Optikerkursen Bildskärmar och synergonomi. Föreläsare: Niclas Rydell Niclas Rydell

Transkript

1 Optikerkursen 2014 Bildskärmar och synergonomi Föreläsare: Niclas Rydell 1

2 Syftet med föreläsningen En hjälp till er i arbetet men även privat Bildskärmen är länken mellan människa och maskin. Lär er att bemästra ett av de vanligaste hjälpmedlen som möter människors ögon i dagens samhälle. Förstå anledning till dålig visuell kvalitet Råd vid bildskärmsköp. Beroende av ändamålet Bedöma och mäta synergonomi Förbättra bildkvalitet på bildskärmar själv! 2

3 Innehåll Del 1 Bildkvalitet och bildskärmstyper Del 2 Att bedöma synergonomi visuellt Del 3 Att förbättra synergonomin Del 4 Att mäta synergonomi (utvärderas med laboration) 3

4 Del1 Bildkärmstyper i arbetet Vilka bildskärmstyper finns? Vilken är bäst för olika ändamål? Hur fungerar bildskärmar? 4

5 Varför är bildkvalitet relevant? Utgör en central roll i arbetet för många Påverkar produktivitet, kvalitet och arbetsskador 5

6 Hela kroppen kompenserar för att man ska se bra 6

7 Bildskärmar i arbetet; 3 huvudtyper CRT Plasma LCD Skarpa rörelser Bra färg Skarpa rörelser Bra färg Bra svärta Bra kontrast Detaljrik 7

8 CRT Nackdelar Flimrar om bildfrekvensen är för låg Relativt låg luminans och konstrast Har geometriska problem och är något instabila Har ofta högre magnetiska och elektriska fält än LCD Kortare livslängd än LCD Känsliga för yttre påverkan (magnetfält) Hög effektförbrukning 8

9 Plasma Nackdelar Risk för inbränning av en bild om samma bild visas länge Relativt kort livslängd och ömtålig Inte riktigt stabil bild vad gäller luminans Drar mycket effekt Låg upplösning (detaljrikedom) 9

10 LCD Nackdelar Ibland dålig svärta i bilden Rörliga bilder kan upplevas suddiga/oskarpa Ibland dåliga färger Dålig bild om den betraktas från sidan Kan ha teckenkontrastfel i vissa upplösningar 10

11 Sammanfattning CRT LCD Plasma Skärpa Svartnivå Teckenkontrast eller + ++ Färg Luminans Skarpa rörelser Vinkelberoende Livslängd Effekt förbrukning Tålighet från yttre påverkan

12 Är inte alla LCD bildskärmar lika bra? Ljuset skapas längs bak Flera filter ska passeras innan ljuset når ögat Olika typer av LCD kristall 12

13 Olika användningsområde Bildskärmar är specialiserade för olika användning Foto behandling Textbehandling Film/rörlig bild IPS, PVA, MVA TN S-IPS, S-PVA, (TN) (Svärta, färg, vinkel) (ljushet) (Svärta, färg, rörelse) 13

14 Olika prestanda Bildskärmar har olika prestanda Professionell Yrkesmässig Konsument LED, IPS, kalibrering LED TN 14

15 Sammanfattning Vilka huvudtyper av bildskärmar finns idag? Fördelar och nackdelar med respektive typ? Vilken typ är bra för olika ändamål? Vilka kategorier av LCD bildskärmar finns? 15

16 Del 2 Bedömning av bildskärmar Vad är bra/dålig synergonomi Vad påverkar synergonomin? Hur ser olika fel ut? Hur påverkas användaren? 16

17 Glansig bildyta En alltför glansig bildyta kan ge spegelreflexer av ljusa objekt bakom användaren Ej glansig Glansig 17

18 Glansig bildyta Ej Ej glansig Glansig Mörk omgivning Ljus omgivning 18

19 Luminansjämnhet Luminansen ska vara jämn över hela bildytan Gamla lysrör eller skadade filter i skärmen 19

20 Teckenkontrast Dålig tecken kontrast gör det tröttsamt att läsa text Fel upplösning/skalning, eller trasig/fel signalkabel 20

21 Upplösning = Detalj Låg upplösning hos bildskärmen gör det svårt att se detaljer Låg upplösning Hög upplösning 21

22 Responstid Snabb responstid hos kristallen minskar suddiga rörelser Beror ofta på långsam LCD teknik Oskarpa rörelse Skarpa rörelser 22

