ECGÔNÔMI – THIẾT KẾ TIẾP CẬN SỬ DỤNG – QUY ĐỊNH KỸ THUẬT VỀ TƢƠNG PHẢN ĐỘ CHÓI LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ TUỔI ĐỐI VỚI ÁNH SÁNG MÀU

TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8955:2011 ISO 24502:2010 Xuất lần ECGÔNÔMI – THIẾT KẾ TIẾP CẬN SỬ DỤNG – QUY ĐỊNH KỸ THUẬT VỀ TƢƠNG PHẢN ĐỘ CHÓI LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ TUỔI ĐỐI VỚI ÁNH SÁNG MÀU Ergonomics – Accessible design – Specification of age-related luminance contrast for coloured light HÀ NỘI  2011 TCVN 8955:2011 TCVN 8955:2011 Lời nói đầu TCVN 8955:2011 hồn tồn tương đương với ISO 24502:2010 TCVN 8955:2011 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 159 Ecgônômi biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố TCVN 8955:2011 Lời giới thiệu Mặc dù tỷ lệ người già gia tăng nhiều nước, song việc bảo đảm độ nhìn rõ dấu hiệu (biển báo) (thiết bị) hiển thị cho người độ tuổi không quan tâm đầy đủ Điều làm cản trở tiện nghi an toàn người cao tuổi tích cực tham gia vào hoạt động xã hội sống sinh hoạt thường ngày Tiêu chuẩn cung cấp phương pháp tính tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi sử dụng để đánh giá thiết kế dấu hiệu thiết bị hiển thị môi trường thị giác cho chúng nhìn thấy rõ ràng người cao tuổi Phương pháp tính tốn tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi từ 10 tuổi đến 79 tuổi dựa hiệu suất (cảm nhận) ánh sáng theo phổ thị giác ban ngày mắt Tiêu chuẩn chấp nhận nguyên lý thiết cận đưa ISO/IEC Guide 71 phần mở rộng ISO/TR 22411 TCVN 8955:2011 TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8955:2011 Ecgônômi – Thiết cận sử dụng – Quy định kỹ thuật tƣơng phản độ chói liên quan đến độ tuổi ánh sáng màu Ergonomics – Accessible design – Specification of age-related luminance contrast for coloured light Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi hai nguồn sáng màu nhìn thấy người độ tuổi việc tính đến thay đổi tuổi tác hiệu suất theo phổ ánh sáng mắt Tiêu chuẩn đưa phương pháp tính để áp dụng thiết kế chiếu sáng, dấu hiệu thị giác thiết bị hiển thị Tiêu chuẩn áp dụng cho ánh sáng phản xạ tự phát sáng dấu hiệu thị giác thiết bị hiển thị nhìn thấy điều kiện sáng vừa phải gọi thị giác (sự nhìn) ban ngày có phổ xạ biết đo Phương pháp khơng áp dụng cho ánh sáng nhìn thấy điều kiện tối gọi thị giác hồng thị giác ban đêm Tiêu chuẩn quy định tương phản độ chói người từ 10 tuổi đến 79 tuổi chưa điều trị phẫu thuật mắt ảnh hưởng tới hiệu suất ánh sáng theo phổ họ Tiêu chuẩn không áp dụng dấu hiệu thị giác thiết bị hiển thị nhìn người bị khiếm khuyết thị giác màu có hiệu suất ánh sáng theo phổ khác với người có thị giác màu bình thường, khơng áp dụng người bị khiếm thị Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm công bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 8955:2011 ISO 3864-1:2011, Graphical symbols – Safety colours and safety signs – Part 1: Design principles for safety signs and safety markings (Biểu tượng đồ họa – Màu sắc an toàn dấu hiệu an toàn – Phần 1: Nguyên lý thiết kế dấu hiệu an toàn nhãn hiệu an toàn); ISO 3864-4:2011, Graphical symbols – Safety colours and safety signs – Part 4: Colorimetric and photometric properties of safety signs materials (Biểu tượng đồ họa – Màu sắc an toàn dấu hiệu an tồn – Phần 4: Đặc tính trắc quang đo màu vật liệu dấu hiệu an toàn); ISO 9241-302:2008, Ergonomics of human - System interaction - Part 302: