Farbe. Kapitel: 6. Farben Kommunikation Informationsverarbeitung

Transkript

1 Farbe 1

2 Farben / Lichtspektrum Licht wird erzeugt von: Emission (Anregung durch Temperatur, Teilchen, chemische Prozesse, ), Streuung (z.b. Rayleigh), Reflexion Sichtbare und angrenzende Frequenzen (Regenbogenfarben): infrarot rot orange gelb grün blau violett ultraviolett nm Energie Gammastr. Röntgenstr. hartes UV Wellenlänge Mikrowellen Radiowellen 2

3 Farbwahrnehmung h Spektrale Empfindlichkeit des Auges Luminanz Em mpfindlic chkeit S M L Tristimulus Theorie / Dreifarbigkeit: Drei Zapfenarten: Rot (Lang / 560 nm) Grün(Mittel / 530 nm) Blau (Kurz / 420 nm) 400 Wellenlänge / nm 700 3

4 33C 3.3 Color Perception Signale von Zapfen werden von den Ganglienzellen zu Paaren gegensätzlicher Farben kombiniert Lang L + M Luminanz Helligkeit Mittel L M = rot grün Kurz S (L + M) = blau gelb Farb- unterschiede Luminanz-Approximation (Graustufenumwandlung!): Y = 0,3 R + 0,59 G + 0,11 B [nach C. Ware, Information Visualization] 4

5 Farbblindheit it ( Isoluminanz ) Rot-Grün-Blindheit: Erbkrankheit bei etwa 10% der Männer und 1% der Frauen. Normal: 8 Rot-Grün-Blind: 3 oder nichts Normal: 7 Farbblind: nichts Normal: 35 Rotblind: 5 Grünblind: 3 5

6 Farbwahrnehmung: h Farbkontext t Simultan-Farb-Kontrast: t t Obwohl es sich immer um das gleiche Grau handelt (selbe Graustufe), wird es unterschiedliche h wahrgenommen je nach Kontext, z.b. Gelber Kontext färbt das Grau blauer und umgekehrt Grüner Kontext färbt das Grau roter etc. Beispiele auf den Folgefolien 6

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9 Farbwahrnehmung h bei unterschiedlichem h Licht Farbkonstanz Hohe Unabhängigkeit der Farbwahrnehmung von der Intensität und spektralen Farbzusammensetzung der Beleuchtung Farbliche Zusammensetzung des Lichts: Selbes Bild unter der gegebenen Beleuchtung: 9

10 Sehvermögen in der visuellen Wahrnehmung h Kontrast Schwarze Schrift Graue Schrift Blaue Schrift Rote Schrift Gelbe Schrift Weiße Schrift Schwarze Schrift Graue Schrift Blaue Schrift Rote Schrift Gelbe Schrift Weiße Schrift 10

11 Sehvermögen in der visuellen Wahrnehmung h Farbkombinationen (1) Graustufen in Kombination mit Farben 11

12 Sehvermögen in der visuellen Wahrnehmung h Farbkombinationen + gut geeignet g ; -nicht geeignet g (z.b. weil Farborte zu nahe beieinander, zu hohe Anforderungen an Scharf- einstellungsmechanismus der Augen ) 12

13 Farb-Einsatz Verwendung für Verwendung wie? Zustände, Aufmerksamkeit, Markieren, Beziehungen, Gliederungen, Ästhetik sparsam (eher für zusätzliche Verstärkung) maximal 6 bedeutungstragende Farben konsistent einsetzen Vermeidung zu extremer wie zu geringer Farbkontraste rot und blau nur für Flächen, nie gleichzeitig hohe Farbsättigung Eignung Bentzerkontrolle nicht zur Unterscheidung kleiner Darstellungen eingeschränkte Benutzerkontrolle (weiß auf weiß) Systementwurf zunächst monochrom 13

