Приложение G (справочное). Данные и принцип метода оценки минимального размера шрифта, обеспечивающего разборчивость при чтении

Приложение G
(справочное)

Данные и принцип метода оценки минимального размера шрифта, обеспечивающего разборчивость при чтении

G.1 Общие положения

В данном приложении приведены экспериментальные данные определения остроты зрения и разборчивости знаков, а также обоснование метода оценки минимального размера шрифта, обеспечивающего разборчивость при чтении, полученное на основе этих данных. В настоящем приложении также приведены данные, используемые для корректировки размера шрифта с использованием коэффициента контраста.

G.2 Данные определения остроты зрения и разборчивости знаков

Острота зрения является основным фактором для оценки размера шрифта, обеспечивающего разборчивость при чтении, так как установлено, что чем лучше острота зрения, тем меньше необходимый размер шрифта. Обоснование определения разборчивого размера шрифта основано на связи между остротой зрения и разборчивым размером шрифта.

Рисунки G.1 а) и G.1 b) показывают усредненную остроту зрения 111 участников в возрасте от 11 до 78 лет, которые были разделены на семь возрастных групп по десятилетиям; на рисунке G.1 а) показано влияние расстояния наблюдения на остроту зрения; на рисунке G.1 б) показано влияние яркости на остроту зрения. Все участники были японцами и носили корректирующие линзы, обеспечивающие высокую видимость на расстоянии 5 м (дальняя точка). Измерение остроты зрения проводилось стандартным методом с использованием кольца Ландольта, Эти данные являются исходными источниками, на основе которых были получены таблица А.1 и таблица В.1 [8].

Расстояние наблюдения является важным фактором для людей старше 40 лет при расстоянии наблюдения менее 1 м. Яркость не оказывает возрастного влияния на остроту зрения, показывая одинаковое изменение для всех возрастных групп, несмотря на тот факт, что острота зрения ухудшается с уменьшением яркости.

Рисунок G.1 - Влияние расстояния наблюдения и яркости на остроту зрения

На рисунках G.2 а) и G.2 b) представлены значения минимального размера шрифта, обеспечивающего разборчивость при чтении, полученные в результате эксперимента в аналогичных условиях с использованием трех видов знаков - хираганы/катаканы/арабских цифр, простейших кандзи с количеством штрихов 5-10, сложных кандзи с количеством штрихов 11-15. Эксперимент проводился в восьми различных условиях просмотра для двух возрастных групп (молодые и пожилые), с расстояниями наблюдения 0,5 м и 2 м и уровнями яркости 0,5 кд/м ² и 100 кд/м ². Данные о разборчивости знаков были получены в зависимости от размера знаков, затем был определен минимальный размер шрифта, при котором разборчивость составила 80 %.

X - условия просмотра; Y - минимальный размер шрифта, обеспечивающий разборчивость при чтении; - хирагана, катакана, арабские цифры; - кандзи (китайские иероглифы) с количеством штрихов 5-10; - кандзи (китайские иероглифы) с количеством штрихов 11-15; а - расстояние наблюдения 0,5 м; b - расстояние наблюдения 2,0 м; 1 - уровень яркости 100 кд/м ², шрифт с засечками; 2 - уровень яркости 100 кд/м ², шрифт без засечек; 3 - уровень яркости 0,5 кд/м ², шрифт с засечками; 4 - уровень яркости 0,5 кд/м ², шрифт без засечек

Рисунок G.2 - Минимальный размер шрифта, обеспечивающий разборчивость отдельных знаков в различных условиях просмотра

Для установления взаимосвязи данных об остроте зрения, представленных на рисунках G.1 а) и G.1 b), и данных о разборчивости знаков, представленных на рисунках G.2 а) и G.2 b), введена новая величина "коэффициент размера шрифта S", представляющая собой отношение расстояния наблюдения D к остроте зрения V, как определено в формуле (2). Поскольку размер шрифта, обеспечивающий разборчивость при чтении, прямо пропорционален расстоянию наблюдения D и обратно пропорционален остроте зрения, он может быть представлен в виде S = D/V.

На рисунках G.3 а) и G.3 b) показана взаимосвязь определенного по экспериментальным данным минимального размера шрифта, обеспечивающего разборчивость при чтении, и коэффициента размера шрифта S.

