INF 043 - Interação
Homem-Computador
Parte 3
Prof. Roberto Cabral de Mello Borges
Instituto de Informática
UFRGS
2008
1
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
– temperatura, umidade, iluminação, som e cores do ambiente.
2
Posturas na Estação de Trabalho:
"Incorreta"
3
Posturas na Estação de Trabalho:
"Correta"
4
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
Vista cansada
5
CVS - Computer Vision Sindrome)
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.
6
CVS - Computer Vision Sindrome)
 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.
7
CVS - Computer Vision Sindrome)
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:
 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;
8
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
quando estiver usando o micro.
9
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
10
Olho
Humano
11
12
Caminho da Visão
13
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)
• Faixa de intensidade: 1016 (ou 160 decibéis)
14
Retina
Fibras dos
nervos
Núcleo
Basto
netes
Luz
Cones
Grandes Células
Ganglionar
Células
Horizontais
15
Cones e Bastonetes
16
Resposta dos Cones
17
Campo de visão
2
30º
3
1
Área 1 - Cones
Área 2 - Cones e Bastonetes
Área 3 - Bastonetes
18
Cones
(cores)
Bastonetes (P & B)
Cones e Bastonetes
(Cores e P & B)
19
Textos menos importantes e figuras complementares ou decorativas
Textos importantes
Somente
figuras
e figuras
importantes
20
21
22
23
24
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
25
Espectro Visível de Cores
400
500
600
Vermelho
Laranja
Amarelo
Verde
Ultra
Violeta
Azul
Violeta
Luz Visível
Infra
Vermelho
700
Comprimento de Onda (milimicrons - mµ)
26
Espectro Visível de Cores
27
Sensibilidade das Cores
400
440
500
570
590
610
700
28
Modelo CIE
29
Qualidade da visibilidade da cor
• Em 1958, Heison, avaliou a qualidade da visibilidade
das cores, a uma distância de 180 metros, numa
escala de 0 a 100
–
–
–
–
–
–
–
–
amarelo âmbar
amarelo fluorescente
laranja fluorescente
laranja
vermelho flourescente
vermelho
azul
verde
95
73
69
54
51
35
26
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
30
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
minúsculas
31
h
d g
FL
espaço entre
linhas: 100% h
h
Largura do
caractere: 70 - 80% h
ascendentes
descendentes
espessura: 12-17% h
espaço entre caracteres
20 - 50% h
32
Alguns exemplos de Fontes
•Cooperplate- dgFL
•Arial-dgFL
•Impact- dgFL
•Monaco- dgFL
•Courier- dgFL
33
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
Tam. Caractere= 20' * 70 / 3438 = 0,41cm = 4,1 mm
34
Considerações Visuais em Estações de Trabalho
• 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
32 anos
44 anos
50 anos
60 anos
7,6 cm
12 cm
25 cm
50 cm
100 cm
100
80
60
40
Dist‰ ncia
20
0
16
32
44
50
60
35
Snellen Chart
Teste de acuidade Visual
http://www.onlinereadingglasse
s.co.uk/eyetestchart.html
http://www.mdsupport.org/sn
ellen.html
36
37
Testes de
Daltonismo
38
Testes de Daltonismo
39
Testes de Daltonismo
40
41
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 imagem formada na retina esteja focada e
nítida.
42
Considerações Visuais em Estações
de Trabalho
• 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 viceversa, ocorre o problema de ajuste de foco; quando
maior a luminosidade menor é o problema do foco,
porque aumenta a profundidade de campo.
43
Profundidade de Campo
Pouca Luz
Muita Luz
44
Profundidade de Campo
Pequena
Grande
45
Profundidade de Campo Máquina Fotográfica
Distância
f - Abertura
46
Aberturas em Máquina Fotográfica
47
Profundidade de Campo
48
49
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
50
Equivalente do olho à abertura "f stop"
f=2,8
f=8
f=16
51
Equivalente do olho à abertura "f stop"
f = 2,8
Ambiente
Escuro
f=8
Iluminação
Normal
f = 16
Externo:
Sol do 1/2 dia
52
Diferentes diâmetros da Iris (F)
53
Cálculo da Profundidade de
Campo
2
F
H
f.c
H - Distância Hiperfocal
F - Distância Focal
D - Distância Ajustada do Foco
c - Círcle of Confusion (0,002-0,035mm)
f - f stop
H.D
Linf
HD
Profundidade de Campo:
Linf - Foco mínima distância
Lsup - Foco máxima distância
H.D
Lsup
HD
Tabela de Círculos da Confusão p/
máquinas digitais:
www.dofmaster.com/digital_coc.html
54
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
55
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
56
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
–Lsup=H.D/(H-D) = 31,488*6/(31,488-6)= 7,13 m
57
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
–Lsup=H.D/(H-D) = 4,007*6/(4,007-6)= Infinito
58
Gráfico para cálculo da distância Hiperfocal (H)
59
Tabe la de Pr ofundidade de cam po (dis tância m ínim a e m áxim a)
F=
75
c=
0,033
Foco
f=
m
min
0,3
0,30
0,4
0,40
0,5
0,50
0,7
0,70
1,0
0,99
1,5
1,48
2,0
1,97
3,0
2,93
4,0
3,87
5,0
4,80
10,0
9,23
20,0 17,15
50,0 35,34
 120,54
1,4
máx
0,30
0,40
0,50
0,70
1,01
1,52
2,03
3,08
4,14
5,22
10,90
23,98
85,44

