Auswirkungen des Bildschirmflimmerns auf die visuelle Leistung. Martina Ziefle

Transkript

1 Auswirkungen des flimmerns auf die visuelle Leistung Martina Ziefle

2 Hohe Bildwiederholfrequenzen: förderlich oder hinderlich? DIN 66234, Teil 2 (1990) Bildwiederholfrequenz > Flimmerverschmelzung EU-richtlinie (1996) mindestens 73 Hz empfohlen 85 Hz Bauer et al. (1983) UV: 55, 65, 75, 85, 95 Hz AV: Beurteilte Flimmerfreiheit empfohlen 95 Hz Hohe Bildwiederholfrequenzen werden empfohlen. Kennedy & Murray (1993 a,b) UV: 50, 75, 100, 125 Hz AV: Okulomotorik 50 Hz am besten Krummenacher (1996) UV: 50, 70, 90 Hz AV: Okulomotorik 50 Hz am schlechtesten Kennedy et al. (1998) sowie Radach et al. (1996) UV: 50, 75, 100, 125 Hz AV: Okulomotorik 50 und 125 Hz schlechter Unklare Befundlage bei hohen Bildwiederholfrequenzen.

3 Experiment 1: Verschiedene Bildwiederholfrequenzen Unabhängige Variablen Bildwiederholfrequenz: 50, 75 und 100 Hz Aufgabe kontinuierliche visuelle Suchaufgabe 30 Minuten Bearbeitungszeit pro Bedingung Abhängige Variablen globale Leistung Suchgeschwindigkeit und -genauigkeit Augenbewegungen Fixationsdauer und Anzahl der Fixationen Beurteilte visuelle Ermüdung Präferenz für Medium und Bildwiederholfrequenz Kontrollbedingung Papier

4 Hohe Bildwiederholfrequenzen werden bevorzugt 15 Anzahl der Präferenzurteile Hz 75 Hz 100 Hz Bildwiederholfrequenz

5 Die Suchzeit verringert sich bei hohen Bildwiederholfrequenzen Suchzeit (ms/zeile) Hz 75 Hz 100 Hz Bildwiederholfrequenz

6 Der okulomotorische Aufwand verringert sich bei hohen Bildwiederholfrequenzen ,5 Fixationsdauer (ms) Hz 75 Hz 100 Hz Anzahl der Fixationen/Zeile 10 9,5 9 8,5 8 7,5 50 Hz 75 Hz 100 Hz Bildwiederholfrequenz Bildwiederholfrequenz

7 Die Suchzeit erhöht sich bei niedrigen Bildwiederholfrequenzen und zunehmender Bearbeitungsdauer Suchzeit (ms/zeile) Hz 75 Hz 100 Hz Bearbeitungsdauer (30 min)

8 Der okulomotorische Aufwand erhöht sich bei niedrigen Bildwiederholfrequenzen und zunehmender Bearbeitungsdauer ,5 Fixationsdauer (ms) Anzahl der Fixationen 11 10,5 10 9,5 9 8, Hz 75 Hz 100 Hz Anfang Ende Bearbeitungsdauer 8 50 Hz 75 Hz 100 Hz Anfang Ende Bearbeitungsdauer

9 Papier wird bevorzugt 15 Anzahl der Präferenzurteile Papier egal Medium

10 Papier verursacht weniger Sehbeschwerden 10 Visuelle Ermüdung (Differenzwerte) Papier 50 Hz (1) 75 Hz (2) 100 Hz (3) Bedingung

11 Experiment 2: Selbstleuchten und Flimmern Unabhängige Variable Medium Kathodenstrahlbildschirm 100 Hz Diadarstellung Aufgabe kontinuierliche visuelle Suchaufgabe 75 Minuten Bearbeitungszeit pro Bedingung Abhängige Variablen globale Leistung Suchgeschwindigkeit und -genauigkeit Augenbewegungen Fixationsdauer und Anzahl der Fixationen Beurteilte visuelle Ermüdung Präferenz für Medium

12 und Dia werden gleich beurteilt 15 Anzahl der Präferenzurteile Dia egal Medium

13 Die Informationsentnahme ist am Dia tendenziell besser x (s) Dia x (s) Leistung Zeit [ms/zeile] Genauigkeit [%] 3831 (1612) 90 (10) 3524 (1170) 89 (8) Augenbewegungen Fixationsdauer [ms] Fixationen [Anzahl / Zeile] 321 (80) 9,1 (2,8) 309 (59) 8,0 (1,7) Visuelle Ermüdung Urteile [Prä-Post-Differenzen] 10,9 (9,2) 6,6 (5,5)

14 Die Suchzeit verringert sich am flimmerfreien Medium mit zunehmender Bearbeitungsdauer BS Suchzeit (ms/zeile) Dia (Min. 1-37) (Min )

15 Der okulomotorische Aufwand verringert sich am flimmerfreien Medium mit zunehmender Bearbeitungsdauer BS BS Fixationsdauer (ms) Dia Fixationen/Zeile 9,5 9 8,5 8 7,5 Dia Anfang Ende (Min. 1-8) (Min ) Anfang Ende (Min. 1-8) (Min )

16 Experiment 3: Selbstleuchten und Flimmern Unabhängige Variable Medium Kathodenstrahlbildschirm 100 Hz TFT- Papier Aufgabe kontinuierliche visuelle Suchaufgabe 50 Minuten Bearbeitungszeit pro Bedingung Abhängige Variablen globale Leistung Suchgeschwindigkeit und -genauigkeit Augenbewegungen Fixationsdauer und Anzahl der Fixationen Beurteilte visuelle Ermüdung Präferenz für Medium

