第3章 人体感知与运动特征3

第34页3/4共69页
3.6.1 人的信3号.6处理人系的统模信型息处理系统
人在人机系统中特定操作活动中的作用，可类比为一种信息 传递和处理过程，如下图所示。
感觉 输入
信号处理 系统
反应 输出
第35页3/5共69页
3.6.2 信息计量
信息：对数据加工后所得的结果。
信息
知识内容
信息可以严格定量，信息量用bit为基本单位。
式。反射活动的全部结构组成反射弧；反射弧具 有五个基本环节，即感受器 传入神经元 中 间神经元 传出神经元 效应器，如图3-2(a) 所示。
2. 信息链 人机系统的信息在人的神经系统中的循环过
程形成信息链，见图3-2（b）。
第3页/3共69页
图3-2 反射弧及信息链
第4页/4共69页
3.1.3 感觉通道与信息的协调
根据支点，力点（动力点）、重点（阻力点）三者不同的位
置分布，分为：
1）平衡杠杆；
2）省力杠杆；
3）速度杠杆：用力大，但运动速度快
由等功原理，得之于力则失之于速度，反之亦然。因此，最
大的力量与最大的运动范围两者是相矛盾的。
图3-
第43页4/3共69页
3.7.2 主要关节的活动范围
关节的活动范围有一定的限度，人体处于舒适时， 关节必然处在一定的舒适调节范围内，参阅表3-4。
（2）由于头部的阻挡 效应，造成声音频谱的 改变。
人右耳对各种不同频率 纯音进行单耳听闻的方 向敏感度如右图所示。
第27页2/7共69页
4. 掩蔽效3应.3 听觉机能及其特征
掩蔽：一个声音被另一个声音所掩盖的现象。 掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而 提高的效应。（换句话说：就是指环境中的一种声音 使得耳朵对另一种声音的敏感度降低的现象。） 残余掩蔽（听觉残留）：掩蔽声去掉以后，掩蔽效应并 不立即消除的现象。

触觉
第三章
人的感知与心理特征
第二节
人的感知系统
二、知觉与知觉特征 ：
1、知觉
人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映. 知觉是在感觉的基础上对客观事物所产生的高一级的认识, 在生活和 生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，在心理学中就把感觉和 知觉统称为“感知觉”。 感觉的性质较多取决于刺激物的性质,而知觉很大程度上受到人的知识、 经验、情绪、态度等因素的制约和影响，因此，不同的人对同一事物会产 生不同的知觉，在产品设计中设计师应考虑人在知觉上的共性，又要考虑 人的知觉的差异性。
第三章
人的感知与心理特征
第二节
人的感知系统
一、感觉与感觉特征 ：
1、感觉
是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反应。 人在感觉包括：视觉、听觉、味觉、嗅觉、肤觉、运动觉、平衡觉 等 人体的这些感觉既能接受外部环境的信息，又能感知自身所处的状 态。感觉是一种最简单又最基本的心理过程，在人的各种活动过程中起 着极其重要的作用。人除了通过感觉分辨客观事物的个别属性和感知人 体自身各个部位的状况外，其它高级的相对复杂的心理活动，如思维、 情绪、意志等，都是以感觉为基础而产生的。因此感觉是人们认识外部 物质世界，了解自身状态的开端。
4. 综合作用。环境、行为和需求施加给人的往往是一 种综合作用。人的行为受人的需求和环境的影响。即， 人的行为是需求和环境的函数。这就是著名心理学家 库尔待· 列文(K．Lewin)提出的人类行为公式：
B=f（ P•E ）
B—行为，f—函数，P—人，E—环境
人类有许多适应环境的本能行为。它们是在长期 的人类活动中，由于环境与人类的交互作用而形成的， 这种本能被称为人的行为习性。 1. 抄近路习性

