ГОСТ Р 55241.3-2012/ISO/TR 9241-308:2008
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭРГОНОМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧЕЛОВЕК - СИСТЕМА
Часть 308
Дисплеи с электронной эмиссией за счет поверхностной проводимости (SED)
Ergonomics of human-system interaction. Part 308. Surface-conduction electron-emitter displays (SED)
ОКС 13.180
35.180
Дата введения 2014-07-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-технический центр сертификации электрооборудования "ИСЭП" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии документа, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 452 "Безопасность аудио-, видео-, электронной аппаратуры, оборудования информационных технологий и телекоммуникационного оборудования"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1330-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному документу ISO/TR 9241-308:2008* "Эргономика взаимодействия человек - система. Часть 308. Дисплеи с электронной эмиссией за счет поверхностной электропроводимости (SED)" [ISO/TR 9241-308:2008 "Ergonomics of human-system interactions - Part 308: Surface-conduction electron-emitter displays (SED)", IDT]
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2018 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
В настоящем стандарте приведены краткие сведения о технологии применения дисплеев с электронной эмиссией за счет поверхностной проводимости и дано руководство по оценке эргономических характеристик изделий, разработанных с использованием этой технологии. В стандарте ИСО 9241-307 [1], устанавливающем методы испытаний для анализа видеодисплеев, задач и сред, и других стандартах серии ИСО 9241-300 не рассмотрена технология применения дисплеев с электронной эмиссией за счет поверхностной проводимости.
По сравнению с другими устройствами отображения дисплеи с электронной эмиссией за счет поверхностной электропроводности имеют следующие преимущества в эргономике:
- изотропные свойства излучаемого света, как в устройствах на основе электронно-лучевой трубки (далее ЭЛТ-устройства);
- отсутствие искривления в отличие от ЭЛТ-устройств;
- малое время отклика, как в ЭЛТ-устройствах;
- однородность и резкий фокус на всем экране, как в жидкокристаллических и плазменных устройствах.
Недостатки дисплеев с электронной эмиссией за счет поверхностной электропроводности, известные в настоящее время, таковы:
- ограниченный размер дисплея, от 36 дюймов (с возможностью в будущем использовать технологию для более маленьких дисплеев);
- фиксированное разрешение в сравнении с ЭЛТ-устройствами.
В отношении требований по эргономике, установленных в стандарте ИСО 9241-303, и по сравнению, например, с ЭЛТ-устройствами других недостатков или вредного влияния на здоровье человека у дисплеев с электронной эмиссией за счет поверхностной электропроводности на момент публикации настоящего стандарта выявлено не было.
Международный документ, на основе которого подготовлен настоящий стандарт, разработан техническим комитетом ИСО/ТК 159 "Эргономика", подкомитет ПК 4 "Эргономика взаимодействия "человек - система".
Обзор всех стандартов серии ИСО 9241 приведен в приложении А.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к дисплеям с электронной эмиссией за счет поверхностной проводимости.
2 Термины, определения, обозначения и сокращения
В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:
2.1 дисплей с электронной эмиссией за счет поверхностной проводимости (SED) [surfaceconduction electron-emitter displays (SED)]: Визуальный эмиссионный дисплей прямого наблюдения.
Примечание - См. [2].
2.2 Обозначения и сокращения
- амплитуда сканирующего сигнала;
- амплитуда сигнала широтно-импульсной модуляции;
- проектное расстояние наблюдения;
- расстояние между передней и задней панелями;
- размер дисплея по горизонтали (ширина активной области дисплея);
- размер дисплея по вертикали (высота активной области дисплея);
- ток эмиссии;
- напряжение на аноде;
- задающее напряжение;
ЭЛТ - электронно-лучевая трубка;
ЖКД - жидкокристаллический дисплей;
ПД - плазменный дисплей;
ИЭПЭ - источник электронов с поверхностной электропроводностью.
3 Устройство дисплея с электронной эмиссией за счет поверхностной проводимости (SED)
3.1 Общие сведения
Панель SED имеет структуру, показанную на рисунке 1. Она состоит из трех основных частей: задней панели, передней панели и разделителей. В замкнутом пространстве между разделителями находится вакуум. Разделители размещаются на соответствующем расстоянии между передней и задней панелями, точность этого расстояния не оказывает влияния на зрительную эргономику.
