восприятия образов.

Поскольку разработчики программного обеспечения от подобных тем весьма далеки, они предпочитают попросту «закрывать глаза» на очередной случай противоречия между человеком и машиной. В свою очередь рядовые пользователи на работе продолжают загружать тонны бумажных листов в принтеры, а дома отдыхают с обычными книжками в руках.

Стоит проанализировать опыт, накопленный в Сети.

Если взять «срез» Интернета не по объему информации, а по числу «единиц выдачи», то окажется, что до сих пор текст составляет около 90% всего «трафика». Несмотря на резкий рост числа аудио- и видеофайлов текст и слово пока остаются главенствующими. Однако «отгрузка» текста потребителю производится двумя способами. Первый способ подразумевает минимизацию видимой на дисплее картинки, а второй - «максимизацию». Сторонники первого направления ограничивают число заставок и форматируют текст в виде довольно узкой колонки. Сторонники второго направления буквально ошарашивают пользователя бегающими значками, разноцветными заставками, «подложками», и т.д., и т.п. Как правило, в первом варианте идут тексты книг, а второй вариант используется для рекламы или кратких сообщений. К сожалению, общим для обоих направлений «веб-дизайна» является малый размер шрифта, заставляющий пользователя сильно напрягаться. Владельцы сайтов обычно отвечают, что пользователь элементарно может сформатировать текст по своему усмотрению. Это совершенно справедливо, однако здесь имеются определенные тонкости. Если взять и просто увеличить масштаб изображения, то строчки текста станут слишком длинными и пользователь начнет «бегать глазами» или вертеть головой. Если же перевести исходный текст в стандартную программу типа Word и сформатировать его, то строчки «рассыплются» и придется фактически «строить» весь текст заново. В общем, выбор невелик - либо мучиться и терпеть, либо заниматься своеобразным «самиздатом».

Понятно, что пользователь поступает гораздо проще - он идет в книжный магазин…

Имеет также смысл вспомнить, как развивались газеты. Первоначально текст набирался всевозможными «блоками», однако уже к концу XIX века большинство газет мира взяли «на вооружение» характерный элемент - колонку. Газетная колонка не имеет строго установленных параметров, однако в среднем она содержит 30-35 знаков (включая пробелы между словами) и занимает в ширину до 60 мм. Поскольку читатель держит газету на расстоянии примерно 25-30 см от глаз, то «угол обзора» колонки составляет 14-15°.

Очевидно, «живучесть» газетной колонки не случайна - она лучшим образом отвечает всем свойствам человеческого зрительного восприятия.

Теперь необходимо принять во внимание некоторые особенности наших глаз. Так, угол «острейшего зрения» составляет всего лишь около 1,5°. Зато в столь малых углах мы способны рассматривать мельчайшие детали, например различать отдельные «пиксели» на ЖК-дисплее (сегодня они имеют размеры от 0,25 до 0,27 мм). Далее следует угол «острого зрения», составляющий 6-8° (эти сведения взяты из научно-популярной книги И.Д.Артамонов. «Иллюзии зрения». М., изд-во «Наука», 1969 г., стр.11).

Известны и другие, «эргономические», углы.

Так, в «Справочнике по инженерной психологии» (М., изд-во «Машиностроение», 1982 г.) содержится масса сведений по поводу оптимального расположения устройств на пульте управления. Авторы справочника выделяют углы в 1,5-3°, 18° и 30° (имеется в виду обзор по горизонтали).

Кроме того, авторы уделяют особое внимание шкалам измерительных приборов. Они полагают, что оптимальный угол горизонтального обзора шкалы должен находиться в пределах 5°. На рекомендуемой дистанции наблюдения 75-90 см этот угол соответствует размерам 50-70 мм.

Если угол составляет менее 2,5°, то оператор начинает ошибаться при снятии показаний.

Все перечисленные углы можно свести в некую систему. Наибольший угол - 30° - отвечает максимальному угловому размеру оперативной зоны, за событиями в которой человек может следить без напряжения. Однако эта зона неоднородна, в ней имеется область «мгновенного восприятия» (до 18°), которая в свою очередь содержит площадку - или полоску - острого зрения (5-6°).

Разумеется, все цифры являются статистическими. АНАЛОГ. Составители пособий для пользователей ПК не могут пройти мимо важнейшей проблемы, однако они пока не в состоянии дать исчерпывающих рекомендаций. В пособии «Быстро и легко осваиваем работу на компьютере» (М., изд-во «Лучшие книги», 2007) на стр.29 в последнем абзаце рекомендуется установить монитор позади рабочего стола на отдельном столике. В другом пособии - «Вы купили компьютер» (М., изд-во ACT, 2006) - на стр.106 дается совет «отодвинуть монитор подальше»… Понятно, что никакой реальной пользы от подобных советов быть не может. ПРОТОТИП. Прямое указание по поводу расположения монитора дано в пособии «Метод десятипальцевого набора» (Минск, изд-во «Харвест», 2007). На стр.30 имеется рис.1, на котором указано точное расстояние от глаз пользователя до экрана - 70 см. Если здесь имеются в виду наиболее распространенные мониторы с диагональю 15-17 дюймов, то угол горизонтального обзора составит как раз около 30°. Если же использовать ЖК-дисплей с диагональю 19 дюймов, то его придется отодвинуть подальше, однако при этом в глаза будет поступать меньше света. Вопреки рекламе, маленький экран для работы с текстами несомненно лучше большого. Увы, ничего конкретного насчет формата текста авторы пособия сказать пользователю не могут.

Задачей создания настоящего изобретения является разработка способа, обеспечивающего наилучшие условия восприятия текста, отображаемого на экране (дисплее).