23 Svartnivå Det svarta i bilden ska vara svart även om bildskärmen ställs in på hög ljushet Bra svärta Dålig svärta 23

24 Backlight bleeding När bilden är mörk ska den vara lika mörk över hela bildytan utan ljusa partier utefter kanterna (bakbelysningen blöder igenom) ingen backlight bleeding backlight bleeding 24

25 Ljushet Ska gå att ställa hög och låg ljushet med bibehållen bra bild Dålig bild Dålig bild 25

26 Gammakurva En bildskärm ska ha en korrekt gammakurva som fabriksinställning Korrekt gammakurva Överdriven S-formad gammakurva 26

27 Neutral gråskala Gråskalan ska vara neutral i alla grånivåer och inte ha färgstick Fel inställning, dålig LCD panel Neutral gråskala Rött färgstick i gråskalan 27

28 Vinkel beroende Bildkvalitén ska vara bra från alla vinklar bildskärmen ska ses ifrån. 28

29 Färg är kritiskt Internet handel Sjukvården Vetenskap/fysik Bildbehandling/Film produktion CAD/CAM /Grafisk design Dataspel/Simuleringar 29

30 Färgjämnhet Bakbelysningens färgton ska vara jämn och likadan över hela bilden Ojämn färg i bakbelysningen Jämn färg i bakbelysningen 30

31 Färgrymd Bildskärmen ska kunna presentera en stor, korrekt färgrymd Fel inställning, dålig LCD panel Korrekt Fel färg 31

32 Färgtemperatur Färgtemperatur anges i Kelvin grader Hög färgtemperatur = Kalla färger. Låg färgtemperatur = Varma färger. Film produceras vid 6500K Färgtemperatur 1 = 6500K Färgtemperatur 2 > 6500K 32

33 Trasiga pixlar Pixlar (bildpunkter) kan fastna i lysande eller svart läge Röd lysande bildpunkt Svart slocknad bildpunkt 33

34 Elektriska och magnetiska fält Fälten ska inte överstiga normal bakgrundsnivå på kontor. 34

35 Testad synergonomi Ca 50% av alla bildskärmar i världen är TCO märkta TCO kraven är bland de strängaste i världen Kraven täcker även bärbara datorer och projektorer TCO-märket garanterar en god synergonomi, låg strålning och energiförbrukning samt miljövänlighet 35

36 TCO-märket TCO provningen startades 1992 av fackföreningen TCO för att medlemmarna skulle få bra och miljövänliga arbetsplatser På TCO Developments hemsida kan man se vilka bildskärmar som är godkända och hämta provningsföreskrifter och testfiler 36

37 Sammanfattning Vilka problem kan förekomma hos LCD bildskärmar och hur ser de ut? Hur kan användaren påverkas? Vad är TCO märkningen? 37

38 Del 3 Hur kan jag förbättra synergonomin Hur kan man förbättra synergonomin på arbetsplatsen? Hur bedömer man synergonomi? 38

39 Val av bildskärm Pivot passar bra till stående A4 Viktigt att kolla vinkelegenskaperna (IPS panel) Landskapsläge Porträttläge 39

40 Placering av bildskärm Tänk på att undvika följande: Starkt infallande ljus minskar teckenkontrast Reflexer i bildskärmens glansiga ytor Starka kontraster mellan ram, bild och bakgrund Omgivningsljus Reflexer Ramens kontrast 40

41 Storlek på bildskärm Man bör ha ett betraktningsavstånd till bilden på 1.5 x diagonalen Win7 har funktioner för att arbeta med halva bildytan om bildskärmen är stor. 30 = 30x2.54x1.5=114cm 20 = 20x2.54x1.5=76cm 41

42 Flera bildskärmar 1.5 x D Tumregeln med ett betraktningsavstånd till bilden på 1.5 x diagonalen gäller även om man arbetar med fler bildskärmar men ska då räknas till varje skärm eller arbetsyta. 42

43 Analog eller digital signal Digital datasignal bäst (DVI/Display port)! HDMI är digital men avsedd främst för TV Analog VGA ger suddighet med för lång kabel Analog känslig för störningar Digital (DVI, HDMI, Display port) Analog (VGA) 43

44 Betraktningsvinkel Bildytan ska alltid vara vinkelrät till synriktningen oavsett bildskärmens höjd placering Säkerställs genom VESA fäste 44

