Охрана труда при работе на компьютере (стр. 3 из 4)

Различают два вида движения глаз: медленные и быстрые. Быстрые движения глаз в литературе получили названия “саккады” - от старинного французского слова, переводимого как "хлопок паруса". Саккады, в свою очередь, разделяют на два типа - короткие и длинные. Короткие саккады (микросаккады) имеют место при фиксации взора на неподвижном объекте малого размера, длинные саккады (макросаккады) - при рассматривании какого-то неоднородного объекта, макрообъекта. Медленные движения глаз чаще происходят при охвате визуальной обстановки, при рассматривании сложных визуальных композиций, когда необходимо перемещать взор от одного объекта к другому.

Необходимо отметить, что оценка общей визуальной обстановки при рассматривании сложной картины (в том числе и на экране монитора компьютера) является сложным процессом, в котором имеют место как микро - и макросаккады, так и медленные движения глаз. Изучению саккадических движений (в основном микросаккад) посвящено достаточно много работ, но сам их механизм пока до конца не изучен.

Ключевую роль в зрительном восприятии играет автоматия саккад. Автоматия саккад - это психофизиологический процесс, когда мозг сам выбирает оптимальную частоту и амплитуду саккад для устойчивого видения. Экспериментально, что если изображение объекта сделать неподвижным относительно фоторецептов сетчатки глаза, то человек перестаёт видеть данный объект спустя 1-3 секунды [4,5,6]. Возникает так называемое “пустое поле", причём его цвет остаётся неизменным. Испытуемые называли этот цвет “чёрным", “тёмно-серым", “тьмой” или “пустотой”. Эти данные говорят о том, что только при перемещении образа объекта по сетчатке возникает импульс в зрительном нерве. В обычных условиях такое перемещение достигается за счёт автоматии саккад.

Другое важное назначение саккад - стирать так называемые образы представляют собой следы предыдущих раздражений сетчатки, которые в определённых условиях могут наблюдаться в течение длительного времени (десятки секунд и минуты), лишь постепенно угасая. Саккады также играют важную роль в компенсации дефектов сенсорного аппарата глаз, поскольку сетчатка глаза неоднородна по своей чувствительности - в ней имеются “родимые пятна" и мелкие скотомы; в стекловидном теле часто присутствуют непрозрачные элементы: кровяные тельца, капилляры, уплотнения и т.п.

Существует четыре основных вида визуальных сред: комфортные, нормальные, гомогенные и агрессивные [2].

Комфортной называют визуальную среду с большим разнообразием элементов. Для неё характерно наличие кривых линий разной толщины и контрастности, острых углов (особенно в верхней части изображения) в виде вершин и заострений, образующих силуэт, разнообразие цветовой гаммы, сгущение и разрежение элементов и разная их удалённость. К комфортной визуальной среде можно отнести красивый пейзаж с изображением, например, леса, моря, облаков, реки. С комфортной визуальной средой часто связывают произведения искусства в области живописи и архитектуры.

Гомогенная визуальная среда - это среда, в которой либо совсем отсутствуют видимые элементы, либо их число резко снижено. В литературе классическую (или идеальную) гомогенную среду часто представляют на примере так называемого эффекта пинг-понгового шарика [1]. В экспериментальных условиях глаза испытуемых закрывают колпачками - половинками пинг-понговых шариков таким образом, чтобы испытуемые не видели краёв колпачков, и освещают колпачки светом (50 кд/м²). Человек оказывается в светлой гомогенной среде. Однако ощущение яркости видимого поля быстро изменяется. Примерно через минуту у большинства испытуемых всё поле зрения становится совершенно тёмным. Испытуемые жалуются на неприятные ощущения в процессе эксперимента.

Механизм этого эффекта легко объяснить, исходя из того, что фоторецепторы работают на перепадах освещённости. В гомогенной среде, т.е. при однородном освещении всех точек поля зрения, автоматия саккад не вызывает изменений на фоторецепторах и, соответственно, в зрительном нерве после очередной саккады сигнала не возникает. Амплитуда саккад увеличивается в 3-5 раз, в 2-3 раза увеличивается их число [2]. Зрительный анализатор переходит в "поисковый режим", который не даёт результата. Длительная работа в этом режиме ведёт сначала к ощущению дискомфорта, затем к нарушению автоматии саккад. Кроме фоторецептов в гомогенной среде не срабатывают нервные клетки мозга, что ведёт к расстройству некоторых его функций [3]. Это является причиной неприятных ощущений и головных болей.

