Монитор

Иногда используются другие комбинации покрытий – ARAG(anti-reflection, anti- glare) или ARAS (anti-reflection, anti-static). В любом случае покрытиянесколько снижают яркость и контрастность изображения и влияют на цветопередачу, однако удобство работы с монитором, получаемое от применения покрытий, окупает эти недостатки. Проверить наличие антибликового покрытия можно визуально, рассматривая отражение от внешнего источника света при  выключенном мониторе и сравнивая его с отражением от обычного стекла.

Наличие  антибликовых и  антистатических покрытий стало  нормой для современных мониторов, а некоторые различия в качестве покрытий, определяющие  их эффективность и степень искажения изображения, связанные с технологическими особенностями, практически не влияют на выбор модели. Есть мнение, что для устранения бликов и защиты от статического электрического целесообразно применять дополнительный защитный экран. При этом обычно используются  не очень дорогие экраны, которые настолько уступают по своему эффекту тем покрытиям, которые наносятся на современные кинескопы, что их применение не только нецелесообразно, но и вредно для глаз из-за собственных экранных бликов. Как правило, защиты от электромагнитного излучения они почти не обеспечивают. Хорошие же фильтры с поляризацией бликов и максимальной защитой от излучений стоят около 100 дол. Однако если монитор удовлетворяет спецификации Low Radiation, то необходимость использования такого фильтра также сомнительна. Таким образом, фильтр на современный монитор ставить не следует.

 

2. Основные характеристики изображения на экране

Монитор - это, как правило, единственное устройство, "лицом к лицу" с которым пользователь проводит не один год. Удобочитаемость информации на экране зависит от четкости элементов изображения. Основными параметрами изображения на экране монитора являются яркость, контраст, размеры и форма знаков, отражательная способность экрана, наличие или отсутствие мерцаний.

Яркость изображения (имеется  в виду яркость светлых элементов, т. е. знака для негативного изображения и фона для позитивного) нормируется для того, чтобы облегчить приспособление глаз к самосветящимся объектам. Ограничены также (в пределах (25%) и колебания яркости. Нормируется внешняя освещенность экрана (100 - 250 лк). Исследования показали, что при более высоких уровнях освещенности экрана зрительная система утомляется быстрее и в большей степени.

До сих пор  спорным остается вопрос о том, что  лучше для зрения: позитивное изображение (светлый экран и темные символы) или, наоборот, негативное изображение. И для того и для другого  варианта можно привести доводы за и против. Гигиенисты считают, однако, что если работа с ПЭВМ предполагает одновременно и работу с бумажным носителем — тетрадь, книга (то есть приходится попеременно смотреть на участки с позитивной и негативной полярностью), то лучше и на экране монитора иметь темные символы на светлом фоне, чтобы глазам не приходилось все время перестраиваться. При выборе цветовой гаммы предпочтение следует отдавать зелено-голубой части спектра. Опрос, проведенный в 1997г. среди студентов Московской медицинской академии имени И.М. Сеченова, показал, что 66% пользователей предпочитают для длительной работы с видеотерминалом позитивное изображение, в основном вариант "голубой экран - черные символы".

Мнения по поводу выбора определенного цвета свечения экрана также расходятся. Предполагается, что белый, зеленый и оранжевый цвета дают одинаковую четкость при негативной полярности; при наблюдении с больших расстояний зеленый и оранжевый цвета видны лучше, тогда как белый несколько способствует уменьшению числа ошибок чтения. Если учитывать цветовую слепоту и цветное бинокулярное зрение, то красный и голубой цвета не рекомендуются. Вообще, многоцветное представление информации на экране компьютера значительно упрощает ее анализ, однако может  вызвать проблемы у людей с дефектами цветового зрения.

Весьма часто  фактором, способствующим быстрому утомлению глаз, становится и контраст между фоном и символами на экране. Понятно, что малая контрастность затрудняет различение символов, однако и слишком большая тоже вредит. Поэтому контраст должен находиться в пределах от 3:1 до 1,5:1. При более низких уровнях контрастности у работающих быстрее наступали неблагоприятные изменения способности фокусировать изображение и критической частоты слияния световых мельканий, регистрировалось больше жалоб на усталость глаз и общую усталость.

Человеческий  глаз не может долго работать с  мелкими объектами. Вот почему нормируются  размеры знаков на экране. Например, угловой размер знака должен быть в пределах от 16 до 60 угловых минут, что составляет от 0,46 до 1,75 см, если пользователь смотрит на экран с расстояния 50 см (минимальное расстояние, рекомендуемое гигиенистами).