45 Teckenkontrast HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH Bokstaven H visas på bildskärmen (i Arial). Minska gradvis storleken på bokstäverna i Word Ofta blir det horisontella eller vertikala band av dålig kontrast eller suddighet om man har fel upplösning inställd. 45

46 Teckenkontrast Framförallt 2 typer av fel Bildformat: mönstret är inte jämt delbart med pixelformatet Felet finns på alla objekt utefter kolumner eller rader på skärmen Pixelavstånd: objektet går inte att dela upp på hela pixlar Felet finns på alla objekt med samma storlek 46

47 Teckenkontrast - skalningsfel Mönstret är inte jämt delbart på antal bildpunkter Olika avstånd mellan raderna Olika avstånd mellan kolumnerna 47

48 Teckenkontrast - pixelstorlek Pixelstorlek (upplösning): Objektet är för detaljerat för att kunna delas upp på hela pixlar Zoom 53 teckenhöjd 2.0mm Zoom 52 teckenhöjd 1.8mm Pixeln bryts upp i subpixlar (Röd, Grön, Blå) för att kunna visa objektet vilket skapar färgade skuggor 48

49 Teckenkontrast - utvärdering Utvärderingsmetod med linjal och digitalkamera Visa en H-bild och zooma/minska bilden tills något fel uppträder Mönsterfelet uppträder oftast först. Fota linjalen mot felet och anteckna teckenhöjden innan och vid felet Fortsätt zooma/minska tills pixelfelet uppträder. Fota linjal och anteckna teckenhöjd innan och vid felet. Dessa är de minska teckenhöjderna som går att visa på bildskärmen 49

50 Teckenkontrast - åtgärder Åtgärder om tillräckligt liten text inte går att få utan fel: Pixelfelet åtgärdas: Genom att köpa en bildskärm med mindre pixlar (dotpitch). Mönsterfelet åtgärdas: Genom att upplösningen ändras till originalupplösningen för bildskärmen Genom att köpa en skärm med rätt bildformat (aspect ratio) för den källa som visas (16:9, 4:3 osv...) Genom att skalningen på skärm eller grafikkort ändras till 1:1 50

51 Teckenkontrast - åtgärder Skalning av bilden fyll skärmen, bevara bildformat, skala 1:1 Dessa 3 skalningsalternativ är vanliga. 1:1 minskar skalningsfel men offrar bildyta 51

52 Rätt upplösning Man bör välja en upplösning med samma bildformat (samma linje i diagrammet) som bildskärmen för att undvika skalningsfel 52

53 Rätt upplösning Högerklicka på skrivbordet Välj bildskärmsupplösning Välj upplösning Ändra upplösning med reglaget Man kan välja avancerade egenskaper nere till vänster Tryck på Gör text och andra föremål mindre eller större 53

54 Tillräckligt stor teckenstorlek Här kan man ställa storlek på text i Windows eller ändra DPI Man kan också ställa in ClearType på väster sida Normal är 96 DPI, högre tal ger större text. Enligt ISO standard ska teckenhöjden vid d mm betraktningsavstånd vara minst: Teckenhöjden = d mm * 2,91mm/500mm Vid 500mm blir minsta teckenhöjd 2,91mm 54

55 ClearType ClearType förbättrar ibland läsbarheten genom dela upp tecknet i subpixlar Är som default avstängt i XP men påslaget i Win7 30% upplever försämrad läsbarhet med ClearType ClearType fungerar bara i native/original upplösningen ClearType fungerar inte i pivot mode 55

56 ClearType ClearType kan kalibreras i win7. I XP kan det kalibreras från denna hemsida: 56

57 ClearType Exempel: 57

58 Hur funkar Clear Type? ClearType 58

59 Ljushet och kontrast Bildskärmar har två huvudjusteringsmöjligheter Brightness, ljushet (liknar en sol) Contrast, kontrast (liknar en delad cirkel) Förbättra bildkvalitén genom att optimera en gråskala 59

60 Kontrast mha testbild 50% 100% 80% 50% 70% 60% 60

61 Färgtemperatur Bildskärmar har ofta reglage för färgtemperatur Arbete med foto och färger: Man bör välja en färgtemperatur som ligger nära den applikation man arbetar med (srgb, 6500K) Generellt gäller: 6500K återger färger realistiskt 9300K ger en ljusare (vitare) bild vilket kan ge bättre läsbarhet och kontrast 61

