Особенности восприятия цифровой информации операторами при различии цветовых схем стимульного материала
- Авторы: Агаджанян О.С.1, Натуральников И.О.1
-
Учреждения:
- Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации
- Выпуск: Том 40, № 1 (2021)
- Страницы: 79-83
- Раздел: Психофизиология и медицинская психология
- URL: https://journals.eco-vector.com/RMMArep/article/view/64489
- DOI: https://doi.org/10.17816/rmmar64489
- ID: 64489
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Высокий темп развития и усложнения авиационной техники влечет за собой потребность в росте качества эргономического сопровождения. Обуславливается это тем фактом, что для безопасного осуществления деятельности летчику приходится использовать весь объем внимания, нередко на пределе возможностей. Цвет приборных шкал, контрастность подачи информации и другие условия ее восприятия могут значительно усложнить оценку показаний пилотажных приборов. Особенно это актуально с переходом большинства современных летательных аппаратов с аналогового отображения показаний приборов к цифровому. В исследовании рассмотрены особенности восприятия цифровой информации операторами авиационного профиля при разном цветовом фоне стимульного материала. Проведен анализ результатов решения операторами 3 таблиц Шульте и 3 таблиц Шульте–Горбова на объединенном аппаратном комплексе «НС–Психотест» с системой фиксации координат взора — стационарный айтрекинг «RED250mobile eye tracking device». При выполнении поисковой функции глаз высчитывалось количество зрительных фиксаций и время выполнения задания. Установлено, что при поиске цифровых значений на таблицах Шульте с белым фоном количество фиксаций взора выполнено меньше, чем при выполнении аналогичной задачи на черно-красных таблицах Шульте–Горбова. Соответственно времени на решение черно-белых таблиц тоже уходило меньше. Обнаружена тенденция, показывающая, что поиск цифровых значений, представленных в таблицах Шульте–Горбова на красном фоне, осуществлялся операторами быстрее, чем на черном фоне. Дальнейшее изучение данной темы может способствовать разработке предложений по эргономическому сопровождению летательных аппаратов, что, в свою очередь, поможет сохранить резервы внимания операторов в непрерывном потоке входящих данных (2 рис., 1 табл., библ.: 13 ист.).
Полный текст
ВВЕДЕНИЕ
Высокий темп развития и усложнения авиационной техники влечет за собой потребность в росте качества эргономического сопровождения. Обусловливается это тем фактом, что для безопасного осуществления деятельности летчику приходится использовать весь объем внимания, нередко на пределе физиологических возможностей [1]. Для правильной оценки режима полета и пространственного положения летательного аппарата летчик вынужден постоянно считывать цифровую информацию с показаний приборов, что при ошибках эргономики приборной панели может приводить к утомлению зрительного анализатора и сопутствующему снижению резервов других функциональных систем организма [2]. Особенно сказывается на функциональном состоянии операторов сложных эргатических комплексов пренебрежение рамками физиологических возможностей человека, которое может привести к критическим ошибкам во время полета [3]. Статистические данные показывают, что человеческий фактор как причина тяжелых авиационных происшествий является решающим примерно в 80 % случаев [4]. В связи с вышеперечисленным получение новых данных о механизмах восприятия информации остается актуальным направлением для повышения уровня безопасности полетов и продуктивности операторской деятельности других профессий.
Цель — выявить особенности восприятия цифровой информации операторами при различии цветовых схем стимульного материала.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В исследовании приняли участие 10 добровольцев в возрасте от 20 до 26 лет (10 мужчин, средний возраст 22 ± 0,9 года), с заключением военно-врачебной комиссии «Годен к военной службе».
Исследование проходило в 2 этапа. На первом этапе добровольцам необходимо было решить 3 различные таблицы Шульте в кратчайшие сроки с наименьшим количеством ошибок (рис. 1).
Рис. 1. Вариант таблицы Шульте
Задача состояла в последовательном поиске цифр от 1 до 25 с отметкой компьютерной мышью в одноименном квадрате. Второй этап требовал выполнения аналогичной задачи, за исключением изменения стимульного материала, которой был представлен 3 черно-красными таблицами Шульте–Горбова (рис. 2).