Раскрытие изобретения

Поставленная задача достигается за счет существенных признаков, общих с прототипом, таких как способ снижения зрительного утомления при чтении больших объемов текста с дисплея (экрана), предусматривающий размещение дисплея на расстоянии не меньше 70 сантиметров от глаз пользователя, и отличительных существенных признаков, заключающихся в том, что максимальный угловой размер строки текста выбирают в пределах 14-15 градусов, а размер шрифта выбирают таким, чтобы 10-15 знакам на дисплее соответствовал угол в 5-6 градусов, при этом полю дисплея задают цветовой оттенок с длиной волны около 0,6 микрона и насыщенностью в пределах 10%, а внешней подсветке придают сине-зеленый оттенок с длиной волны около 0,5 микрона.

В п.2 формулы изобретения нашло отражение особое требование к шрифту, используемому для представления текста, а именно символы шрифта имеют линии одинаковой толщины.

Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат: возможность многочасового чтения с экрана без заметных признаков «компьютерного утомления».

Изобретение иллюстрируется следующим примером реализации способа.

ПРИМЕР. Следует особо отметить, что разработанный способ вовсе не предусматривает действий с любым произвольным текстом. К сожалению, подавляющее большинство текстов на сегодняшний день имеются в «неправильном» формате, и пользователям предстоит довольно длительный период переформатирования.

Прежде всего, выбирается максимальная длина строки.

Эта величина зависит от конкретного размера экрана и расстояния до него. Главное условие здесь - угол обзора, не превышающий 14-15°. Скажем, при диагонали экрана 15 дюймов и расстоянии до него 80 см максимальная длина строки составит примерно 20 см.

Следующий важный шаг - выбор размера шрифта.

Поскольку в процессе чтения человек держит в поле острого зрения 1-2 слова, то именно к ним можно отнести ранее приведенный угол, то есть 5-6°. Поскольку 2 слова содержат примерно 10-15 знаков (с учетом пробелов), то вся строка должна содержать примерно 35-40 знаков. Отсюда получаем, что характерный размер буквы должен быть примерно 4-5 мм. По сравнению с текстами из Сети это как минимум в 2 раза больший размер шрифта.

Очень важную роль здесь играет цветность экрана. Известно, что совершенно белое поле заметно «нагружает» зрительный механизм, поскольку глаз имеет различную чувствительность к цветам. Предельный субъективный контраст имеют черные знаки на слегка желтоватом фоне. Под «желтым» здесь подразумевается вовсе не «лимонный» оттенок, а смягченный, желто-оранжевый. В объективных величинах это означает длину волны примерно 0,6 микрон при 10%-й насыщенности.

Столь же важна здесь и внешняя подсветка.

Чтобы глаза постоянно сохраняли чувствительность к желтым оттенкам, необходимо предусмотреть внешнее освещение сине-зеленого тона, или «цвета морской волны» (длина волны около 0,5 микрон). Как хорошо известно, такое освещение оказывает успокаивающее воздействие.

Работать с дисплеем в темноте не рекомендуется.

Помимо всего прочего, на утомляемость очень сильно влияет тип шрифта. Скажем, неофициально принятый для официальных документов шрифт Times New Roman отнюдь не самый оптимальный для длительного чтения, поскольку содержит «излишества». Менее утомительны «простые» шрифты типа Arial или Pragmatica. Однако у этих шрифтов некоторые буквы имеют линии разной толщины, что сразу бросается в глаза. Из популярных шрифтов, имеющихся в каждом бытовом компьютере, следует выделить шрифт Tahoma. Он как раз имеет равную толщину линий почти у всех букв. Однако, по всей видимости, идеальный шрифт для «неутомительного» чтения еще предстоит разработать.

Таким образом, общие условия процесса следующие. Способ снижения зрительного утомления при чтении больших объемов текста с дисплея (экрана), предусматривающий размещение дисплея на расстоянии не меньше 70 сантиметров от глаз пользователя. Максимальный угловой размер строки текста выбирают в пределах 14-15 градусов, а размер шрифта выбирают таким, чтобы 10-15 знакам на дисплее соответствовал угол наблюдения в 5-6 градусов, при этом полю дисплея задают цветовой оттенок с длиной волны 0,59-0,61 микрона и насыщенностью в пределах 10%, а внешней подсветке придают сине-зеленый оттенок. Символы используемого шрифта имеют линии одинаковой толщины.

Изобретение относится к области оптики и информатики. Технический результат заключается в снижении зрительного утомления при работе на компьютере. Для этого предложенный способ снижения зрительного утомления при чтении больших объемов текста с дисплея (экрана) предусматривает размещение дисплея на расстоянии не меньше 70 сантиметров от глаз пользователя. Максимальный угловой размер строки текста выбирают в пределах 14-15 градусов, а размер шрифта выбирают таким, чтобы 10-15 знакам на дисплее соответствовал угол наблюдения в 5-6 градусов. При этом полю дисплея задают цветовой оттенок с длиной волны 0,59-0,61 микрона и насыщенностью в пределах 10%, а внешней подсветке придают сине-зеленый оттенок. Символы используемого шрифта имеют линии одинаковой толщины. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ снижения зрительного утомления при чтении больших объемов текста с дисплея (экрана), предусматривающий размещение дисплея на расстоянии, не меньшем 70 см от глаз пользователя, отличающийся тем, что максимальный угловой размер строки текста выбирают в пределах 14-15°, а размер шрифта выбирают таким, чтобы 10-15 знакам на дисплее соответствовал угол наблюдения в 5-6°, при этом полю дисплея задают цветовой оттенок с длиной волны 0,59-0,61 мк и насыщенностью в пределах 10%, а внешней подсветке придают сине-зеленый оттенок.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что символы используемого шрифта имеют линии одинаковой толщины.