Экранная эргономика должна соответствовать образовательным задачам и ни в коей мере не подавлять содержательные компоненты ЭОР за счет привлекающих внимание внешних эффектов, не несущих смысловой нагрузки. Допускается создание в фоновом режиме высокоэстетичного иллюстративного материала, способствующего созданию окружения, соответствующего учебным задачам.
Визуальный дизайн ЭОР должен соответствовать принципам экранной культуры. Размещенная на экране графическая или текстовая информация должна нести определенную смысловую нагрузку и не отвлекать пользователя от учебного материала. С другой стороны, представление учебного материала в игровой форме во многих случаях может быть очень полезно.
ЭОР должны удовлетворять следующим требованиям визуальной эргономики:
удобство интерфейса, в том числе, использование меню с учетом возраста учащегося с максимальным применением графического представления объектов меню, использование сформировавшихся пиктографических систем обозначений;
удобство контекстно-зависимой помощи и всплывающих подсказок;
соответствие цветовых, текстовых, звуковых решений, информативной насыщенности и гармоничности экранов эргономическим требованиям к электронным изданиям и возрастным психолого-педагогическим особенностям учащихся.
В качестве эргономических свойств пользовательского интерфейса рассматриваются: яркость фона на экране монитора, яркость изображения на экране, контрастность изображения, наличие полиэкранных режимов отображения.
Графические и изобразительные элементы ЭОР должны быть упорядочены и выразительны, при этом представление аудиовизуальной информации должно соответствовать гигиеническим и психологическим требованиям. В частности, накладываются ограничения на максимальное количество окон на экране (около семи) или количество информационных элементов в окне, на расположение наиболее важных часто используемых окон или информационных элементов и т.д. Например, наиболее комфортным для визуального восприятия является расположение полей ввода/вывода информации в нижней части экрана.
Изображение на экране монитора должно, по возможности, образовывать комфортную визуальную среду, отличающуюся большим разнообразием элементов. В отличие от нее, агрессивная визуальная среда характеризуется большим числом одинаковых элементов. В этом смысле, даже тетрадь "в клеточку" может представлять пример агрессивной визуальной среды, особенно при яркой печати вертикальных и горизонтальных линеек, а эту структуру многие ЭОР копируют в качестве фона для своих образовательных продуктов.
Можно утверждать, что в задаче обеспечения визуальной эргономичности и дизайна ЭОР доминирует проблема цветового решения информационных моделей на экранах компьютеров. При умелом применении цвет может стать мощным средством повышения полезности и эффективности ЭОР.
С другой стороны, ненадлежащее использование цвета может серьезно ухудшить взаимодействие с экраном, отрицательно повлиять на производительность труда и самочувствие пользователей.
Принципы формирования и оценки пользовательского интерфейса направлены на эффективное и комфортное использование цвета с позиции физиологии, психологии, эргосемиотики.
Принципиально важно, что в формировании представлений о механизмах цветового зрения обычно исходят из того, что имеют дело с красками (пигментами). В этом случае все многообразие цветовых тонов обусловлено четырьмя цветами: красным, желтым, зеленым, синим, в каждом из которых нет следа от других. В этом плане таким же первичным цветом является белый цвет, в котором субъективно нет других цветов. Четыре основных цвета в спектральном ряду связаны в две хроматические пары: красно-зеленую и сине-желтую. В третью оппонентную пару входят белый и черный цвета, причем черный цвет определяется не просто отсутствием цвета, а как самостоятельное явление.
При взаимодействии с компьютерным монитором приходится иметь дело не с красками, а со световыми потоками, исходящими от дисплея, что во многом предопределяет специфику цветоразличения, создает новые возможности, но и новые трудности.
В связи с вышеизложенным полезно отметить, что визуальная система человека создает более очерченные образы с помощью ахроматических цветов. Поэтому для тонкой деталировки лучше всего использовать черный, белый и серый, применяя хроматические цвета для более широких панелей.
Определение соответствующего размера и расстояний между цветовыми образами зависит от пространственных характеристик, рабочей площади экрана и расстояния от пользователя до экрана. Очевидно, что большие экраны мониторов позволяют создавать большие по размеру образы, что способствует более легкой идентификации цвета и цветоразличению.
Максимально допустимое количество цветов на экране компьютера не превосходит 8-10 вместе с белым и черным.
В исследовании идентификации цветов была выявлена зависимость количества неправильных идентификаций при различном количестве цветов. Установлено, что наименьший процент неправильных идентификаций был при 10 цветах, наибольший - при 17, причем процент ошибок возрос с 13 до 28 при росте количества цветов с 15 до 17. Увеличение количества цветов оказывает отрицательное влияние на производительность труда независимо от количества опытов.
Выбор количества цветов для решения той или иной задачи зависит от нескольких переменных: вида и количества высвечиваемых образов, степени требуемого реализма. Обычно абстрактные образы (иконические, алфавитно-цифровые знаки, графики) требуют меньшего количества цветов по сравнению с реалистическими презентациями. Кроме того, они обычно выполняются в небольших размерах, обладают четкостью краев и довольно простыми формами. С другой стороны, реалистические и медицинские образы обладают более сложными формами, их часто представляют в трехмерном виде.