Рис. 2. Вариант таблицы Шульте–Горбова
Решение задач производилось с использованием объединенного аппаратного комплекса «НС–Психотест» и системы фиксации координат взора — стационарного айтрекинга «RED250mobile eye tracking device» [5]. Параметры трека глаз обработаны с помощью программного обеспечения SMI BeGaze версии 3.0.
Исследование пропускной способности зрительного анализатора сводится к измерению скорости восприятия, которую, в свою очередь, можно отождествить с количеством саккадических движений глаз и временем, затраченным на выполнение поисковой зрительной задачи [6–8]. Каждое саккадическое движение заканчивается фиксацией взора — именно во время нее происходит восприятие информации [9, 10]. Цветность, контрастность и другие условия могут значительно усложнить оценку показаний пилотажных приборов, что и повлияло на выбор стимульного материала для проведения исследования [11].
Сбор полученных данных и статистическая обработка выполнены в программах Microsoft Excel 2010 и IBM SPSS Statistics 26.0. с использованием непараметрического U-критерия Манна–Уитни для несвязанных выборок.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Выявлено, что при решении таблиц Шульте операторы выполняли на 21,7 % меньше фиксаций взора, чем при решении таблиц Шульте–Горбова (табл. 1).
Таблица. Средние значения показателей при решении таблиц Шульте и Шульте–Горбова
Стимульный материал | Количество зрительных фиксаций | U-критерий | Время, с | U-критерий |
Таблицы Шульте | 132,1 ± 26,9 | 240,0 (p < 0,01) | 35,0 ± 7,4 | 238,0 (p < 0,01) |
Таблицы Шульте–Горбова | 168,7 ± 46,9 | 43,9 ± 12,3 |
Среднее время, затраченное на выполнение таблиц, также имеет статистически значимые различия. На решение таблиц Шульте уходило в среднем на 20,3 % меньше времени. При этом, если по формуле скорости посчитать среднее количество зрительных фиксаций за 1 с, интересно отметить, что при решении черно-красных таблиц она будет составлять 3,84 з.ф./с, а при решении таблиц Шульте — 3,77 з.ф./с. В итоге хаотичность распределения внимания при смене цветовой схемы стимульного материала выше, а результативность существенно ниже. Полученные данные подтверждают современные представления о влиянии условий восприятия информации на его качество. Так, в литературе существует понятие о RGB-модели: чем выше контраст, тем хуже восприятие. Характеристика передачи полутонов должна быть линейна, и перепады насыщенности цвета не должны быть резкими для лучшей фиксации зрительного анализатора. В случае, когда этот параметр гамма-коррекции меньше единицы, улучшается распознавание деталей [12]. Данный феномен также можно связать с привычностью восприятия информации, отображаемой «черным по белому» [13].
Обнаружена тенденция, показывающая, что поиск цифровых значений, представленных в таблицах Шульте–Горбова на красном фоне, осуществлялся операторами быстрее, чем на черном фоне. В среднем желтые цифры на красном фоне находились добровольцами с выполнением 6,3 ± 2,5 фиксаций взора за 1,6 ± 1,5 с, в то время как на черном фоне с 7,2 ± 2,7 фиксациями за 1,8 ± 1,5 с. В данном случае, возможно, превалирует влияние именно красного фона стимульного материала. Психологи связывают это с эмоциональной реакцией на цвет, которая зависит не только от физиологических особенностей организма, но и от жизненного опыта. В ряде источников красный цвет активно-наступательного характера, оказывающий стимулирующее воздействие на мозг. Благодаря своему мощному воздействию на нервную систему красный побуждает операторов к быстрым решениям [13].
ВЫВОДЫ
- При решении черно-красных таблиц Шульте–Горбова в среднем операторы выполняют на 21,7 % больше зрительных фиксаций и затрачивают на 20,3 % больше времени, чем при выполнении таблиц Шульте с белым фоном.
