ГОСТ Р ИСО 24502-2012 Эргономическое проектирование. Требования к яркости и контрастности цветных источников света для людей различных возрастных категорий

ГОСТ Р ИСО 24502-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Требования к яркости и контрастности цветных источников света для людей различных возрастных категорий

Ergonomic design. Specification of age-related luminance contrast for coloured light

ОКС 11.180.30

13.180

Дата введения 2013-12-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 201 "Эргономика, психология труда и инженерная психология"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1286-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 24502:2010* "Эргономика. Проектирование для обеспечения доступности. Требования к яркости и контрастности цветных источников света для людей различных возрастных категорий" (ISO 24502:2010 "Ergonomics - Accessible design - Specification of age-related luminance contrast for coloured light", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (подраздел 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

При разработке знаков и дисплеев необходимо учитывать зрительные возможности пожилых людей, что связано с увеличением доли пожилых людей во многих странах. Это позволит повысить социальную активность пожилых людей, а также их комфорт и безопасность в повседневной жизни. В настоящем стандарте установлен метод вычисления яркостного контраста цветовосприятия в соответствии с возрастом, который может быть использован для оценки и проектирования знаков и дисплеев, что позволяет обеспечить четкость их восприятия пожилыми людьми. Метод используют для вычисления яркостного контраста для людей 10-79 лет с учетом связанной с возрастом фотопической спектральной световой эффективности глаза.

В настоящем стандарте применены принципы проектирования с учетом требований по обеспечению доступности, установленных в ISO/IEC Руководство 71 [1] и ISO/TR 22411 [3].

Применяемый в настоящем стандарте международный стандарт разработан Техническим комитетом ИСО/ТС 159 "Эргономика".

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к яркости и контрастности источников света различных цветов, видимых человеком, связанных с возрастными изменениями спектральной световой эффективности глаза.

Настоящий стандарт устанавливает основной метод вычисления связанного с возрастом яркостного контраста, который может быть использован при проектировании источников света, визуальных знаков и дисплеев. Настоящий стандарт также может быть применен к самосветящемуся или отраженному свету визуальных знаков и дисплеев, наблюдаемому в условиях умеренной яркости (дневное, фотопическое зрение), спектральная плотность энергетической яркости которого известна или может быть измерена. Настоящий стандарт не применим к свету, наблюдаемому в условиях сумерек (сумеречное, мезопическое зрение) или темноты (ночное, скотопическое зрение).

Настоящий стандарт устанавливает требования к яркостному контрасту для людей в возрасте от 10 до 79 лет, глаза которых не подвергались лечению (в т.ч. хирургическому), которое могло бы оказать влияние на функцию их спектральной световой эффективности.

Настоящий стандарт не применим к визуальным знакам и дисплеям, с которыми взаимодействуют люди с нарушениями восприятия цвета, спектральная световая эффективность которых отличается от нормальной. Настоящий стандарт не применим также к людям с ослабленным зрением.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:

ISO 3864-1:2011, Graphical symbols - Safety colours and safety signs - Part 1: Design principles for safety signs and safety markings (Символы графические. Цвета и знаки безопасности. Часть 1. Принципы проектирования для знаков и маркировки безопасности)

ISO 3864-4:2011, Graphical symbols - Safety colours and safety signs - Part 4: Colorimetric and photometric properties of safety sign materials (Символы графические. Цвета и знаки безопасности. Часть 4. Колориметрические и фотометрические свойства материалов для знаков безопасности)

ISO 9241-302:2008, Ergonomics of human-system interaction - Part 302: Terminology for electronic visual displays (Эргономика взаимодействия человек - система. Часть 302. Терминология для электронных видеодисплеев)

ISO 9241-303:2008, Ergonomics of human-system interaction - Part 303: Requirements for electronic visual displays (Эргономика взаимодействия человек - система. Часть 303. Требования к электронным видеодисплеям)

________________

Заменен на ISO 9241-303:2011.

ISO 23539, Photometry - The CIE system of physical photometry (Фотометрия. Система физической фотометрии МКО)

CIE 15.2:1986, Colorimetry (Колориметрия)

CIE 17.4:1987, International Lighting Vocabulary (Международный светотехнический словарь)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 относительная световая эффективность излучения (luminous efficiency): Отношение потока излучения, оцененного по , к соответствующему потоку излучения.

[CIE 17.4:1987]

3.2 относительная спектральная световая эффективность (монохроматического излучения с длиной волны ), для фотопического зрения; для скотопического зрения (spectral luminous efficiency): Отношение двух потоков излучения с длинами волн и соответственно, вызывающих в точно определенных фотометрических условиях зрительные ощущения одинаковой силы. Длина волны выбирается так, чтобы максимальное значение этого отношения равнялось единице.