1 - передняя панель; 2 - тонкий люминофорный/металлический задний слой; 3 - электронный эмиттер; 4 - электрод; 5 - сигнальный электрод; 6 - задняя панель; 7 - изолирующая пленка; 8 - сканирующий электрод; 9 - разделитель; 10 - свечение
Рисунок 1 - Структура панели SED
Электроны, вырабатываемые источником электронов с поверхностной электропроводностью (ИЭПЭ) с задающим напряжением , приложенным между парой электродов, ускоряются под действием напряжения на аноде . Свечение люминофора проходит через светофильтр. Обобщенный принцип действия панели показан на рисунке 2.
1 - светофильтр; 2 - люминофор; 3 - металлическое тонкое покрытие; 4 - задняя панель; 5 - затемняющая решетка; 6 - передняя панель; 7 - свечение; 8 - электронный луч; 9 - полевая эмиссия; 10 - источник излучения с поверхностной электропроводностью; 11 - ток эмиссии ; - расстояние (несколько нанометров); - напряжение на аноде; - задающее напряжение
Рисунок 2 - Принцип действия панели SED
3.2 Задняя панель
ИЭПЭ, пара электродов, сканирующий и сигнальный электроды размещаются в решетке на стеклянной подложке. Ток эмиссии ИЭПЭ управляется только задающим напряжением при постоянном напряжении на аноде . Схема действия диода ИЭПЭ требует только простой матричной структуры для эмиттерной решетки.
SED приводится в действие последовательным сканированием, как показано на рисунке 3.
Схема сканирования генерирует сигнал, амплитуда которого , и схема модуляции сигналом генерирует сигнал широтно-импульсной модуляции (амплитуда ), который синхронизирован со сканирующим сигналом.
1 - передняя панель; 2 - задняя панель; 3 - генератор сигнала модуляции; 4 - генератор сканирующего сигнала; 5 - сканирующий сигнал; 6 - сигнал модуляции; 7 - ИЭПЭ; - амплитуда сигнала развертки; - амплитуда сигнала широтно-импульсной модуляции; - ток эмиттера
Рисунок 3 - Схема запуска SED
3.3 Передняя панель
Передняя панель состоит из затемняющей решетки, светофильтра, люминофора и металлического (алюминиевого) слоя на задней поверхности. Люминофор Р22 предназначен для выполнения цветового треугольника ЭЛТ. Светофильтр выполняет функцию снижения диффузного отражения и улучшения колориметрической чистоты с эффектом увеличения цветового охвата. Исходный шаблон затемняющей решетки, изображенный на рисунке 4, проектируется с точки зрения снижения диффузного отражения и соответствия форме электронного луча.
1 - красный; 2 - зеленый; 3 - синий; 4 - металлическая задняя поверхность; 5 - ВМ; 6 - люминофор; 7 - светофильтр; 8 - передняя панель
Рисунок 4 - Исходный шаблон затемняющей решетки
4 Техническое описание дисплея с электронной эмиссией за счет поверхностной электропроводности
Типичные физические и конструктивные показатели для образца SED:
- шаг пикселя по горизонтали/вертикали - (Г) 0,615 мм (В) 0,615 мм;
- число пикселей по горизонтали/вертикали - (Г) 1280 3 (В) 768;
- размер дисплея по горизонтали, - 787,2 мм;
- размер дисплея по вертикали, - 472,3 мм;
- диагональ активной части экрана - 918 мм (36,1 дюйм);
- лицевая панель - стеклянная панель с антибликовым покрытием.
В таблице 1 представлены основные различия между SED и другими устройствами визуального отображения:
Таблица 1 - Основные различия между SED и другими устройствами визуального отображения
Параметр | SED | ЭЛТ | ЖКД | ПД |
Принцип излучения | Свечение холодного катода | Свечение катода накаливания | Лампы подсветки сзади | Свечение люминофора |
Напряжение на аноде | 10 кВ | 30 кВ | - | - |
Оптические характеристики | Изотропные | Изотропные | Анизотропные | Изотропные |
Толщина лицевой панели | Тонкая | Толстое стекло | Тонкая | Тонкая |
Тип пикселя | Плавающий тип | Фиксированный тип | Плавающий тип | Плавающий тип |
Способ представления | Построчное сканирование (импульсное управление) | Развертка (лучевой импульс) | Построчное сканирование (управление с задержкой) | Формирование подполей изображения |
Типичная активная матрица ЖКД. |
5 Предполагаемые условия использования
Типичные условия использования для SED-изделий показаны в таблице 2.