Количество цветов также зависит от требований к распознаванию образов. Отметим, что при увеличении количества различно окрашенных объектов возрастает и время, требующееся для нахождения определенного цвета. Временные затраты также возрастают, если цвета других объектов похожи на цвета искомых.
В общем, количество цветов на экране для решения той или иной задачи, реализации той или иной функции зависит от легкости различения и от требований задачи. В том случае, если целью является быстрое обнаружение цветового объекта, наличие более четырех цветов значительно уменьшает производительность труда (например, время реакции и точность).
Однако исследования показали, что пользователь при соответствующей тренировке может интерпретировать до 28 цветов без обращения к справочнику. Длительность экспозиции также влияет на восприятие цвета. Для цветоразличения образ должен оставаться в поле зрения не менее 0,5 сек. Следует помнить, что при более короткой экспозиции, глаз будет воспринимать свет, а не цвет.
Определенное влияние на восприятие цвета оказывает мерцание, которое можно представить как ощущение сверкания, возникающего при «обновлении» люминофора под воздействием электронного луча монитора. Мерцание легче воспринимается при увеличении освещенности и труднее при увеличении скорости обновления. Поскольку первичные цвета (красный, синий, зеленый) увеличивают освещенность при смешивании, мерцание в основном ощущается при взаимодействии с их смесями (циановым, малиновым, желтым цветами).
Размещение образа в боковом поле зрения пользователя также влияет на восприятие цвета. Наиболее точная идентификация цветовых тонов осуществляется передней частью глаза (центральное видение). Было установлено, что количество распознаваемых цветов уменьшается по направлению к периферийному полю видения. При этом увеличение размера или яркости цвета дает возможность глазу воспринимать цвет на периферии. Следует иметь в виду и то, что небольшие красные и зеленые образы не будут восприниматься при углах наблюдения более 40 градусов, желтые - более 50 градусов, синие - более 65 градусов.
Из этого следует, что цвета, находящиеся на периферии большого экрана, не могут также быстро восприниматься по сравнению с теми, которые находятся в его центре.
Цвета фона и соседних образов (объектов) влияют как на цветовой образ, так и на его насыщенность. Известно влияние различных цветов фона (красный, синий, желтый, пурпурный, серый) на восприятие цветов воспроизводимых на этом фоне объектов (синий, желтый, зеленый, пурпурный). Оказалось, что лучшие показатели были получены при фоне нейтрально серого цвета для цветов объектов (в порядке убывания) - желтого, синего, красного, пурпурного. Красный цвет воспринимается более насыщенным на зеленом фоне по сравнению с синим.
Если объекты серого цвета предъявлять на экране, то они будут восприниматься ненасыщенными под влиянием цвета фона. Так, например, на красном фоне серый объект будет восприниматься как зеленоватый; на зеленом фоне - красноватый; на желтом - голубоватый.
Степень воздействия фона на воспринимаемый цвет определяется светлотой образа, насыщенностью фона, отношением размера светящегося объекта по площади к фону. Наиболее интенсивно это воздействие сказывается при размерах объектов значительно уступающих размерам фона.
Установлено, что небольшие детали объектов или тонкие линии (например, тонкие шрифты, ребра графов и т.п.) воспринимаются как ненасыщенный цветовой тон фона. Это наиболее часто происходит, если цветовая плотность объекта при сравнении с фоном является низкой и если объекты светлее фона.
Идентификация и четкость восприятия цвета являются важными факторами, которые следует учитывать при выборе цветовых тонов. Выявлено, что цвета, имеющие высокий цветовой контраст, наиболее легки в идентификации и четкости восприятия. Цвета очень небольших объектов лучше воспринимаются и идентифицируются на черном фоне при большем расстоянии между пользователем и экраном по сравнению с белым фоном.
Установлено, что хотя четкость и резкость выделения краев образов обычно лучше на белом фоне, цвета знаков в этом случае трудно идентифицировать на значительном расстоянии от экрана компьютера. Выбирая серый цвет для заднего фона, следует учитывать уменьшение цветового контраста, что может отрицательно повлиять на идентификацию и четкость образов.
Цвет можно легко идентифицировать даже при отсутствии хорошей четкости. К примеру, синий цвет прекрасно идентифицируется на сером, но в то же время отличается и плохой четкостью. Это характерно и для малинового цвета. Зеленый цвет прекрасно идентифицируется на белом фоне, но четкость при этом плохая.
Прекрасно идентифицируется красный цвет на сером фоне при отличной четкости восприятия. Зеленый цвет хорошо идентифицируется на черном фоне при прекрасной четкости. Тоже можно сказать о малиновом цвете на черном и белом фоне. Желтый цвет хорошо идентифицируется на сером фоне при отличной четкости.