Примечание 1 - Адаптированное определение по CIE 17.4:1987.

Примечание 2 - Значения спектральной световой эффективности при фотопическом зрении приведены в ИСО 23539.

3.3 поток излучения (мощность излучения) (radiant flux): Мощность, излучаемая, передаваемая или принимаемая в виде излучения.

Примечание - Поток излучения выражают в ваттах (Вт).

[CIE 17.4:1987]

3.4 связанная с возрастом фотопическая спектральная световая эффективность, (age-related photopic spectral luminous efficiency): Спектральная световая эффективность как функция возраста .

3.5 яркостный контраст (luminance contrast): Соотношение между высшей и низшей яркостями, представляющее собой характеристику обнаружения, выражаемое либо как контрастная модуляция , либо как контрастное отношение

, (1)

. (2)

Примечание 1 - Контрастное отношение часто используют при высокой яркости. Рядом с порогом обнаружения яркости в некоторых случаях используют формулу Вебера

. (3)

Примечание 2 - Для некоторых дисплеев для выражения яркости может быть использована габаритная яркость, т.к. пиксели дискретны.

[ИСО 9241-302:2008]

Примечание 3 - В настоящем стандарте использовано отношение (2). Формулы (1) и (3) также могут быть использованы при вычислениях связанного с возрастом яркостного контраста.

3.6 связанный с возрастом яркостный контраст, (age-related luminance contrast): Яркостный контраст как функция возраста .

Примечание - См. формулу (4).

3.7 дневное (фотопическое) зрение (photopic vision): Зрение нормального глаза при его адаптации к уровню яркости не ниже нескольких кандел с квадратного метра.

[CIE 17.4:1987]

3.8 стандартный фотометрический наблюдатель МКО (CIE standard photometric observer): Идеальный наблюдатель, имеющий кривую относительной спектральной чувствительности, соответствующую функции для дневного зрения или для ночного зрения, которая подчиняется закону суммирования, предполагаемому в определении светового потока.

_______________

МКО - Международная комиссия по освещению.

[CIE 17.4:1987]

4 Расчет связанного с возрастом яркостного контраста

Выражение для связанного с возрастом яркостного контраста выведено из формулы для яркостного контраста, в которой значение яркости учитывает связанные с возрастом изменения спектральной световой эффективности (см. таблицу 1). Формулу (4) следует применять, когда связанный с возрастом яркостный контраст вычисляют для источника света и источника света со спектральными плотностями энергетической яркости и соответственно.

где - связанный с возрастом яркостный контраст для возраста ;

- спектральная плотность энергетической яркости источника света , в Вт·м·ср·нм;

- спектральная плотность энергетической яркости источника света , в Вт·м·ср·нм;

- фотопическая спектральная световая эффективность, соответствующая возрасту в годах (значения в таблице 1 приведены для интервалов в десять лет);

- шаг длины волны в 5 нм.

Примечание 1 - Возраст выражают в годах, но его относят к соответствующему десятилетию (например, 10-19 лет, 20-29 лет), как показано в таблице 1. Например, и означают связанный с возрастом яркостный контраст и связанную с возрастом фотопическую спектральную световую эффективность, усредненные для диапазона возраста 20-29 лет.

Примечание 2 - Значения и , также как и , табулированы в диапазоне 380-780 нм с шагом 5 нм (см. таблицу 1). По этой причине в формуле (4) равна 5 нм. Для более точных вычислений применяют интерполяцию с шагом 1 нм. Существует несколько методов интерполяции, рекомендованных МКО в зависимости от спектрального состава света (см. CIE 15).

Примечание 3 - В соответствии с трактовкой МКО величина аналогична яркости, при которой определяют стандартную световую эффективность и максимальную световую эффективность (683 лм/Вт).

Примечание 4 - Если используют определение яркости, принятое МКО, то для устранения влияния шага длины волны используют интегральную формулу. Для практических целей, как правило, достаточно суммирования произведений спектральной яркости на спектральную световую эффективность с шагом 5 нм.

Примечание 5 - В уравнении (4) учтено одно из определений яркостного контраста с использованием выражения как компонента яркости. Другие определения, такие как контраст Михельсона (ИСО 9241-302), также могут быть применены для вычисления связанного с возрастом яркостного контраста.

Примечание 6 - Связанные с возрастом изменения и его влияние на визуальную эффективность источника света описаны в ISO/TR 22411.

Таблица 1 - Связанная с возрастом фотопическая спектральная световая эффективность

_______________

Данные для стандартного наблюдателя МКО приведены в приложении ДБ.