Таблица 2 - Типичные условия использования для SED-изделий
Показатель | Значение показателя |
Проектная яркость экрана | При размещении в помещениях - до 600 лк |
Источник света | Источник света МКО А или D65 |
Контент и восприятие | Действительная информация: формирование изображений объектов и сцен, которые имеют существующие оригиналы в нашем мире (например, лица, люди, пейзажи и т.д.) в полноцветном представлении |
Проектное расстояние наблюдения | |
Проектное направление наблюдения | Перпендикулярное |
Проектный диапазон направлений наблюдения | Максимальный угол наклона, E: 40°; азимутальный угол, от 0° до 360° |
На момент публикации настоящей части ИСО 9241 изделия SED использовались главным образом для "действительной информации", но это также может относиться к "искусственной информации".
|
6 Рекомендации по оценке
Настоящие рекомендации разработаны на основе оптических измерений, выполненных на SED-изделиях в аккредитованной оптической лаборатории.
a) Изотропность
Изотропность дисплеев установлена. Яркость, измеренная под углом, E, меньше или равна 40°, не отклоняется более чем на 12% от яркости, измеренной перпендикулярно. Поэтому SED имеет оптически изотропное поведение.
Как результат данных измерений методы оценки, установленные в соответствующей процедуре для ЭЛТ-дисплеев, использующихся в помещении, могут послужить основой для оценки SED-изделий.
b) Искажения в полноэкранном режиме.
В то время как ЭЛТ-дисплеи имеют геометрическое искажение, вызванное разницей в толщине центра лицевой панели и по ее углам, SED имеют тип дисплея с фиксированным пикселем и соответственно не имеют геометрических искажений.
c) Фокусировка по углам дисплея.
Поскольку ЭЛТ имеют расфокусировку по углам дисплея (вызванную расфокусировкой электронных лучей), SED - это дисплеи с фиксированным типом пикселя и соответственно обладают однородностью и резким фокусом по всему экрану.
d) Киноизображение
Время отклика для SED определяется временем послесвечения люминофора. SED обеспечивает малое время оклика менее 1 мс при использовании люминофора с такими же свойствами, как в ЭЛТ, и воспроизводит кадр построчно. Следовательно, SED воспроизводит киноизображение без размытости.
е) Характерные особенности.
Дополнительные характерные особенности, учитываемые для SED-изделий и зависящие от методов оценки, установленных в ИСО 9241-307, показаны в таблице 3.
Таблица 3 - Дополнительные особенности, учитываемые для SED
Особенности | Фактор |
Проектное расстояние наблюдения | Для соотношения геометрических размеров 16:9, учитывая рекомендации сектора радиосвязи Международного союза электросвязи (МСЭ) ITU-R ВТ.710 [5]: |
Точки измерения | Стандартные точки измерений 1, 3, 7 и 9 (см. рисунок 5) - точки на расстоянии 10% длины диагонали от углов адресуемой области экрана, установленные в ИСО 9241-3. |
Элементы изображения (пиксели), расположенные в матрице | Геометрические искажения не установлены. Должны быть рассмотрены дефекты пикселей. |
Для SED не требуется отклонение электронного луча | Цветовое нарушение сходимости не установлено |
Рисунок 5 - Точки измерения для SED
f) Прочие характеристики.
Для прочих характеристик, таких как яркость, контрастность и яркостная неоднородность, может быть продемонстрировано, что методика измерения, установленная в ИСО 9241-307 для ЭЛТ-дисплеев, использующихся в помещении, также может применяться для SED-изделий [4] (см. таблицу 4).
Таблица 4 - Измеренные значения для образцовой модели SED
Характеристика | Измеренное значение для образцовой модели SED |
Яркость | Обычно 430 кд/м |
Яркостная неоднородность | Обычно <1,3:1 |
Цветовая неоднородность | Обычно <0,02 |
Контраст темной комнаты | Обычно >100000:1 |
Контраст при 600 лк | Обычно >50:1 |
Остаточная дисперсия величины показания рефлектометра | Примерно 0,014 |
Область цветового графика в условиях темной комнаты | Обычно 38,5% |
Общая площадь равноконтрастного цветового графика МКО 1976, например сплошная область внутри поверхности спектральных цветностей, как показано на цветовом графике, установлена до 100%. |
7 Заключение
Учитывая, что в настоящее время не существует специальных методов оценки для SED-изделий, методы оценки, установленные в ИСО 9241-307 для ЭЛТ-дисплеев, используемых в помещениях, обеспечивают рациональную оценку также SED-изделий, рассматривая вышеназванные характеристики и особенности.