14 Bedeutung von Farben Kulturell unterschiedlich Blau Rot Grün Gelb Schwarz Weiß Farben werden je nach Kultur unterschiedlich interpretiert, z.b. Gelb als Farbe des Kaisers in China, weiß/schwarz als Trauerfarben Beruhigend, entspannend, harmonisch, kühl; problematisch am Monitor Alarm, Aktivität, Warnung, Gefahr, Aggression, Blut OK, Lebendig, positiv, (mit Schwarz bedrohlich) Kreativ, hell, Aufmerksamkeit (sehr helle Farbe) Westl. Kultur: negativ, Tod; in Afrika, edel, schön Hell, sauber, Wahrheit, neutral, optimaler Kontrast mit dunklen Farben 14

15 Modelle der Interaktion und Kommunikation 15

16 Software-Ergonomie als Wissenschaft: Psychologie Die Psychologie umfasst fünf Hauptgebiete pg (vgl. Gleitman, 1991): (1) Verhalten Beobachtbares Verhalten und dessen Grundlagen (biologisch, Motivation, Lernen) (2) Kognition Wahrnehmung, Informationsverarbeitung, Gedächtnis, Denken, Sprache (3) soziales Verhalten soziale Interaktion, soziale Kognition (4) Entwicklung physisch, kognitiv und sozial (5) Individuelle Unterschiede Intelligenz, Persönlichkeit, Psychopathologie 16

17 Ek Erkenntnisgewinn: i Theorien Theorie-Empirie-Zirkel Deduktion: Vorgehen Theorie Theorie Hypothese Induktion Deduktion Veränderung Operationalisierung Unterstützung Überprüfung Empirie Falsifikation Bewährung 17

18 Wissensbasiertes i Sender-Empfänger-Prinzip Pi i Reicht das? Mensch expliziter it Kommunikationskanal k Computer 18

19 Wissensbasiertes i Sender-Empfänger-Prinzip Pi i Explizite und implizte Kommunikation Mensch expliziter Kommunikationskanal Computer Vorwissen des Benutzers impliziter Kommunikationskanal Wissens- basis des Computers (Kontext-)Wissen über Partner (Computer, Benutzer) Aufgabe und Anwendungsbereich Problemlösen lö Kommunikationsprozesse 19

20 optische Täuschungen Bottom-Up p-prozesse Top-Down n-prozesse Erwartungen, Kontext, Wissen, Gedächtnis, Motivation Überzeugungen Sprache Identifizierung (Einordnung) Perzeptuelle Organisation Gliedern und Tiefe Konstanz organisieren Empfindung Perzeption sensorische Prozesse / Stimulation aus der Umwelt Quelle: Zimbardo (1999) 20

21 Vom Signal zur Kction die menschliche h Wissenspyramide id Entscheidung Pragmatik Semantik Syntax Aktion Wissen Information Daten Zeichen 21

22 Interaktionsebenen Interaktionsebenen In der Human Computer Interaction (HCI) Ebene Aktion Information Intentional Schreibe ein Anschreiben Stilregeln Pragmatisch Korrigiere i Fehler Lexikon Semantisch Füge Text ein Text Syntaktisch Positioniere Text-Cursor Textposition Lexikalisch Bewege Maus-Cursor Bildschirmposition Sensomotorisch Bewege Maus relative Mausbewegung 22

23 Ebenenmodell der Human Computer Interaction ti Aufgabe Anwendungs modell intentional Tätigkeiten Bewertungen Strategien Intentionen Bewertungen Verfahren Interpretat. Operationen Zustände pragmatisch Ziele semantisch Objekte Prozeduren Interpret. Operationen. sem. Analys. Eing.syntax Strukturen syntaktisch Regeln Ausg.syntax Synt.analys. Eing.alphab. Wahrnehm. h lexikalisch Zeichen Ausg.alphab. Zeich.erken. Motorik Sensorik sensomot. Signale Ausgabe Eing.erfass. Mensch Ausgaben Eingaben Computer 23

24 Mentale und konzeptuelle Modelle Interessengruppen / Abkürzungen Modelle 1. Ordnung: Bsp: A = Steuererklärung 2008, B(A) = Mei Steuer-Progrämmle C(A) = Software "SteuerSparErklärung 2009 D(A) = Hybrid Wizard-basierte, Formularsoftware P(A) = Overload :-) Anwendungsbereich, Benutzer, Computer, p, System-Designer (Architekt, Entwickler), Arbeits-Psychologe B(A): mentales Modell des Benutzers von der Anwendung C(A): Anwendungssystem (Implementierung) D(A): konzeptuelles Modell des Awendungsentwicklers der Anwendung P(A): konzeptuelles Modell des Psychologen von der Anwendung 24