5 Использование связанного с возрастом яркостного контраста

5.1 Связанный с возрастом яркостный контраст должен быть использован как эквивалентное значение яркостного контраста при оценке видимости, зрительной производительности и внешнего вида знаков и дисплеев. Количественная оценка яркостного контраста зависит от условий использования и должна быть выполнена с учетом следующих факторов:

- пространственной и временной конфигурации источников света.

Примечание 1 - Для оценки значений контраста используют графики временной и пространственной зависимости контрастной чувствительности глаза;

- визуальных условий.

Примечание 2 - Среди факторов, определяющих визуальные условия, уровень яркости света оказывает наибольшее влияние на восприятие контраста;

- задач на визуальное восприятие.

Примечание 3 - Оценка значения контраста зависит от выполняемых задач, например, обнаружения объектов, считывания букв или оценки визуальных впечатлений, например оценки четкости текста.

5.2 В некоторых областях применения, например в области электронных видеодисплеев и графических символов (знаков безопасности), требуются особые значения яркостного контраста (ИСО 9241-303, 5.5.2; ИСО 3864-1 и ИСО 3864-4). Связанный с возрастом яркостный контраст должен соответствовать этим значениям.

Приложение А
(справочное)

Пример вычисления и применения связанного с возрастом яркостного контраста

А.1 Назначение примера

В приложении приведен пример вычисления связанного с возрастом яркостного контраста, показывающий, что у людей различного возраста существует разное восприятие контраста. Также приведены дополнительные примеры по проектированию источников света с учетом связанной с возрастом фотопической спектральной световой эффективности.

А.2 Пример вычисления

В соответствии с методом, описанным в разделе 4, может быть вычислен связанный с возрастом яркостный контраст определенного визуального знака, показанного на рисунке А.1 а), для человека 20 лет и человека 70 лет. Данные спектральной плотности энергетической яркости знака и его заднего фона приведены на рисунке А.1 b). Применяя значение спектральной световой эффективности человека 20 лет , приведенное в таблице 1, с помощью формулы (4), связанный с возрастом яркостный контраст для человека 20 лет () для знака, изображенного на рисунке А.1, вычисляют следующим образом:

.

Связанный с возрастом яркостный контраст для человека 70 лет, , с использованием той же формулы вычисляют следующим образом:

.

Связанный с возрастом яркостный контраст знака, показанного на рисунке А.1 а) (например, буквы синего цвета на темно-коричневом фоне), составляет 2,07 для человека 20 лет и 1,13 для человека 70 лет. Следовательно, видимость знака для пожилых людей гораздо ниже. Если яркостный контраст для пожилых людей должен быть таким же, как и для более молодых (2,07), то энергетическая яркость должна быть повышена на 1,83.

Примечание - Определение предельных значений яркостного контраста зависит от требований проекта.

Рисунок А.1 - Пример буквы и фона, используемый для вычисления связанного с возрастом яркостного контраста

А.3 Пример проектирования источников света с использованием связанного с возрастом яркостного контраста

Ниже приведены примеры использования связанного с возрастом яркостного контраста при проектировании улучшенных источников света.

Оценка зрительной эффективности новой лампы для пожилых людей.

Сравнение яркостного контраста эталонной лампы и новой лампы проводят в двух одинаково оборудованных комнатах, одну из которых освещают с помощью эталонной лампы, а другую - с помощью исследуемой лампы. Это позволяет получить количественную оценку зрительной эффективности новой лампы для пожилых людей.

Проектирование источника света с целью улучшения его видимости пожилыми людьми.

Подходящий источник света можно спроектировать на основе вычисления связанного с возрастом яркостного контраста так, чтобы при недостаточной яркостной контрастности ее можно было увеличить и сделать источник света более видимым для пожилых людей.

А.4 Применение связанной с возрастом функции фотопической спектральной световой эффективности

Функцию фотопической спектральной световой эффективности измеряют с помощью метода фликкер-фотометрии. Она может быть использована для оценки источника света с точки зрения задач, имеющих отношение к пространственной и временной дифференциации. Значение функции отличается от функции фотопической спектральной световой эффективности, измеренной с помощью метода прямого измерения яркости (светлоты), и используют для оценки источника света с точки зрения задач на зрительное восприятие, имеющих отношение к обнаружению или видимой яркости цветного источника света.

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДА.1

Приложение ДБ
(справочное)

Фотопическая спектральная световая эффективность стандартного наблюдателя МКО

Таблица ДБ.1

Окончание таблицы ДБ.1

Библиография

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2019