Приложение А
(справочное)
Обзор серии стандартов ИСО 9241
В данном приложении приведен обзор серии стандартов ИСО 9241 (ее структур предметной области и статуса опубликованных и разрабатываемых частей).
Таблица А.1
Номер части | Наименование | Текущий статус |
1 | Общее введение | Международный стандарт (должен быть заменен ИСО/ТР 9241-1 и ИСО 9241-130) |
2 | Требования к производственному заданию | Международный стандарт |
3 | Требования к визуальному отображению информации | Заменен подсерией ИСО 9241-300 |
4 | Требования к клавиатуре | Международный стандарт (должен быть заменен подсерией ИСО 9241-400) |
5 | Требования к расположению рабочей станции и осанке оператора | Международный стандарт (должен быть заменен подсерией ИСО 9241-500) |
6 | Руководство по рабочей среде | Международный стандарт (должен быть заменен подсерией ИСО 9241-600) |
7 | Требования к дисплеям при наличии отражений | Заменен подсерией ИСО 9241-300 |
8 | Требования к отображаемым цветам | Заменен подсерией ИСО 9241-300 |
9 | Требования к неклавиатурным устройствам ввода | Международный стандарт (должен быть заменен подсерией ИСО 9241-400) |
11 | Руководство по обеспечению пригодности использования | Международный стандарт |
12 | Представление информации | Международный стандарт (должен быть заменен ИСО 9241-111 и ИСО 9241-141) |
13 | Руководство пользователя | Международный стандарт (должен быть заменен ИСО 9241-124) |
14 | Диалоги на основе меню | Международный стандарт (должен быть заменен ИСО 9241-131) |
15 | Командные диалоги | Международный стандарт (должен быть заменен ИСО 9241-132) |
16 | Диалоги непосредственного управления | Международный стандарт (должен быть заменен ИСО 9241-133) |
17 | Диалоги заполнения форм | Международный стандарт (должен быть заменен ИСО 9241-134) |
20 | Руководство по доступности оборудования и услуг в области информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) | Международный стандарт |
Введение | ||
100 | Введение в стандарты по эргономике программного обеспечения | Международный стандарт |
Основные принципы и структура | ||
110 | Принципы организации диалога | Международный стандарт |
111 | Принципы представления информации | Запланирован для частичного пересмотра и замены ИСО 9241-12 |
112 | Принципы мультимедиа | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 14915-1 |
113 | Графический интерфейс пользователя (ГИП) и принципы управления | Запланирован |
Представление информации пользователям и их поддержка | ||
121 | Представление информации | Запланирован |
122 | Выбор и сочетание форм представления информации | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 14915-3 |
123 | Навигация | Запланирован для частичного пересмотра и замены ИСО 14915-2 |
124 | Руководство пользователя | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 9241-13 |
129 | Руководство по индивидуализации программного обеспечения | Международный стандарт |
Способы диалога | ||
130 | Выбор и сочетание способов диалога | Запланирован для объединения с ИСО 9241-1:1997/ Amd.1:2001 и его замены |
131 | Диалоги на основе меню | Запланирован для замены ИСО 9241-14 |
132 | Командные диалоги | Запланирован для замены ИСО 9241-15 |
133 | Диалоги непосредственного управления | Запланирован для замены ИСО 9241-16 |
134 | Диалоги заполнения форм | Запланирован для замены ИСО 9241-17 |
135 | Диалоги естественного языка | Запланирован |
Компоненты управления интерфейсом | ||
141 | Управляемые группы информации (включая окна) | Запланирован для частичной замены ИСО-9241-12 |
142 | Списки | Запланирован |
143 | Управление формами представления информации | Международный стандарт (заменил ИСО 9241-17) |
Руководства, связанные с конкретной предметной областью | ||
151 | Руководство по пользовательским интерфейсам Всемирной паутины | Международный стандарт |
152 | Межличностное общение | Запланирован |
153 | Виртуальная реальность | Запланирован |
Доступность | ||
171 | Руководство по доступности программного обеспечения | Международный стандарт |
Человеко-ориентированное проектирование | ||
200 | Введение в стандарты по человеко-ориентированному проектированию | Запланирован |
210 | Человеко-ориентированное проектирование интерактивных систем | Международный стандарт (заменил ИСО 13407) |