Terminology for electronic visual displays (Ecgônômi người người – Tương tác hệ thống - Phần 302: Thuật ngữ thiết bị hiển thị điện tử); ISO 9241-303:2008, Ergonomics of human - System interaction - Part 302: Requirements for electronic visual displays (Ecgônômi người người – Tương tác hệ thống - Phần 302: Yêu cầu thiết bị hiển thị ảnh điện tử); ISO 23539/CIE S010, Photometry – The CIE system of physical photometry (Đo trắc quang – Hệ thống trắc quang vật lý CIE); CIE 15, Colorimetry (Phép đo màu); CIE 17.4:1987, International lighting vocabulary (Từ điển chiếu sáng quốc tế) Thuật ngữ định nghĩa 3.1 Hiệu suất ánh sáng (luminous efficiency) Tỉ số thông lượng xạ đánh giá theo V() thông lượng xạ tương ứng [CIE 17.4:1987] 3.2 Hiệu suất ánh sáng theo phổ (spectral luminous efficiency) (Của xạ đơn sắc với bước sóng  (V() thị giác ban ngày; V’() thị giác ban đêm) tỉ số thơng lượng xạ bước sóng m thơng lượng xạ bước sóng  tạo cảm giác tương đương độ sáng điều kiện trắc quang lý thuyết m chọn cho tỉ số có giá trị cực đại CHÚ THÍCH Theo CIE 17.4:1987 CHÚ THÍCH Các giá trị hiệu suất ánh sáng theo phổ thị giác ban ngày đưa tiêu chuẩn ISO 23539/CIE S 010 3.3 Thông lƣợng xạ (radiant flux) Công suất phát ra, truyền nhận dạng xạ TCVN 8955:2011 CHÚ THÍCH Thơng lượng xạ biểu thị oát (W) [CIE 17.4:1987] 3.4 Hiệu suất ánh sáng theo phổ liên quan độ tuổi thị giác ban ngày (age-related photopic spectral luminous efficiency) Va() Hiệu suất ánh sáng theo phổ định nghĩa hàm phụ thuộc độ tuổi, a 3.5 Tƣơng phản độ chói (luminance contrast) Tỉ số độ chói cao hơn, LH, độ chói thấp hơn, LL, để nhận biết nét đặc trưng CHÚ THÍCH Nếu đo điều biến tương phản (hoặc tương phản Michelson) xác định sau: LH  LL LH  LL Cm  (1) hoặc, đo hệ số tương phản (CR), xác định sau: LH LL CR  CHÚ THÍCH (2) Hệ số tương phản, CR, thường sử dụng độ chói cao Khi gần tới độ chói- ngưỡng phân biệt, số người sử dụng cơng thức sau (cịn biết tương phản Weber): Cw  LH  LL LL (3) CHÚ THÍCH Đối với số loại thiết bị hiển thị (khơng phải tất cả), sử dụng độ chói “diện” đánh giá gần độ chói xác định nét đặc trưng cần phân biệt điểm ảnh rời rạc độ chói “cận diện” đủ độ đồng [ ISO 9241-302:2008] CHÚ THÍCH Cơng thức (2) sử dụng tiêu chuẩn Công thức (1) cơng thức (3) sử dụng để tính tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi 3.6 Tƣơng phản độ chói liên quan đến độ tuổi (age-related luminance contrast) Ca() Tương phản độ chói định nghĩa hàm phụ thuộc độ tuổi, a CHÚ THÍCH Phương thức tính đưa công thức (4) TCVN 8955:2011 3.7 Thị giác ban ngày (photopic vision) Thị giác mắt bình thường thích nghi với mức độ chói tối thiểu vài candela mét vuông (cd/m2) [CIE 17.4:1987] 3.8 Đầu trắc quang tiêu chuẩn CIE (CIE standard photometric observer) Đầu trắc quang có đường cong đáp ứng theo phổ tương đối phù hợp với hàm V() thị giác ban ngày V’() thị giác ban đêm tuân theo luật tổng cộng đề cập tới định nghiã quang thông [ CIE 17.4:1987] Tƣơng phản độ chói liên quan đến độ tuổi Cơng thức tính tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi, Ca, nhận từ cơng thức tính tương phản độ chói thuật ngữ độ chói điều chỉnh giá trị có tính tới thay đổi theo độ tuổi hiệu suất sáng theo phổ Xem Bảng Công thức (4) áp dụng tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi tính cho ánh sáng P1 ánh sáng P2 với phổ xạ Le,,1 Le,,2 tương ứng 780 Ca   L  V ( ) e , ,1 a 380 780 L  V ( ) (4) e, ,2 a 380 Cho 780 780 380 