Гигиенистами  отмечено, что чтение, в первую очередь  у детей, значительно затруднено и быстро приводит к утомлению, если буквы имеют непривычные вычурные очертания. По этой причине врачи без энтузиазма относятся к повальному увлечению разнообразными шрифтами, особенно в образовательных программах для детей. Исследования зрения у школьников начальных классов показали, что при чтении текста, набранного шрифтом более сложного рисунка, у детей быстрее падает скорость чтения, чаще отмечается снижение критической частоты слияния световых мельканий.     СанПиН включает несколько параметров, определяющих допустимую форму и размеры знака. В частности, нормируется отношение ширины знака к высоте (0,5-1,0, лучше 0,7-0,9), т. е. знаки не должны быть ни слишком узкими, ни слишком широкими. Удобочитаемость снижается, если растр изображения виден; увеличение матрицы знака (до 7*9) повышает удобочитаемость. Оптимальная величина знаков диктуется как  достаточными для идентификации размерами, так и  тем, что знаки не должны быть слишком большими, иначе при чтении слишком мало знаков попадает в поле зрения. Поскольку яркость, в принципе, меняется при каждом пробеге сканирующего луча, четкость символов определяется крутизной изменения яркости при пересечении  контура символа.

Отражательная способность экрана не должна превышать 1%. Для снижения количества бликов и  облегчения концентрации внимания корпус монитора должен иметь матовую одноцветную  поверхность (светло-серый, светло-бежевый тона) с коэффициентом отражения 0,4-0,6, без блестящих деталей и с минимальным числом органов управления и надписей на лицевой стороне. Антибликовое покрытие уменьшает отражение внешнего света от стеклянной поверхности экрана. Различают несколько типов покрытия: например, специальная, рассеивающая световой поток, гравировка экрана; более эффективное кремниевое покрытие, часто применяемое в стеклянных фильтрах; особые виды устанавливаемых на кинескоп антибликовых панелей. Следует, однако, отметить, что первые два способа уменьшения отражающей способности экрана несколько снижают контрастность и ухудшают цветопередачу, поэтому мониторы с блестящими экранами обычно передают цвета ярче.

Изменение яркости  во время одного цикла регенерации может восприниматься как мерцание. Частота, при которой не наблюдается мерцаний — частота слияния мерцаний. Восприятие мерцания зависит не только от  частоты регенерации, но и от ряда других параметров, таких как яркость экрана, освещенность помещения, степень осцилляции, контраст, а также от использования центрального или периферического зрения и от индивидуальной чувствительности. Мерцание отрицательно воздействует на зрительный комфорт оператора и может вызвать симптомы зрительного утомления. Поскольку сетчатка глаза вынуждена постоянно перенастраиваться, видимые мерцания способствуют возникновению адаптационной перегрузки глаз, и, кроме того, изменению аккомодации.

Изменение положения  символов на экране во времени —  дефект, называемый дрожанием изображения. Это явление связано с неправильными колебаниями магнитного поля, используемого для отклонения электронного луча.

Некоторые виды люминофора имеют значительное послесвечение, то есть яркость символов снижается  очень медленно, и они воспринимаются на протяжении нескольких периодов регенерации после того, как соответствующие пиксели уже больше не облучаются. Такое явление  значительно снижает четкость изображения; на мониторах с быстрыми люминофорами оно не наблюдается.

 Основные нормируемые визуальные характеристики мониторов и соответствующие допустимые значения этих характеристик представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Некоторые нормируемые  визуальные параметры видеотерминалов

Параметры	Допустимые  значения
Яркость знака  или фона (измеряется в темноте)	35-120 кд/м2
Контраст	От 3:1 до 1,5:1
Временная нестабильность изображения (мерцания)	Не должна быть зафиксирована более 90% наблюдателей
Угловой размер знака	16-60
Отношение ширины знака к высоте	0,5-1,0
Отражательная способность экрана (блики)	не более 1%
Неравномерность яркости элементов знаков	не более ± 25%
Неравномерность яркости рабочего поля экрана	не более ± 20%
Формат матрицы  знака для прописных букв и  цифр, (для отображения строчных букв с нижними выносными элементами формат матрицы должен быть увеличен сверху или снизу на 2 элемента изображения)	не менее 7 * 9 элементов изображения; не менее 5 * 7 элементов изображения
Размер минимального элемента  отображения (пикселя) для  монохромного монитора, мм	0,3
Допустимое  горизонтальное смещение однотипных знаков, % от ширины знака	не более 5
Допустимое  вертикальное смещение однотипных знаков, % от высоты матрицы,	не более 5
Допустимая  пространственная нестабильность изображения (дрожание по амплитуде изображения) при частоте колебаний в диапазоне от 0,5 до 30 Гц, мм	не  более 2L*10-4 (L-расстояние наблюдения, мм)

 

3.Излучения и поля

К числу вредных факторов, с которыми сталкивается человек, работающий за монитором, относятся рентгеновское и электромагнитное излучения, а также электростатическое поле. (Допустимые нормы для этих параметров представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Допустимые  значения параметров излучений, генерируемых видеомониторами.

