第3章 人体感知与信息处理及输出系统

第三章 人体感知与信息处理及输出系统

第三章 导学学习内容与目标： 1人在系统中的功能人的感知响应过程人体的主要感觉通道与适用信息

了解人与外界发生联系的三个子系统；了解人体

的主要感觉通道及其适用场合。

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第三章 导学2视觉机能及其特征视觉刺激 视觉机能 视觉系统 视觉特征

视错觉

掌握人眼可以感受到的光波的波长范围，视杆细 胞和视锥细胞的主要性质，视角、视力、临界视角的 概念及计算公式；了解视野与视距、中央视觉和周围 视觉、双眼视觉和立体视觉、色觉和色视野，理解暗 适应和明适应的概念和过程；掌握人的视觉特征。

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第三章 导学3听觉机能及其特征听觉刺激 听觉系统 听觉特性

掌握人的听感范围，声压级的定义和计算方法，听 阈和痛阈的概念；了解双耳效应产生的原因，理解听觉 的方向敏感性与频率的关系；掌握掩蔽、掩蔽效应和听 觉残留的概念。

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第三章 导学4人的信息处理系统

了解人机之间的信息传递和处理过程。 5人的信息输出系统反应时间 运动速度 运动准确性

掌握反应时间的概念、组成及分类；了解人体动作 轨迹特征；理解运动速度与准确性的关系。

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第三章 导学重点： 1.人眼可以感受到的光波的波长范围，视杆细胞和视锥 细胞的主要性质，视角、视力、临界视角的概念及计算 公式，人的视觉特征； 2.人的听感范围，声压级的定义和计算方法，听阈和痛 阈的概念，掩蔽、掩蔽效应和听觉残留的概念； 3.反应时间的概念、组成及分类。 难点：

1.视角、视力、临界视角的概念及计算公式； 2.声压级的定义和计算方法，双耳效应产生的原因，听 觉的方向敏感性与频率的关系，掩蔽、掩蔽效应和听觉 残留的概念。人因工程学( Ergonomics ) 西南科技大学

3.1 人在系统中的功能人是系统中的重要“环节”,人与外界发生联系 的主要是三个子系统，即感觉系统、神经系统、运动 系统，见图3-1。 1.人的感知响应过程

人接受到外界信息(刺激)而作出一定反应，这 一过程称为感知响应过程。2.人体的主要感觉通道及其适用场合，见表3-1。

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3.2 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,见图3-2。

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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，见图3-3 。 眼睛是视觉的感受器官，人眼是直径为

21~25mm的球体，质量约为7g。其基本构造与照相机类似，见图3-4。 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，其主要性质见表3-2。

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3.2.3 视觉机能 1.视角与视力 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) α—视角(单位：′); D—被视对象上两端点的直线距离； L—眼睛到被视对象的距离，称为视距。人因工程学( Ergonomics ) 西南科技大学

3.2.3 视觉机能

视力：眼睛分辨物体细微结构能力的一个 生理尺度，以临界视角的倒数来表示。 视力=1/临界视角

临界视角：能够分辨的最小物体的视角 (单位：′)按标准规定，人站在离视力检 查表5m远处观看表中第十行“E” 字，若能分辨清楚，视力为1.0即 视力正常，此时的临界视角=1´。

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3.2.3 视觉机能 2.视野与视距 视野：指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼 睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角 度来表示。分水平视野(单视野/双视野)和垂直视 野，见图3-5,3-6。 视距：指人在操作系统中正常的观察距离，几种 工作视距推荐值参阅表3-3。一般应根据观察目标的大小和 形状以及工作要求确定视距，普通 操作的视距范围在38~76cm之间， 在56cm处最为适宜。

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3.2.3 视觉机能 3.中央视觉和周围视觉 中央视觉—视锥细胞(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)。

如果周围视觉的视野范围缩小 到10°以内称为工业盲。

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3.2.3 视觉机能 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。 5.色觉和色视野 色视野是指颜色对眼的刺激能引起感觉的范围， 见图3-7。 6.暗适应和明适应 当人从亮处进入暗处时，需要经过一段适应的时 间才能看清物体，这种适应过程称为暗适应，反之为 明适应。见图3-8。人因工程学( Ergonomics ) 西南科技大学

3.2.4 视觉特征 1.眼睛运动速度及疲劳程度：水平优于垂直。 2.视线变化习惯：左—右，上—下，顺时针。

3.准确性：水平尺寸和比例的估计更准确。4.观察优先性：左上—右上—左下—右下(图3-9)。 视区内的仪表布置必须考虑这一点。

5.设计依据：应以双眼视野为设计依据。6.接受程度：直线轮廓优于曲线轮廓。 7.颜色的易辨认顺

序：红、绿、黄、白； 颜色相配时的易辨认顺序：黄底黑字、黑底白字、蓝底 白字、白底黑字。(图3-10:交通标志)人因工程学( Ergonomics ) 西南科技大学

3.3 听觉机能及其特征3.3.1 听觉刺激 听觉的适宜刺激是声音，声音的声源是振动的物 体，人的听感范围：20~20000Hz。

3.3.2 听觉系统 起主要作用的部位：内耳耳蜗；

起辅助作用的部位：外耳、中耳、内耳的其它部分。 (见图3-11)

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