380  Le, ,1Va ( )   Le, ,2Va ( ) Trong Ca tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi tuổi, a; Le,,1 phổ xạ ánh sáng P1, tính W.m-2.sr-1.nm-1; Le,,2 phổ xạ ánh sáng P2, tính W.m-2.sr-1.nm-1; Va() hiệu suất ánh sáng theo phổ liên quan độ tuổi thị giác ban ngày tuổi, a, tính theo năm (các giá trị đưa Bảng với khoảng thời gian mười năm);  độ rộng khoảng bước sóng (5 nm) CHÚ THÍCH Tuổi, a, tính năm quy định theo khoảng cách mười năm, ví dụ 10 năm đến 19 năm 20 năm đến 29 năm trong Bảng Ví dụ, C20 V20() có nghĩa tương phản độ chói liên TCVN 8955:2011 quan đến độ tuổi hàm hiệu suất ánh sáng theo phổ liên quan độ tuổi thị giác ban ngày tương ứng, tính trung bình cho người độ tuổi 20 CHÚ THÍCH Le,,1 Le,,2 Va() lập bảng dải bước sóng từ 380 nm đến 780 nm với khoảng cách bước sóng nm Bảng Vì  cơng thức (4) nm Để tính tốn xác áp dụng phương pháp nội suy với khoảng bước sóng nm Theo khuyến nghị CIE có vài phương pháp nội suy tùy thuộc vào thành phần phổ xạ (xem CIE 15) 780 CHÚ THÍCH Đại lượng  L  V ( ) e , ,1 a tương tự độ chói theo định nghĩa CIE, sử dụng 380 hiệu suất ánh sáng chuẩn, V(), sử dụng hiệu suất ánh sáng cực đại, Km (683 lm/W); CHÚ THÍCH Trong định nghĩa độ chói CIE, sử dụng cơng thức tính tích phân liên tục để tránh ảnh hưởng chiều rộng khoảng bước sóng Trong thực tế tính tổng phổ xạ theo hiệu suất ánh sáng theo phổ với bước nm đủ; CHÚ THÍCH Cơng thức (4) suy từ định nghĩa tương phản độ chói sử dụng 780  Le1Va ( ) thành phần độ chói Các định nghĩa khác ví dụ tương phản Michelson 380 (ISO 9421-302) sử dụng để tính tốn tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi; CHÚ THÍCH Sự thay đổi liên quan đến độ tuổi Va() ảnh hưởng đến hiệu thị giác ánh sáng giải thích ISO/TR 22411 TCVN 8955:2011 Bảng – Hiệu suất ánh sáng theo phổ thị giác ban ngày liên quan đến độ tuổi Bƣớc sóng Hiệu suất ánh sáng theo phổ thị giác ban ngày nm 10-19 tuổi 10 20-29 tuổi 30-39 tuổi 40-49 tuổi 50-59 tuổi 60-69 tuổi 70-79 tuổi TCVN 8955:2011 Bảng (kết thúc) Hiệu suất ánh sáng theo phổ thị giác ban ngày Bƣớc sóng (nm) 10-19 tuổi 20-29 tuổi 30-39 tuổi 40-49 tuổi 50-59 tuổi 60-69 tuổi 70-79 tuổi CHÚ THÍCH liệu từ Thư mục tài liệu tham khảo [2] 11 TCVN 8955:2011 Sử dụng tƣơng phản độ chói liên quan đến độ tuổi 5.1 Tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi phải sử dụng giá trị tương đương với tương phản độ chói đánh giá độ nhìn rõ, tính thị giác thiết bị hiển thị hình ảnh biển báo thiết bị hiển thị Đánh giá định lượng tương phản độ chói phụ thuộc vào tình sử dụng thực với việc tính tới yếu tố sau: – Cấu trúc không gian thời gian ánh sáng (nguồn sáng); CHÚ THÍCH Tham khảo hàm độ nhạy tương phản mắt kiểu phân bố độ chói theo khơng gian thời gian để đánh giá độ tương phản – Điều kiện nhìn; CHÚ THÍCH Trong yếu tố xác định điều kiện nhìn, mức độ chói ánh sáng tác động chủ yếu đến độ nhìn rõ tương phản – Nhiệm vụ thị giác CHÚ THÍCH Đánh giá độ tương phản phụ thuộc nhiệm vụ phải thực hiện, ví dụ đối tượng nhận biết, ký tự cần đọc, đánh giá ấn tượng thị giác thử nghiệm mức độ dễ đọc, rõ ràng 5.2 Đối với số lĩnh vực ứng dụng thiết bị thị điện tử biểu tượng đồ họa (biển báo an toàn), yêu cầu giá trị đặc trưng tương phản độ chói (ISO 9241-303:2008, 5.5.2; ISO 3864-1:2011, Bảng 6; ISO 3864-4:2011, Bảng 3) Tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi phải phù hợp với giá trị 12 TCVN 8955:2011 Phụ lục A (tham khảo) Một ví dụ tính tốn áp dụng