第四章 人員的感覺歷程 人機系統主要功能：感覺、資訊處理與控制：人因工程師需熟悉感覺的過程及其器官的能力與限制，以使設計符合人機系統 。

Presentation on theme: "第四章 人員的感覺歷程 人機系統主要功能：感覺、資訊處理與控制：人因工程師需熟悉感覺的過程及其器官的能力與限制，以使設計符合人機系統 。"— Presentation transcript:

1 第四章 人員的感覺歷程 人機系統主要功能：感覺、資訊處理與控制：人因工程師需熟悉感覺的過程及其器官的能力與限制，以使設計符合人機系統 。
4.1 感覺的一般特徵 4.2 視覺 4.3 聽覺 4.4 其他感覺

2 4.1 感覺的一般特徵 感覺功能發揮作用之要件： 1.刺激。2.感受器。3.傳導路徑。 4.大腦皮質之特化感覺區域。 人類感覺特徵：
4.1 感覺的一般特徵 感覺功能發揮作用之要件： 1.刺激。2.感受器。3.傳導路徑。 4.大腦皮質之特化感覺區域。 人類感覺特徵： 1.型式。2.投射。3.強度。 4.對比。5.後像。6.適應。 4.1.1 絕對閾 4.1.2 差異閾

3 4.1.1 絕對閾 刺激感受器所需的最低物理能量即稱為絕對閾 (absolute threshold)。
絕對閾 刺激感受器所需的最低物理能量即稱為絕對閾 (absolute threshold)。 操作性定義為：能被察覺的次數百分比為50%時的刺激強度。 主要感覺型式的絕對閾 近似值，如表4.1。 圖4.1顯示3單位以下刺激無法察覺，9單位以上刺激皆可察覺。

4

5

6 4.1.2 差異閾 差異閾又稱為「恰辨差」(just noticeable difference, jnd或JND)，意即：恰好可資辨別兩者不同的差異數量。 被反應為「相同」與「不同」的次數百分比各為50%時的「比較刺激」強度與「標準刺激」強度間的差異量即為差異閾。

7 「韋伯定律」(Weber's law) 上式中 代表差異閾， 代表標準刺激之強度， 代表比例常數或稱韋伯常數。
上式中　代表差異閾， 代表標準刺激之強度， 代表比例常數或稱韋伯常數。 表4-2為韋伯常數例示（適合中等強度刺激）。

8

9 韋伯.費布納定律：描述感覺經驗強度與物理刺激強度間的關係。
其可指示在不同情況下，信號強度應設定多大才能被正確偵測到（在電話、電視映像管、錄音帶與其他形式通信設備之設計有極大的幫助）。 公式Ψ：＝K.log（Φ） Ψ：感覺強度；　　Φ：刺激強度

10 4.2 視 覺 視覺為人類在接收外界訊息時使用最多的感覺。 4.2.1 視覺刺激 4.2.2 視覺系統之構造 4.2.3 視覺能力
4.2　視　覺 視覺為人類在接收外界訊息時使用最多的感覺。 4.2.1 視覺刺激 4.2.2 視覺系統之構造 4.2.3 視覺能力 4.2.4 影響視覺辨別能力的條件

11 4.2.1 視覺刺激 人眼所能感覺的波長（380-780nm）， 色彩：波長不同產生不同的顏色。 明度：由光波振幅決定（灰階程度）。
視覺刺激 人眼所能感覺的波長（ nm）， 色彩：波長不同產生不同的顏色。 明度：由光波振幅決定（灰階程度）。 飽和度：由光波純度決定。

12 4.2.2 視覺系統之構造 視覺系統之構造：圖4-2。 光線先進入角膜並穿過水樣液與瞳孔，進入水晶體折射穿過玻璃液，再將影像投射於視網膜。
錐狀體：主要用於白晝，能感覺無色與有色視覺。 桿狀體：主要用於黎明、黃昏、夜晚、微光之無色視覺。 中央小窩：視覺敏感性最高之處。 圖4-4：眼睛的視覺歷程。

13

14

15 4.2.3 視覺能力 １.視銳度：指眼睛能分辨物體細節與輪廓的能力，取決於眼睛的調節作用（圖4-5）。
視覺能力 １.視銳度：指眼睛能分辨物體細節與輪廓的能力，取決於眼睛的調節作用（圖4-5）。 ｈ：視覺刺激物高度　　ｄ：該物至眼睛距離 圖4-6：視力檢驗的各種標的物 表4-3：視角與視力的計算示例 ２.辨色力：正常的眼睛具有辨別明/暗（灰）、黃/藍、紅/綠等三種色彩系統能力；最普遍的為紅/綠色盲(男約7%，女約0.5%)。