17 Papier wird dem Kathodenstrahler und dem TFT- vorgezogen 15 Anzahl der Präferenzurteile TFT Papier Medium

18 Die Suchzeit verringert sich bei flimmerfreien Medien Suchzeit (ms/zeile) TFT Papier Medium

19 Der okulomotorische Aufwand verringert sich bei flimmerfreien Medien Fixationsdauer (ms) TFT Papier Anzahl der Fixationen/Zeile 9,5 9 8,5 8 7,5 TFT Papier Medium Medium

20 Flimmern behindert die Informationsentnahme Hohe Bildwiederholfrequenzen bringen Leistungsverbesserungen in einer Größenordnung zwischen 15 und 30% Die Leistungsverbesserung steht mit okulomotorischen Faktoren in Beziehung Flimmern führt zu visueller Ermüdung und eingeschränkten Sehleistungen Aktuelle TFT-e profitieren von der Flimmerfreiheit, sind aber im Hinblick auf Beleuchtung und Auflösungseigenschaften noch suboptimal Papier bleibt Sieger über

21 Experiment 4: Selbstleuchten und Flimmern Unabhängige Variable Medium Kathodenstrahlbildschirm 100 Hz Kathodenstrahlbildschirm 140 Hz TFT Aufgabe kontinuierliche visuelle Suchaufgabe 40 Minuten Bearbeitungszeit pro Bedingung Abhängige Variablen globale Leistung Suchgeschwindigkeit und -genauigkeit Augenbewegungen Fixationsdauer und Anzahl der Fixationen Beurteilte visuelle Ermüdung Präferenz für Medium / Bedingung

22 Die hochfrequente Flimmerbedingung wird der niedrigen Flimmerbedingung und dem TFT- vorgezogen Anzahl der Präferenzurteile Anzahl der 15 Präferenzurteile TFT Papier 100 Hz Medium 140 Hz Medium TFT

23 Die Suchzeit verringert sich bei flimmerfreien Medien Suchzeit (ms/zeile) Suchzeit (ms/zeile) Hz 140 Hz TFT Papier Medium Medium TFT

24 Der okulomotorische Aufwand verringert sich bei flimmerfreien Medien Fixationsdauer (ms) Fixationsdauer (ms) Hz TFT 140 Hz Medium Papier TFT Anzahl der Fixationen/Zeile Anzahl der Fixationen 10 9,5 9 8,5 8 7,5 10,2 10 9,8 9,6 9,4 9,2 9 8,8 100 Hz TFT 140 Hz Medium Medium Papier TFT

25 Die Suchzeit verringert sich bei flimmerfreien Medien und zunehmender Bearbeitungsdauer Suchzeit (ms/zeile) HZ 140 Hz TFT Bearbeitungsdauer

26 Der okulomotorische Aufwand verringert sich bei flimmerfreien Medien und zunehmender Bearbeitungsdauer ,5 Fixationsdauer (ms) HZ 140 Hz TFT Anzahl der Fixationen 10 9, HZ 140 Hz TFT 230 8,5 220 Anfang Ende Bearbeitungsdauer 8 Anfang Ende Bearbeitungsdauer

27 Flimmern behindert die Informationsentnahme Bildwiederholfrequenzen über 100 Hz sind nicht uneingeschränkt zu empfehlen: Die Informationsentnahmeleistung an einem Monitor mit 140 Hz ist tendenziell schlechter als an einem Monitor mit 100 Hz Die Leistungsverschlechterung steht mit okulomotorischen Faktoren in Beziehung Flimmern führt zu visueller Ermüdung und eingeschränkten Sehleistungen TFT-e sind hinsichtlich der visuellen Leistung flimmernden en generell vorzuziehen

28 Experiment 5: Selbstleuchten und Flimmern bei älteren nutzern Unabhängige Variable Medium Kathodenstrahlbildschirm 100 Hz TFT Alter der Benutzer Gruppe 1: Jahre Gruppe 2: Jahre Gruppe 3: Jahre Aufgabe kontinuierliche visuelle Suchaufgabe 30 Minuten Bearbeitungszeit pro Bedingung Abhängige Variablen globale Leistung Suchgeschwindigkeit und -genauigkeit Augenbewegungen Fixationsdauer und Anzahl der Fixationen Beurteilte visuelle Ermüdung Präferenz für Medium / Bedingung

29 Die Suchzeit verringert sich bei flimmerfreien Medien, besonders bei älteren nutzern 5000 Suchzeit (ms/zeile) TFT Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3

30 Der okulomotorische Aufwand verringert sich bei flimmerfreien Medien, vorallem bei älteren nutzern 380 Fixationsdauer (ms) TFT Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3

31 Der okulomotorische Aufwand verringert sich bei flimmerfreien Medien, vorallem bei älteren nutzern 22 Anzahl der Fixationen TFT Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3

32 Flimmerfreie e sind zu empfehlen. Die Informationsentnahmeleistung ist an flimmerfreien en im Mittel um 12% besser, bei älteren nutzern sind es sogar 18%. Die Leistungsverbesserung steht mit okulomotorischen Faktoren in Beziehung: die Fixationsdauer ist bei flimmerfreien Medien um 10% kürzer.bei älteren nutzern sinkt die Fixationsdauer sogar um 14% und es müssen um 17% weniger Sakkaden pro Zeile ausgeführt werden. Flimmerfreie e führen bei allen (vor allem den älteren Usern) zu geringeren Sehbeschwerden. TFT-e sind hinsichtlich der visuellen Leistung flimmernden en generell vorzuziehen