tƣơng phản độ chói liên quan đến độ tuổi A.1 Mục đích Phụ lục giới thiệu ví dụ tính tốn tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi người thuộc độ tuổi khác để chứng minh khác độ tương phản theo độ tuổi dấu hiệu Các ví dụ bổ sung cho thiết kế chiếu sáng liên quan đến hiệu suất ánh sáng theo phổ thị giác ban ngày liên quan độ tuổi giới thiệu A.2 Ví dụ tính tốn Theo phương pháp trình bày Điều 4, tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi người độ tuổi 20 với người độ tuổi 70 tính tốn tương ứng dấu hiệu thị giác thể hình A.1 a) Dữ liệu phổ xạ dấu hiệu cung cấp Hình A.1 b) Áp dụng hiệu suất ánh sáng theo phổ người độ tuổi 20, V20(), Bảng 1, sử dụng công thức (4), điều để tính tốn tương phản độ chói người độ tuổi 20, C20 dấu hiệu hình A.1 a) sau: 780 C 20  L  V e , ,1 20 380 780 L  ( ) V20 ( ) e, , 380  0,0031 0,0015 = 2,07 Tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi cịn tính tốn theo công thức người tuổi 70 áp dụng V70() sau: 780 C 70  L  V e , ,1 70 380 780 L  ( ) V70 ( ) e, , 380  0,0018 0,0016 = 1,13 13 TCVN 8955:2011 Tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi dấu hiệu Hình A.1 a) (ví dụ: chữ màu xanh dương màu nâu thẫm) 2,07đối với người độ tuổi hai mươi 1,13 người tuổi bảy mươi Độ nhìn rõ dấu hiệu đánh giá thấp nhiều người lớn tuổi Nếu cần giữ cho độ tương phản người lớn tuổi với độ tương phản người trẻ tuổi (Ca = 2,07), phải tăng độ xạ chữ màu xanh dương lên 1,83 lần CHÚ THÍCH Việc xác định giá trị giới hạn tương phản độ chói phụ thuộc vào tình thiết kế a) Ví dụ chữ b) Phổ xạ chữ CHÚ DẪN X bước sóng, nm ; Y1 phổ xạ, W.m sr nm ; Y2 hiệu suất ánh sáng ; V20(); V70(); chữ màu xanh dương; màu nâu thẫm -2 -1 -1 Hình A.1 – Ví dụ chữ sử dụng để tính tốn tƣơng phản độ chói liên quan đến độ tuổi A.3 Ví dụ áp dụng tƣơng phản độ chói liên quan đến độ tuổi thiết kế chiếu sáng Sau ví dụ sử dụng tương phản độ chói liên quan đến độ tuổi để thiết kế chiếu sáng tốt - Đánh giá hiệu thị giác nguồn sáng người lớn tuổi Với bóng đèn chuẩn để so sánh, tính tương phản độ chói cho hai vùng (của mẫu), vùng chiếu sáng bóng đèn vùng chiếu đèn so sánh, đưa giá trị định lượng hiệu thị giác người lớn tuổi 14 Thiết kế chiếu sáng để người lớn tuổi nhìn rõ TCVN 8955:2011 Có thể lựa chọn nguồn sáng phù hợp để chiếu sáng tính tốn độ tương phản độ chói đối tượng dấu hiệu thị giác cho chúng thiết kế để người lớn tuổi nhìn thấy rõ A.4 Áp dụng hàm hiệu suất ánh sáng theo phổ liên quan đến độ tuổi ánh sáng ban ngày Hàm hiệu suất ánh sáng theo phổ liên quan độ tuổi ánh sáng ban ngày Va() đo phương pháp trắc quang nhấp nháy sử dụng để đánh giá ánh sáng theo nhiệm vụ thị giác liên quan đến phân biệt không gian thời gian độ nhìn rõ nhấp nháy Hàm khác với hàm hiệu suất ánh sáng theo phổ ánh sáng ban ngày loại khác đo phương pháp so sánh độ chói trực tiếp sử dụng để đánh giá ánh sáng theo nhiệm vụ thị giác liên quan đến nhận biết độ chói nhìn thấy ánh sáng màu 15 TCVN 8955:2011 Thƣ mục tài liệu tham khảo [1] ISO/IEC Guide 71:2001 Guidelines for standards developers to address the needs of older persons and persons with disabilities [2] SAGAWA, K., TAKANASHI, Y Spectral luminous efficiency as a function of age J Opt Soc Am A18, 2001, pp 2659-2667 [3] ISO/TR 22411:2008, Ergonomics data and guidelines for the application of ISO/IEC Guide 71 to products and services to address the needs of older persons and persons with disabilities 16