Рисунок G.3 - Взаимосвязь минимального размера шрифта, обеспечивающего разборчивость при чтении, и коэффициента размера шрифта S

На рисунке G.3 а) показан минимальный размер шрифта, обеспечивающий разборчивость при чтении, в зависимости от коэффициента размера шрифта S для трех видов знаков (хирагана/катакана/арабские цифры, кандзи с количеством штрихов 5-10, кандзи с количеством штрихов 11-15) шрифта с засечками; рисунок G.3 b) аналогичен рисунку G.3 а), но для шрифта без засечек. Несмотря на некоторые небольшие расхождения, всю совокупность данных можно представить в виде линейной функции коэффициента размера шрифта с различными углами наклона и пересечениями в зависимости от вида и типа знаков. В этом случае для описания взаимосвязи между коэффициентом размера шрифта и минимальным размером шрифта, обеспечивающим разборчивость при чтении, применяют линейную формулу (G.1).

.

(G.1)

В формуле (G.1) Р означает минимальный размер шрифта, обеспечивающий разборчивость при чтении (в пунктах, пт), а и b - коэффициенты, которые зависят от особенностей знаков, таких как шрифт с засечками, шрифт без засечек, кандзи и т.д., значения которых получены из рисунка G.3 и обобщены в таблице G.1.

Возможно применение других функций для описания данных. Например, для анализа экспериментальных данных более разумно использовать степенную функцию, область определения которой включает начало координат, как и формула (G.2).

.

(G.2)

Однако, отдавая предпочтение простоте вычислений в ущерб более высокой точности результатов выбрана простая линейная функция (G.1).

Следует отметить, что формулу (G.1) необходимо применять для расстояния, при котором глаз может фокусироваться на объектах (от ближней точки до бесконечно далекой точки), но не для крайнего случая, когда расстояние наблюдения почти равно нулю. Такое крайне близкое расстояние не применимо к формуле (G.1). Предполагается, что при нулевом расстоянии наблюдения формула (G.1) имеет вид Р = b, что означает разборчивость знаков, размер которых близок к нулю, однако эта ситуация не входит в область применения формулы (G.1).

Таблица G.1 - Коэффициенты формулы (G.1) для оценки минимального размера шрифта, обеспечивающего разборчивость при чтении

Шрифт		а	b
с засечками	хирагана	8,2	2,6
	катакана
	арабские цифры
	кандзи с количеством штрихов 5-10	9,6	2,8
	кандзи с количеством штрихов 11-15	9,6	3,6
без засечек	хирагана	6,4	3,0
	катакана
	арабские цифры
	кандзи с количеством штрихов 5-10	8,1	3,4
	кандзи с количеством штрихов 11-15	8,6	4,1

G.3 Данные о влиянии контраста

Зависимость разборчивости размера шрифта от контраста является обратно пропорциональной: чем меньше контраст, тем больше размер шрифта. На рисунке G.4 представлены данные о минимальном контрасте, необходимом для идентификации знака в зависимости от размера шрифта.

Данные получены при участии 56 молодых и пожилых людей, которые идентифицировали знак, представленный на дисплее на расстоянии 60 см [9]. Вид и тип знака были выбраны из четырех категорий: кана (японские фонетические знаки) и кандзи (китайские иероглифы), изображенные шрифтом с засечками и шрифтом без засечек. Также были использованы прямой и обратный контрасты. Минимальный контраст был измерен на уровне 50 % для идентификации знака при постепенном уменьшении контраста.

Очевидно, что для обеспечения разборчивости шрифта меньшего размера требуется более высокий контраст. Это можно наблюдать почти во всех испытаниях, включая возраст. Однако данная зависимость не распространяется на случаи прямого и обратного контраста.

На основе данных, представленных на рисунке G.4, был получен коэффициент корректировки размера шрифта с учетом влияния контраста, при котором все условия просмотра, за исключением разницы полярностей, были суммированы для получения усредненной функции контраста по отношению к коэффициенту корректировки размера шрифта, который показан на рисунке G.5. Следует отметить, что возрастные различия не наблюдались в отношении влияния контраста.

На рисунке G.5 коэффициент корректировки размера шрифта относительно размера шрифта при контрасте 100 % показан как функция контраста. При уменьшении контраста от 100 % до 20 % коэффициент корректировки увеличивается постепенно, а от 20 % и ниже увеличивается стремительно. Эти данные сведены в таблицу 2.

Рисунок G.4 - Минимальный контраст, необходимый для идентификации знака в зависимости от его размера

Рисунок G.5 - Коэффициент корректировки размера шрифта при уменьшении контраста