Новые исследования показывают, что дизайн дисплеев в кабине самолета может выиграть от радикальных изменений. Работа, о которой будет сообщено в следующем выпуске Phil. Транс. A, журнал Королевского общества, бросает вызов предыдущему научному консенсусу и указывает, что изменение дисплеев таким образом, чтобы они мерцали, использовали один цвет и содержали больше объектов, будет лучше стимулировать зрительные реакции у пилотов, чем обычные многоцветные контурные дисплеи.
Потенциальные преимущества новых типов дисплеев возникают из-за того, что наше сознательное визуальное восприятие окружающей среды очень ограничено. Сетчатка в человеческом глазу может регистрировать буквально тысячи фрагментов информации одновременно. Но то, как эта информация обрабатывается мозгом, чтобы выделить ограниченное количество важных особенностей нашей среды и позволить нам реагировать, - сложный процесс. Это имеет последствия для проектирования многих важных интерфейсов человек-машина, от кабин пилотов истребителей до приборных панелей транспортных средств и виртуальных игровых сред.
Увидел - все равно попал
«Хотя человеческий глаз может одновременно кодировать множество изображений объектов, мы знаем лишь малую часть этой информации», - объясняет доктор Грег Дэвис из Кембриджского университета. «Наш «визуальный» мозг эволюционировал, чтобы расставлять приоритеты в сцене и игнорировать ненужные». Но эта избирательность может привести к проблемам в средах, насыщенных информацией, например, при вождении автомобиля или посадке самолета, где нам необходимо отслеживать большое количество объектов. В некоторых случаях зрение может не справляться, что приводит к несчастным случаям. Примеры включают аварии, когда трезвые водители средь бела дня врезаются в хорошо заметные, неподвижные полицейские машины.
Чтобы уменьшить частоту таких событий, большое количество исследований в области психофизики и эргономики изучало, как характеристики дисплея влияют на нашу способность одновременно обрабатывать несколько функций в визуальной среде.
Неверный консенсус
Большинство экспериментов показали, что производительность человека может быть оптимизирована путем объединения нескольких функций в один объект в ситуации отображения. Объединение нескольких фрагментов информации в один объект, по-видимому, улучшает время реакции и зрительную память по сравнению с разделением информации на два или более объектов. «Однако наши недавние эксперименты показали, что во многих случаях верно как раз обратное», - говорит доктор Дэвис. «Дизайн предыдущих экспериментов был ошибочным, что фактически исключило один важный путь обработки изображений в мозгу."
Д-р Дэвис обнаружил, что источники информации могут обрабатываться более эффективно, когда они принадлежат отдельным объектам. «Вопреки выводам, сделанным в предыдущей работе, уменьшение количества объектов на дисплее, по-видимому, не оказывает общего влияния на восприятие. Действительно, во многих случаях это отрицательно сказывается на производительности», - говорит доктор Дэвис. «Это имеет важные последствия для широкого спектра технологий отображения, включая дисплеи в кабине экипажа, приборные панели автомобилей и ситуации в виртуальной среде».
Два пути к восприятию
Доктор. Дэвис предполагает, что есть два отдельных пути, которые обрабатывают разную визуальную информацию. «Для обработки «внутриобъектных» взаимосвязей между характеристиками формы, цвета и текстуры одного и того же объекта используется один мозговой путь, парвоцеллюлярно-вентральный поток обработки. Напротив, наше исследование показывает, что информация «между объектами», которая отношения между признаками отдельных соседних объектов обрабатываются вторым путем: магноцеллюлярно-дорсальным потоком обработки», - объясняет доктор. Дэвис.
Клетки парвоцеллюлярно-вентрального пути демонстрируют длительные реакции на объекты в поле зрения и играют важную роль в нашем распознавании объектов. Однако магноклеточно-дорсальный процесс участвует в визуальном руководстве действиями: это механизм, с помощью которого мы оцениваем расстояния между объектами и который позволяет нам (обычно) протягивать руку и хватать объекты.
«Все предыдущие экспериментальные подходы этого типа, включая некоторые из наших собственных, полностью стимулировали парвоцеллюлярно-вентральный путь, игнорируя или недостаточно стимулируя магноцеллюлярно-дорсальный процесс», - говорит доктор Дэвис. «Это привело к результатам, которые показывают улучшенную производительность для многофункциональных дисплеев с одним объектом. Пересмотрев нашу экспериментальную схему, чтобы в равной степени стимулировать два пути, мы обнаружили, что дисплеи с несколькими объектами часто приводят к лучшей производительности».
Доктор. Результаты Дэвиса показывают, что стимуляция магноцеллюлярно-дорсального процесса значительно повышает производительность многообъектных дисплеев. Крупноклеточно-дорсальный процесс легче всего активируется мерцающими дисплеями и чувствителен даже к низкоконтрастным монохроматическим объектам. Напротив, многие современные дисплеи имеют немерцающие цвета и состоят из символов с тонким контуром. Они в первую очередь активируют парвоцеллюлярно-вентральный путь и не дают таких преимуществ в производительности, как дисплеи, активирующие магноцеллюлярно-дорсальный путь.
"Получение правильной информации пилоту имеет решающее значение", заключает д-р Дэвис. «Самое напряженное время для морского летчика - это не бой, а посадка своего самолета на движущуюся палубу авианосца. Безопасность пилота и экипажа зависит от правильной информации, стимулирующей правильные действия. Те же общие вопросы относятся и к дорожные транспортные средства."