Одно из наиболее частых проявлений гомогенной среды - так называемая цветовая гомогенность. Она возникает в том случае, когда цвет объекта и цвет фона лежат в пограничных областях относительной видности при близкой яркости объекта и фона. В этом случае объект как бы сливается с фоном.

В программных средствах образовательного назначения довольно часто приходится сталкиваться как с отдельными гомогенными полями, занимающими часть изображения на мониторе, так и с общей гомогенностью визуальной среды. В первом случае при достаточно высокой динамичности программного средства гомогенные поля могут как бы выпадать из поля зрения. В программных средствах с высокой степенью общей гомогенности среды восприятие информации с экрана монитора идёт с большим напряжением. В результате быстро утомляются глаза, развивается усталость учеников. Следует отметить, что очень многие игровые программы, такие, как “Doom", “Quake", “Blood", имеют очень высокую гомогенность визуальной среды.

Основными причинами возникновения гомогенных полей и гомогенной среды в программных средствах образовательного назначения (ПС ОН) являются просчёты разработчиков в выборе цветовой палитры, соотношении яркости и контрастности изображения, темпе подачи учебного материала.

Агрессивная визуальная среда - это среда, в которой человек одновременно видит большое число одинаковых элементов. На рисунке приведены типичные образцы агрессивных полей и примеры их сочетаний. Одного взгляда на эти образцы достаточно, чтобы убедиться, что они вызывают исключительно неприятные зрительные ощущения. Причём даже гомогенные поля воспринимаются человеком намного легче, чем агрессивные.

Если в ПС ОН одинаковые микрообъекты разнесены менее чем на 2° в поле зрения и если их более пяти, становится невозможной фиксация взгляда на одном микрообъекте. В результате возникает агрессивное поле. Чем больше агрессивное поле и чем выше его яркость и контрастность по отношению к общему фону, тем больше общая агрессивность визуальной среды. При высокой агрессивности визуальной среды все другие объекты как бы уходят на задний план, взгляд начинает воспринимать только саму агрессивную среду.

В [2] установлено что в агрессивной среде не может полноценно работать автоматия саккад, затруднена фиксация глаза на объекте. Попытка фиксировать один из микрообъектов агрессивного поля ведёт к торможению автоматии саккад. Одновременно наступает стабилизация медленных движений глаз, резко сокращается число миганий. Глаза “встают как вкопанные”. Быстро развивается утомление.

В сильноагрессивной среде падает разрешающая способность глаз, отдельные элементы становятся невидимыми, всё поле превращается в серый фон, глаза уже физически не могут остановиться на отдельном элементе, они как бы “плавают” по объекту [2].

Бинокулярное зрение (при котором оба глаза смотрят на один и тот же объект) также не может полноценно работать в агрессивной среде. При большом количестве одинаковых микроэлементов изображения невозможно конвергировать оба глаза в одну точку. В агрессивной среде не срабатывают такие механизмы зрения, как on-off-системы, аккомодация, адаптация, реакция зрачка; не могут полноценно работать рецептивные поля мозга [2].

Агрессивность визуальной среды достаточно часто можно наблюдать в ПС ОН. Разработчики любят “украшать" свои программы одинаковыми мелкими деталями, микрообъектами, орнаментом и т.д., часто нарушают цветовые пропорции. В результате от таких программ у учащихся порой просто рябит в глазах.

В ПС ОН часто наблюдается динамическая агрессивность и динамическая гомогенность визуальной среды. Они возникают при изменении визуальной обстановки. Даже небольшая динамичность визуальной обстановки приводит к резкому увеличению агрессивности и гомогенности визуальной среды.

Отрицательное действие динамических агрессивных полей намного сильнее, чем статических. Это связано с тем, что фоторецепторы более активно реагируют на динамические процессы. Вместе с тем динамические агрессивные поля оказывают воздействие на двигательный аппарат глаз, а именно на конвергенцию, аккомодацию и параметры саккад. Фиксация взгляда на объекте в динамической агрессивной среде требует больших усилий, что ведёт к быстрому развитию утомления [2].

Необходимо отметить, что создать комфортную визуальную обстановку на экране монитора очень сложно, поскольку естественным для нашего зрения является восприятие в отражённом свете, восприятие же с экрана монитора идёт в излучающем свете. Отметим также, что гомогенные и агрессивные поля существуют не только на экране монитора, но и в обычной жизни. Например, кирпичная стена дома, окна многоэтажных домов, ровная укладка шпал на железной дороге, брусчатка на домах и улицах сами по себе являются агрессивными визуальными средами. У нас уже выработался определённый стереотип восприятия таких объектов. Но хотя человеческий организм имеет определённые возможности адаптации к агрессивным и гомогенным полям, они не безграничны.