25 Mentale und konzeptuelle Modelle Modelle 2. Ordnung: Wichtige Beispiele: B(A) vs. C(A) D(B(A)) vs. B(A) B(A) vs. A B(C(A)): Modell des Benutzers vom Anwendungssystem D(B(A)): Modell des Designers vom mentalen Modell des Benutzers P(B(A)): ( Modell des Psychologen vom mentalen Modell C(B(A)): Modell des Computers vom mentalen Modell des Benutzers ( Benutzermodell ) C(B(A)) vs. B(A) P(B(A)) vs. B(A) B(C(A)) vs. C(A) 25

26 Mentale und konzeptuelle Modelle B(C(A)): Modell des Benutzers vom System (bzw. welches dieses von der Anwendung hat) vs. C(B(A)): Annahmen des Systems, welches Modell sich der Benutzer vom System macht B B(C(A)) C C(B(A)) 26

27 Modellübereinstimmung? Modell des Benutzers vom System vs. Modell des Benutzer vom System und die tatsächliche Implementierung stimmen meist nicht überein Tatsächlichem System 27

28 Menschliche h Informationsverarbeitung it 28

29 Das menschliche h Gedächtnis Es gibt viele Modell zur Informationsverarbeitung hier Arbeits- und Langzeitspeicher (Alternativen: Lang-, Kurz- und Ultrakurzzeit-Gedächtnis, etc.) Langzeitgedächtnis (LZG) sensory buffers (Dix) Arbeitsgedächtnis (AG) Visueller Akustischer Bildspeicher Speicher Augen Ohren Wahrnehmungs- Prozessor (Sensorik) Motorischer Prozessor (Aktorik) Kognitiver Prozessor Finger etc. 29

30 Das menschliche h Gedächtnis Sensorisches Kurzzeit- Langzeit- Gedächtnis Gedächtnis (KZG) Gedächtnis (LZG) Sensorische Informationen Hohe Kapazität Speicherdauer (<< 1 s) Erneuerung / Stimulus Symbolische Informationen Geringe Kapazität (7 ± 2 chunks) Mittlere Speicherdauer (~ 15 s) Geringe Verarbeitungsleistung Attribute Kontext Episodisch, seman tische Informationen Hohe Kapazität Relativ dauerhafte Speicherung Langsamer Zugriff Ein Wahrnehmungs-Reaktions-Zyklus dauert ca. 70 ms (1/14 s). 30

31 Verarbeitung im Kurzzeitgedächtnis i Kurzzeitgedächtnis Nicht überladen! Notizen Menüs Strukturen Listen Visualisierung, WYSIWYG, 6B7C Notizen, Menüs, Strukturen, Listen, Gruppieren, Chunks berücksichtigen Kurze, in sich geschlossene Aktionen / vs. (Stapelverarbeitungsprinzip) Visuelle Attribute (Icons, Farben, ) Illustrierte Verknüpfungen und Schlüsselwörter Störungen/Ablenkungen vermeiden Ähnlichkeiten möglichst vermeiden (z.b. get / set, delete / repeat) Komplexität (Alternativen etc.) reduzieren 31

32 Langzeitgedächtnis i (LZG) Kontext-basierte Speicherung assoziative(!) Verbindungen (erinnern anhand von Bildern, Ortern, Gerüchen, ) Kein Löschen, sondern Verlust des Zugangs / der Verbindung (Vergessen) Dauerhaftigkeit hängt von der Intensität (eindrücklich, häufig, ) und der Qualität der Speicherung (emotional, viele Verbindungen) ab Das Langzeitgedächtnis kann trainiert werden: Lernen durch häufige Wiederholung / Übung Aktives Lernen ( Learning by Doing ) Regeln und Strukturen ( Vorurteile, Klassen) erhöhen die Effizienz Illustration und Visualisierung für Begriffe und Zusammenhänge 32