- В среднем цифры на красном фоне находились операторами быстрее с выполнением 6,3 ± 2,5 фиксаций взора за 1,6 ± 1,5 с, в то время как на черном фоне с 7,2 ± 2,7 фиксациями за 1,8 ± 1,5 с.
Полученные данные подчеркивают эргономическую значимость выбора фона для отображения цифровой информации на приборной панели от скорости восприятия которой зависит успешность деятельности, а также жизнь и здоровье летчиков. Дальнейшее изучение данной темы может способствовать разработке предложений по эргономическому сопровождению летательных аппаратов, что в свою очередь поможет сохранить резервы внимания операторов в непрерывном потоке входящих данных.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Источник финансирования. Финансирование данной работы не проводилось.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Этическая экспертиза. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом ФГБВОУ «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» (протокол № 40 от 12.03.2021).
Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.
Об авторах
Оганес Суренович Агаджанян
Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации
Автор, ответственный за переписку.
Email: Oganes.vmeda@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2836-3466
SPIN-код: 1144-8363
курсант
Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6Илья Олегович Натуральников
Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации
Email: ilya.naturalnikov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5627-7709
адъюнкт
Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6Список литературы
- Военная психофизиология / под ред. В.Н. Сысоева. Учебник в 2 т. Т. 1. СПб.: ВМедА, 2017. 320 с.
- Пономаренко В.А. Авиация. Человек. Дух. М.: ИП РАН «Универсум», 1998.
- Благинин А.А. Психофизиологическое обеспечение надежности профессиональной деятельности операторов сложных эргатических систем. Дис. … докт. психол. наук. СПб., 2006.
- Жданько И.М., Благинин А.А., Чистов С.Д., Ляшедько С.П. Анализ авиационных происшествий по причине нарушения пространственной ориентировки и иллюзий пространственного положения за период 2009–2013 гг. // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2018. T. 52, № 4. P. 55–60. doi: 10.21687/0233-528X-2018-52-4-55-60
- Благинин А.А., Синельников С.Н. Объединение аппаратного комплекса «НС–Психотест» и стационарного айтрекинга «RED250Mobile eye tracking device» в единый инструмент изучения распределения внимания операторов: Усовершенствование способов и аппаратуры, применяемых в учебном процессе, медико-биологических исследованиях и клинической практике // Сборник изобретений и рационализаторских предложений. Вып. 51. СПб.: ВМедА, 2020. C. 6–7.
- Благинин А.А., Синельников С.Н., Натуральников И.О., и др. Методика айтрекинга и перспективы ее использования в подготовке специалистов авиационной медицины // Известия Российской военно-медицинской академии. 2019. Т. 38, № 4. С. 56–58.
- Глезер В.Д., Цуккерман И.И. Информация и зрение. М.; Л., 1961. 183 c.
- Синельников С.Н, Натуральников И.О., Благинин А.А., Агаджанян О.С. Различия в восприятии цифровой информации операторов авиационного профиля в зависимости от степени экстраверсии // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2020. Т. 72, № 4. С. 76–81. doi: 10.17816/brmma62809
- Баженова О.А., Соболев А.Ф. Исследование саккад — метод экспресс-диагностики полей зрения // Известия Российской военно-медицинской академии. 2019. № 1 (S1). С. 31–34.
- Барабанщиков В.А. Динамика зрительного процесса и саккадические движения глаз // Психологический журнал. 2018. Т. 39, № 1. С. 46–56. doi: 10.7868/S0205959218010051
- Ложкин Л.Д. Цвет, его измерение и восприятие // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2012. Т. 15, № 3. С. 110–122.
- Хорунжий М.Д. Метод количественной оценки цветов различий при восприятии цифровых изображений // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии. 2008. Т. 6, № 1. С. 81–89.
- Сивик Л. Цветовое значение и измерения восприятия цвета. Исследование цветовых образцов. В кн.: Проблема цвета в психологии. М.: Наука, 1993. 95 c.