视距：正常观察距离。
二、人的视觉器官特性
—弧度
将单位从弧度转化为分（），则物体大小：
单位： ；Lm
二、人的视觉器官特性
2. 视敏度（视力） 临界视角：眼睛对目标细节刚能区分状态下的视角。
二、人的视觉器官特性
2. 视敏度（视力） 视敏度(视力):对目标细节分辨能力。
用临界视角(以分为单位)的倒数，即 视敏度＝1／临界视角 (临界视角单位：分)
第四节 人的运动特性
②运动准确性的影响因素
准 确 性
a.运动速度与准确性
第四节 人的运动特性 b.运动方向与准确性
手臂在左、右方向运动准确性高； 上、下方向次之； 前、后方向运动准确性差。
第四节 人的运动特性 c.操作方式与运动准确性
上排动作准确性优于下图。
第四节 人的运动特性 d.运动量与准确性
视角及视敏度
视野与视区
2
明暗适应
目光巡视特性
3
视错觉
4
5
（重点）
二、人的视觉器官特性
视觉系统 眼睛
视神经 视觉中枢
二、人的视觉器官特性
1.视角 注意：一定条是件视确下角定人α被们看能物否体看尺清寸物范体围，的并两不个取端决点于光线物射体入尺眼寸球本的身相，交而角取度决。于它对应的视角。
二、人的视觉器官特性 1.视角
第三节 人的施力特性
所有肌力均随施力持续时间加 长而逐渐减小。
静态施力
第四节 人的运动特性
1.运动速度与频率 ①运动部位、形式、速度
第四节 人的运动特性 ②运动方向与运动速度
右手在“右上——左下”方向运动较快。
第四节 人的运动特性 ③运动负荷与运动速度
肢体运动的速度随阻力增大而减小。

2 视觉特征极其应用
一、视觉生理特征 7、眩光——物体表面产生刺眼或耀眼的强烈光称为眩光， 直接眩光——是由天然光或强烈的人工光源直接引起； 反射眩光——视野内天花板、墙壁、机器或其它物体 表面反射而来的高亮度光线； 人机系统中应尽量避免眩光， 人机系统中应尽量避免眩光，采光时降低光源的亮 度或提高周围环境的照度以减少反射物体与周围之间 的亮度对比。 的亮度对比。
1 人体感觉机能
三、知觉的基本特性 3、理解性——在知觉时，用以往所获得的知识经验来 理解当前的知觉对象的特征。 语言的指导，能唤起人们已有的知识和过去的经验； 语言的指导，能唤起人们已有的知识和过去的经验； 4、错觉——对外界事物不正确的知觉；
1 人体感觉机能
三、知觉的基本特性 5、恒常性——知觉的条件在一定范围内发生变化，而 知觉的印象却保持相对不变的特性； （1）大小恒常性 （2）形状恒常性 （3）明度恒常性 （4）色相恒常性
2 视觉特征极其应用
一、视觉生理特征 ⒈视野 ⑴一般视野——眼睛（单眼） 向前平直注视时所能看到的 空间范围，叫视野，也叫周边视力； 在垂直方向6°和水平方向8° 的范围内所见到的物体像落在 视网膜最敏感区域；
55°-60°
70°
60°
90°
2 视觉特征极其应用
一、视觉生理特征
180° 120 ° 100° 60° 白
第三章 人体感知觉
1 2 3 4 人体感觉机能 视觉特征极其应用 听觉特征及应用 人的心理特征
1 人体感觉机能
一、感觉与知觉 感觉： 感觉：人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性 的反映。 的反映。 知觉： 知觉：人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状 况整体的反映。带有意志成分， 况整体的反映。带有意志成分，知觉过程还受人 的各种特点的制约，人的知识、经验、需要、 的各种特点的制约，人的知识、经验、需要、动 兴趣等特点直接影响着知觉过程。 机、兴趣等特点直接影响着知觉过程。