33 Verknüpfungen im Gehirn Grün Weiß Papier Glück Blau Grün Gelb Rot Rücken Heimat Schwarz Weiss Schwarz Blau Fußball Auto Rot Gelb 33

34 Chunk Was ist ein Chunk? Ein Chunk ist die Informationseinheit des menschlichen Gedächtnisses Zahlen, Abkürzungen, Wörter, Symbole ist ein Chunk (7..1) Sechser-Pasch h ist ein Chunk (Bild!) 1024 ist für viele Informatiker ein Chunk (1 kilo ) sind wieviele Chunks? 34

35 Menschliche h Informationsspeicher i Sensorisches Gedächtnis Kurzzeitgedächtnis (STM) Codierungsform unbekannt auditiv diverse Langzeitgedächtnis (LTM) Kapazität Zugriffsgeschwindigkeit ikon.: 12chunks echoisch:?? 0s 7 +/- 2 chunks [Miller 1956] 0,1-0,2s/chunk (lesen) 0,3s/chunk (schreiben) 0,1-0,5s (löschen) praktisch unbegrenzt 2s/chunk (lesen) 0,1-0,2/chunk (laufend l.) 8s/chunk (schreiben) Zugriffsorganisation parallel?? Sequentiell (vgl. Schieberegister) assoziativ Persistenz ikonisch: ca. 0,5s 15-30s ohne Wiederholen Daten unbegrenzt, echoisch: ca. 5s prinzipiell beliebig sonst Vergessen durch verschüttete Zugriffs-pfade 35

36 Komplexität vs. kompliziert i Komplexität komplex Komplexität ist eine inhärente Eigenschaft eines Anwendungsbereichs (Umfang, Struktur, Funktionalität), Themas oder Konzepts Kompliziertheit kompliziert Kompliziert werden Dinge, die (meist unnötig) mit zusätzlichen, aber unnötigen Eigenschaften überfrachtet werden Ziel Ein komplexes (Computer-)System ist häufig nicht zu vermeiden (umfangreiche Modelle, Anzahl Parameter, notwendige Funktionen etc.). Es darf aber (vor allem Hinsichtlich der Bedienung) nicht kompliziert werden! 36

37 Komplexität handhabbar machen Filter und Strukturen Hierarchien (z.b. Bäume in Dateisystemen) Muster (Patterns) Anfragesprachen, Filterknöpfe vorformulierte Filter Modus/Modi Fokus und Kontext spezifische Interpretation von Befehlen (insert/overwrite mode, Caps-Lock, ) Fokus verschiebbar (Bsp: Scrollen) Kontextmenü, Curser (und Funktion) ändern Voreinstellungen Default-Werte, Auswahllisten, Wortergänzung 37

38 Sieben Stufen der Benutzer-Aktivität ität nach Norman Ziele Executio on Ausführu ung ) Gulf of E uft der A G ( Kl Absicht Operations- Spezifikation Ausführung Erwartung Semantische Distanz Mentale Aktivitäten Artikulatorische Distanz Mensch Aktivität / Systemzustand System Auswertung Interpretation Wahrnehmung g ) luation wertung f of Eval der Ausw Gulf ( Kluft d 38

39 Die sieben Stadien des Handelns nach Norman Die 7 Stadien des Handelns 1. Ziel etablieren 2. Intention formulieren 3. Handlungsfolge spezifizieren 4. Handlung ausführen 5. Systemzustand wahrnehmen 6. Systemzustand interpretieren Stadien der Ausführung Auswahl einer Handlungsalternative mögliche Handlungen erkennbar? Handlungssequenz Intention Handlung? Ausführung Handlung leicht ausführbar? Ziele Funktionen des Systems erkennbar? Stadien der Auswertung Bewertung Interpretation Abgleich mit Zielzustand möglich? Zusammenhang Systemzustand und Deutung? Wahrnehmung Systemzustand feststellbar? 7. Vergleich des erreichten Zustands mit dem Ziel System / Welt: Aktivitäten und Zustände Norman, D.A. (1988). The Psychology of Everyday Things. Basic Books. 39