f= 2
min
máx
0,30
0,30
0,40
0,40
0,50
0,50
0,69
0,71
0,99
1,01
1,47
1,53
1,95
2,05
2,90
3,11
3,82
4,20
4,72
5,31
8,94 11,34
16,17 26,21
31,40 122,73

84,37
f = 2,8
min
máx
0,30
0,30
0,40
0,40
0,50
0,50
0,69
0,71
0,98
1,02
1,46
1,54
1,94
2,07
2,86
3,16
3,75
4,28
4,62
5,45
8,58 11,99
15,02 29,93
27,33 293,48

60,27
f=
min
0,30
0,40
0,49
0,69
0,98
1,45
1,91
2,80
3,65
4,47
8,08
13,57
22,88
42,19
4
máx
0,30
0,40
0,51
0,71
1,02
1,56
2,10
3,23
4,42
5,67
13,11
38,03


f=
min
0,30
0,39
0,49
0,68
0,97
1,43
1,88
2,73
3,53
4,29
7,51
12,02
18,80
30,13
5,6
máx
0,30
0,41
0,51
0,72
1,03
1,58
2,14
3,33
4,61
5,99
14,97
59,47


f= 8
f = 11
f = 16
f = 22
min
máx
min
máx min
máx
min máx
0,30
0,30 0,29 0,31 0,29
0,31 0,29 0,31
0,39
0,41 0,39 0,41 0,39
0,42 0,38 0,42
0,49
0,51 0,48 0,52 0,48
0,52 0,47 0,53
0,68
0,72 0,67 0,73 0,66
0,75 0,64 0,77
0,95
1,05 0,94 1,07 0,91
1,10 0,88 1,15
1,40
1,61 1,37 1,66 1,31
1,75 1,25 1,86
1,83
2,21 1,77 2,30 1,68
2,47 1,59 2,71
2,63
3,50 2,51 3,73 2,34
4,19 2,16 4,93
3,36
4,94 3,17 5,41 2,90
6,44 2,63 8,36
4,04
6,55 3,77 7,42 3,39
9,51 3,03 14,36
6,78 19,01 6,05 28,72 5,13 192,86 4,34 

10,27 385,71 8,68 
6,91
5,54 


14,84
11,74 
8,71
6,65 


21,09
15,34 
10,55
7,67 
60
Considerações Visuais em
Estações de Trabalho
• “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
61
Considerações Visuais em Estações de Trabalho
• 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
: -9o
– ângulo para documento
: -38o
9
38
62
Considerações Visuais em Estações
de Trabalho
• 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.
63
Quantidade de luz necessária para
boa acuidade visual por idade
10 anos
20 anos
30 anos
40 anos
50 anos
60 anos
1
1,5
3
6
9
15
64
61
51
41
31
21
71
Adaptação
ao Claro
Adaptação ao Escuro
11
100000
10000
1000
100
10
1
0,1
1
Sensibilidade Relativa
Adaptação
ao Escuro
e aoeClaro
do Olho
Humano
Adapta
‹o ao Claro
ao Escuro
do Olho
Humano
Minutos
65
• Luminosidade Total
66
• Tela escura
67
• Tela escura
68
• Tela escura
69
• Tela escura
70
• Tela escura
71
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
componentes da tela
72
Efeitos Visuais de Textos em Telas
• 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
73
Efeitos Visuais de Textos em Telas
• 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
74
Efeitos visuais em textos
Piscar
Negrito-Normal
Letra Minúscula
LETRA MAÚSCULA
Itálico ou
"entre aspas"
Fontes Grandes
Sublinhado
Video Reverso
75
Contra-exemplos
• Texto_sublinhado (Arial)
Observar o Underscore`
• 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
.…
76
77
•
Exercício Prático:
Homework:
– 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 até o centro do documento do qual estaria copiando ou lendo
algum texto.
– d) repetir b) para a distância do olho à tela nas duas situações de F,
medidas no item a) e correspondentes f stop.
– e) verificar se a distância entre o olho e o documento está dentro da
profundidade de campo calculada em d).
– f) medir aproximadamente o ângulo para a linha inferior da tela e para o
documento, em relação ã horizontal dos olhos.
Para a estação de trabalho em questão faça um esboço da sua posição em
relação ao monitor e à posição do documento, mostrando as medidas
calculadas.
78
79