Параметры	Допустимые  значения
Мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения на расстоянии 0,05 м вокруг видеомонитора	100 мкР/час
Электромагнитное  излучение на расстоянии 0,5 м вокруг видеомонитора по электрической  составляющей: в диапазоне 5 Гц-2 кГц	25 В/м
в диапазоне 2-400 кГц	2,5 В/м
по магнитной  составляющей: в диапазоне 5 Гц-2 кГц	250 нТл
в диапазоне 2-400 кГц	25 нТл
Поверхностный электростатический потенциал	Не более 500 В

 

Благодаря существующим достаточно строгим стандартам дозы рентгеновского излучения от современных  видеомониторов не опасны для большинства  пользователей. Исключение составляют люди с повышенной чувствительностью к нему (в частности, рентгеновские излучения от монитора опасны для беременных женщин, поскольку могут оказать неблагоприятное воздействие на плод на ранних стадиях развития).

Специалисты не пришли к однозначному выводу относительно воздействия электромагнитного излучения на организм человека, однако совершенно очевидно, что уровни излучения, фиксируемые вблизи монитора (таблица 2), опасности не представляют.

При работе монитора возникает и электростатическое поле. Уровни его напряженности невелики и не оказывают существенного воздействия на организм человека в отличие от более высоких уровней электростатического поля, характерных для промышленных условий. Более значимой для пользователей является способность заряженных микрочастиц адсорбировать пылинки, тем самым препятствуя их оседанию и повышая дополнительный риск аллергических заболеваний кожи, глаз, верхних дыхательных путей.

 

4.Стандарты на мониторы

Выделяют две основные группы стандартов и рекомендаций - по безопасности и эргономике.

К первой группе относятся стандарты UL, CSA, DHHS, CE, скандинавские SEMRO, DEMKO, NEMKO и FIMKO, а также FCC Class B. Из второй группы наиболее известны MPR-II, TCO "92 и TCO"95, ISO 9241-3, EPA Energy Star, TUV Ergonomie.

FCC Class B. Этот  стандарт разработан канадской  Федеральной комиссией по коммуникациям  для обеспечения приемлемой защиты  окружающей среды от влияния  радиопомех в замкнутом пространстве. Оборудование, соответствующее требованиям  FCC Class B, не должно мешать работе теле- и радиоаппаратуры.

MPR-II. Этот стандарт  был выпущен в 1990 г. Шведским  национальным департаментом стандартов  и утвержден ЕЭС. MPR-II налагает  ограничения на излучения от  компьютерных мониторов и промышленной  техники, используемой в офисе.

ТСО "92. Рекомендация, разработанная Шведской конфедерацией  профсоюзов и Национальным советом  индустриального и технического развития Швеции (NUTEK), регламентирует взаимодействие с окружающей средой. Она требует уменьшения электрического и магнитного полей до технически возможного уровня с целью защиты пользователя. Для того чтобы получить сертификат ТСО "92, монитор должен отвечать стандартам низкого излучения (Low Radiation), т. е. иметь низкий уровень электромагнитного поля, обеспечивать автоматическое снижение энергопотребления при долгом неиспользовании, отвечать европейским стандартам пожарной и электрической безопасности. Как видно из таблицы 3, требования TCO "92 являются гораздо более жесткими, чем требования MPR-II.

В 1995 г. требования ТСО были ужесточены. Заметим, что в Европе уже невозможно продать монитор, не имеющий соответствия ТСО "92, хотя подобное удовольствие обходится покупателям недешево - около 90 долл. дополнительно.

Таблица 3

Диапазон частот	Требования MPR-II (расстояние 0,5 м)	Требования TCO "92 (расстояние 0,5 м)
Электрическое поле Сверхнизкие (5 Гц - 2 кГц)	25,5 В/м	10 В/м
Низкие (2 кГц - 400 кГц)	2,5 В/м	1 В/м
Магнитное поле Сверхнизкие (5 Гц - 2 кГц)	250 нТл	200 нТл
Низкие (2 кГц - 400 кГц)	25 нТл	25 нТл

 

TUV Ergonomie - немецкий стандарт эргономики. Мониторы, отвечающие этому стандарту, прошли испытания согласно EN 60950 (электрическая безопасность) и ZH 1/618 (эргономическое обустройство рабочих мест, оснащенных дисплеями), а также отвечают шведскому стандарту MPR-II.

EPA Energy Star VESA DPMS. Согласно этому стандарту монитор должен поддерживать три энергосберегающих режима - ожидание (stand-by), приостановку (suspend) и "сон" (off). В режиме ожидания изображение на экране пропадает, но внутренние компоненты монитора функционируют в нормальном режиме, а энергопотребление снижается до 80% от рабочего состояния. В режиме приостановки, как правило, отключаются высоковольтные узлы, а потребление энергии падает до 30 Вт и менее. И наконец, в режиме так называемого "сна" монитор потребляет не более 8 Вт, а функционирует у него только микропроцессор. При нажатии любой клавиши клавиатуры или движении мыши монитор переходит в нормальный режим работы.