16 視覺能力 ３.暗適應力：由亮進入暗的眼睛適應力（如進入電影院），完全適應時間達３０分鐘以上（紅色燈光可增加暗適應力）；反之稱為亮適應，適應時間只需幾秒，最多一兩分鐘。 ●圖4.7顯示桿狀體藍綠間部分特別敏銳。 ●圖4.8顯示錐狀體及桿狀體的暗適應曲線(錐狀體先適應)。

17

18

19

20

21

22

23

24 4.2.4 影響視覺辨別能力的條件 影響視覺辨別能力的條件；取決於視覺能力（特別為視銳度），其餘外在變項亦有重要影響（如ｐ ）。

25 4.3　聽覺 4.3.1 聽覺刺激 4.3.2 聽覺系統之構造 4.3.3 聽覺能力 4.3.4 影響聽覺能力的條件

26 4.3.1 聽覺刺激 聲音（空氣中的壓力變化）與光線不同，需藉介質才能傳播，其特性：
聽覺刺激 聲音（空氣中的壓力變化）與光線不同，需藉介質才能傳播，其特性： １.頻率：指每秒鐘壓力變化週期（單位Ｈｚ），圖4-9：音叉振動造成空氣中聲波的連續振動。人耳音頻範圍２０－２萬Ｈｚ；頻率在人耳感覺音調，頻率愈高，音調愈高。 ２.強度：由振幅決定（如圖4-9），人耳感受為響度或音量，單位為分貝。圖4-10：不同分貝水準的聲音示例。 ３.複合音：通常所聽到之音均為複合音（非單一波長）；由音色能分辨各種樂器奏鳴聲音。

27

28

29 4.3.2 聽覺系統之構造 由外耳、中耳、內耳構成，外耳司聲音收集，中耳司聲音傳達、內耳將聲音轉為神經衝動，由聽覺神經傳至腦部聽覺中樞；如圖4-11及ｐ116。

30

31 4.3.3 聽覺能力 １.聽力：人的音頻範圍20-2萬Ｈｚ，強度0-130 分貝，如圖4-12。
２.聲源定位：如蝙蝠、盲人探知障礙物，區分為 單耳線索（判別距離）及雙耳線索（判別聲源 方位）。 ３.耳聾：區分為傳導性耳聾、神經性耳聾、中樞 　性耳聾。（ｐ118）

32

33 4.3.4 影響聽覺能力的條件 聽覺能力除受內部因素（年齡、聽力等）影響 外，也受外部環境影響（如遮蔽、噪音）。
影響聽覺能力的條件 聽覺能力除受內部因素（年齡、聽力等）影響 　外，也受外部環境影響（如遮蔽、噪音）。 遮蔽係由於聲音環境中某一聲因存在而影響耳 　朵接收另一聲音的敏感度削弱；亦即由於遮蔽音 　的存在，而使受遮音的聽覺閾提高。 圖4-13及ｐ119說明遮蔽音通則。

34

35 4.4　其他感覺 4.4.1 嗅覺 4.4.2 味覺 4.4.3 膚覺 4.4.4 運動覺 4.4.5 平衡覺

36 4.4.1 嗅覺 人能嗅出新型最敏感的氣體量度計才能感應的低濃度揮發性物質（如ｐ120），但與鼠狗比較，人的嗅覺幾已退化。
鼻子構造如圖4.14。 鼻子除司嗅覺外，並具有空氣調節及過濾作用；嗅覺的個別差異大，其缺點為適應現象。

37

38 4.4.2 味覺 味覺主要有酸甜苦鹹四種，舌尖對甜味最敏感；舌尖及兩側對鹹味最敏感；舌兩側對酸味最敏感；舌根對苦味最敏感。
成人約有一萬個味蕾，數目隨年齡而減少。

39

40 4.4.3 膚覺 圖4.16表示各種膚覺感受器的分布情形。 圖4.17表示指尖、指節、手掌支兩點覺閾。
膚覺 圖4.16表示各種膚覺感受器的分布情形。 圖4.17表示指尖、指節、手掌支兩點覺閾。 所謂兩點覺閾是指能夠判別兩個觸壓點為分離狀態的最小距離。

41

42

43 4.4.4 運動覺 如走鋼索、不看字打字、以直覺彈奏樂器、看電視刺繡。
運動覺感受器為肌肉與肌腱（察知肌肉伸縮程度）、關節（測知位置及移動）。

44 4.4.5 平衡覺 引起平衡覺得刺激為身體位置的變化，而職司平衡覺的器官為內耳之半規管與前庭。
平衡覺有時會發生錯覺，如死亡螺旋(在平飛轉彎時，誤以為爬升，而將機頭向下調整而產生)。