62 Färgtemperatur 62

63 Hjärnan bra på att tolka ansikten 63

64 Jordat vägguttag Jordkontakten leder bort elektriska fält från skärmen Utan jordning kan skärmen ha 100ggr högre E-fält 64

65 Handikapphjälpmedel Under Program - Tillbehör finns hjälpmedel för handikappade tex. ett förstoringsglas. Förstoringsglaset kan ställas in på olika förstoring och kopplas till muspekaren mm. Det finns även röstuppläsning av text och ett skärmtangentbord 65

66 Sammanfattning Hur ska man bygga en bildskärmsarbetsplats? Vilka inställningar är viktigast att göra på bildskärmen? Hur kan man bedöma bildkvalitet utan mätinstrument? 66

67 Del 4 Hur kan jag mäta synergonomin Hur använder jag mätinstrument för att mäta synergonomin på arbetsplatsen? Vilka mätvärden är ok? Vilka visuella mätmetoder finns? 67

68 Inställning och luminansmätning Det mörkgråa symboliserar bildskärmens ram Börja med denna testbild Öka ljus och kontrast så högt som möjligt med acceptable bild (18 gråskalor ska synas) Mät luminans 125cd/m 2 Bedöm färgstick i gråskalan genom att ändra storlek och flytta runt den på skärmen 68

69 Luminans- och färgjämnhet Bildskärmens ram Testbilden byts mot en helt vit bild Bilden ska upplevas lika ljus över hela bildytan Luminansen mäts på det ljusaste och mörkaste stället och kvoten beräknas Krav är L max /L min <

70 Kontrast hos CRT och LCD Ni kan mäta på detta sätt: Först mäter man luminansen av den vita fyrkanten Sedan byter man vitt mot svart och mäter. Krav: (Lmax-Lmin)/(Lmax+Lmin)

71 Vinkelberoende hos LCD P L P R Undersök även visuellt kontrast, luminans och färg i 30 grader sidled och 15 grader höjdled Prova pivotläget om det finns m d 71

72 Diffus reflektans = ljushet på ramen Ramens diffusa reflektans bör ligga mellan 20% och 80% (av helt vit) för ljusa väggar. Vilken reflektans har väggen? 72

73 Glansighet på ramen Spegelbilder på ramen eller nära synfältet kan vara mycket irriterande vid synkrävande arbete. Ungefär vid 30 GU (gloss units) går gränsen för vad som är acceptabelt. Detta kan ni kontrollera genom att jämföra ramen mot en glanslikare som den på bilden 73

74 Bildstabilitet Flimmer är när ljushet varierar i tiden. Bilden blinkar. Det beror på för låg vertikal bildfrekvens (Hz) hos CRT Jitter är när positionen varierar med tiden. Bilden vibrerar åt något håll Beror ofta på påverkan av yttre magnetfält så att tecken flyttar sig i sidled. Hos LCD kan flimmer bero av dåliga lysrör 74

75 Vad är rimliga resultat? Alla mätningar ni gör finns med i TCO s krav för bra bildskärmar. Ni kan ladda ner deras senaste dokument för att se vad som är rimligt att begära av en bildskärm i dagsläget. Vissa synergonomiska parametrar påverkas av miljövänlig design. Ibland är det rimligt att offra synergonomi för miljövärde och vise versa. 75

76 Sammanfattning Vilka enkla mätningar kan man själv göra på en LCD bildskärm? Vad är rimliga resultat för en bra bildskärm? 76

77 Framtida teknologier Touch Oled 3D 77

78 Touch screen 78

79 Oled produkter 79

80 3D tekniker - anaglyph 80

81 3D tekniker - shutterglasses 81

82 3D tekniker - autostereoskopisk 82

83 Risker med 3D I naturen kommer punkten som ögonen konvergerar mot och fokuserar på att vara samma punkt. I artificiell 3D konvergerar ögonen mot en punkt bakom eller framför bildytan men de kommer alltid att fokusera på bildytan. Det är onaturligt att dessa muskler är frikopplade från varandra. 83

84 Risker med 3D Detta problem minskar med avståndet från bildytan eftersom ögonens skillnad i konvergens mellan den artificiella punkten och bildytan minskar. Redan på en meter börjar det bli bättre. Därför är detta framförallt ett problem för mindre datorbildskärmar samt mobiler, kameror och läsplattor. 84

85 En resa genom bildskärmshistorien 85

86 Tack! Föreläsare: Niclas Rydell 86