Базовая модель процесса | ||
220 | Процессы жизненного цикла человеко-ориентированного проектирования | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 18152 |
Методы | ||
230 | Методы человеко-ориентированного проектирования | Запланирован для пересмотра и замены ИСО/ТО 16982 |
Эргономические требования и методы измерений для электронных видеодисплеев | ||
300 | Введение в требования к электронным видеодисплеям | Международный стандарт |
302 | Терминология для электронных видеодисплеев | Международный стандарт |
303 | Требования к электронным видеодисплеям | Международный стандарт |
304 | Методы испытаний пользовательских характеристик электронных видеодисплеев | Международный стандарт |
305 | Оптические лабораторные методы испытания электронных видеодисплеев | Международный стандарт |
306 | Методы оценки электронных видеодисплеев в условиях эксплуатации | Международный стандарт |
307 | Методы анализа и проверки соответствия электронных видеодисплеев | Международный стандарт |
308 | Дисплеи с электронной эмиссией за счет поверхностной проводимости (SED) | Технический отчет |
309 | Дисплеи на органических светоизлучающих диодах (OLED) | Технический отчет |
Устройства физического ввода | ||
400 | Принципы и требования для устройств физического ввода | Международный стандарт |
410 | Критерии проектирования для устройств физического ввода | Международный стандарт |
411 | Методы испытаний и оценки конструкции устройств физического ввода в лаборатории | Запланирован |
420 | Процедуры отбора для устройств физического ввода | Международный стандарт |
421 | Методы испытаний и оценки устройств физического ввода на рабочем месте | Запланирован |
Рабочая станция | ||
500 | Требования к расположению рабочей станции и позе оператора | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 9241-5 |
Рабочая среда | ||
600 | Руководство по рабочей среде | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 9241-6 |
Области применения | ||
710 | Введение в эргономическое проектирование центров управления | Запланирован |
711 | Принципы проектирования центров управления | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 11064-1 |
712 | Принципы размещения комнат управления | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 11064-2 |
713 | Схема комнаты управления | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 11064-3 |
714 | Расположение и размеры рабочих станций центра управления | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 11064-4 |
715 | Дисплеи и элементы управления центра управления | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 11064-5 |
716 | Требования к окружающей среде в комнате управления | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 11064-6 |
717 | Принципы оценки центров управления | Запланирован для пересмотра и замены ИСО 11064-7 |
Тактильные взаимодействия | ||
900 | Введение в тактильное взаимодействие | Запланирован |
910 | Структура тактильных взаимодействий | Международный стандарт |
920 | Руководство по тактильным взаимодействиям | Международный стандарт |
930 | Тактильные взаимодействия в мультимодальных средах | Запланирован |
940 | Оценка тактильных взаимодействий | Запланирован |
971 | Интерфейсы с поддержкой тактильного взаимодействия в общедоступных устройствах | Запланирован |
Библиография
[1] | ISO 9241-307, Ergonomics of human-system interaction - Part 307: Analysis and compliance test methods for electronic visual displays |
[2] | High-brightness, High-resolution, High-contrast, and Wide-gamut Features of Surfaceconduction Electron-emitter Displays. IDW, Japan. December 2005 |
[3] | ISO 9241-3, Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) - Part 3: Visual display requirements |
[4] | A 36-inch WXGA Surface-conduction Electron-emitter Display (SED), Microoptical Group, Optical Society of Japan, JSAP |
[5] | ITU-R BT.710-2, Subjective assessment methods for image quality in highdefinition television |
_______________
Рекомендации Международного союза электросвязи (МСЭ)
УДК 331.433:006.354 | ОКС 13.180 | |
35.180 | ||
Ключевые слова: эргономика, дисплей, электронная эмиссия, поверхностная проводимость, устройства отображения информации, условия использования |
Электронный текст документа
и сверен по:
, 2018