第三章 人的感知与心理特征
第一节 心理现象与行为
二、人的心理现象与行为构成：
1、心理现象
心理是人的感觉、知觉、注意、记忆、思维、情感、意志、性格、 意识倾向等心理现象的总称。人的心理活动一般分为三大类型：一是人 的认知活动，二是情绪活动，三是意志活动。而影响人的行为首要因素 是认知心理。参阅图3-2.
如果把操作者作为人机系统中的一个“环节”来研究，则人与外界直接 发生联系的主要是三个系统，即感觉系统、神经系统、运动系统，其它六个 系统则认为是人体完成各种功能活动的辅助系统。人在人机系统中的作用可 由图3-1说明，人在操作过程中，机器通过显示器将信息传递给人的感觉器 官（眼、耳等），经中枢柛经系统对信息进行处理后，再指挥运动系统（手 脚等）操纵机器的控制器、改变机器所处的状态。由此可见，从机器传来的 信息，通过这个“环节”又反回机器，从而形成一个闭环系统。人机所处的 外部环境因素（温度、照明、噪声、振动等）也将不断影响和干涉此系统的 效率。因此，从广义来讲，人机系统又称人-机-环境系统。
心理学的心理现象区分为不同方面是为了研究地需要。人的心理活 动是一个整体，各种心理现象之间是相互联系、相互影响的，并且在特 定情境中综合地表现为一定心理状态，并在行为上得到体现。
从哲学上讲，人的心理是客观世界在人脑中的主观能动反映，即人 的心理活动的内容来源于客观现实和周围环境。每个个人都包含两方面： 心理和行为。两者在范围上有区别又有联系。都是描述人的内外活动： 心理：人的内部活动（要涉及外部活动） 行为：人的外部活动（都发 自内心），所以，人的行为是心理活动的外部表现，是活动空间的状态 推移。
第三章 人的感知与心理特征

第一节 心理现象与行为
此模式告诉我们：人的行为是受动机支配的，动机产生于需 要。然而，支配人的动机的心理因素比较复杂，处需要外还受人 的意识、意志、情感、兴趣等心理因素影响。

图 3-1 知觉的整体性
（2）选择性。人在知觉客观世界时，总是有选择地把少数事物当成知觉的对象，而把其 他事物当成知觉的背景，以便更清晰地感知一定的对象，这种特性称为知觉的选择性。从知 觉背景中感知出对象，一般取决于下列条件：
①对象和背景的差别。对象和背景的差别越大 ( 包括颜色、形态、刺激强度等 )，对象就 越容易从背景中区分出来，并优先突出，给予清晰的反映。如新闻或广告标题往往用彩色套 印或者特殊字体排印，就是为了突出标题。
第一节 感觉及其特征
一、感觉 感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映。来自体内外的环境
刺激通过耳、鼻、口、舌、皮肤等感觉器官产生神经冲动，通过神经系统传递到大脑皮质 感觉中枢，从而产生感觉。
例如，一个香蕉，用眼睛去看，知道它是黄色的、长长的、弯弯的；用手去摸，有硬 硬的、滑滑的感觉；用嘴去咬，知道它是甜的、软的；用鼻子去闻，具有香味；放在手上 掂量，知道它有一定的重量。这里的黄、长、弯、甜、软、香、重就是香蕉的个别属性。 大脑接受和加工了这些属性，进而认识了这些属性，这就是感觉。感觉是一种简单而又最 基本的心理过程，在人的各种活动过程中起着极其重要的作用。
二、感觉的特征 感觉具有以下特征： （1）适宜刺激。感觉器官只对相应的刺激起反应。 （2）适应。感觉器官接受刺激后，在刺激强度不变的情况下，经过一段时间后，感觉
会逐渐变弱以至消退，这种现象称为“适应”。下水游泳时，刚开始感觉有点儿冷，但过 一会儿就不觉得冷了，这是温度觉的适应现象。对于人体而言，不同的感觉器官，其适应 的速度和程度不同，触觉和压觉的适应最快，痛觉的适应现象较不明显。
（4）恒常性。当知觉的客观条件在一定范围 内改变时，人们的知觉映像在相当程度上却保持 相对恒定的特性，称为知觉的恒常性。知觉的恒 常性主要有以下几类：