Conception de poste de travail

Sur les postes de travail avec afficheurs visuels

Les écrans visuels avec des images générées électroniquement (unités d'affichage visuel ou écrans de visualisation) représentent l'élément le plus caractéristique de l'équipement de travail informatisé, tant sur le lieu de travail que dans la vie privée. Un poste de travail peut être conçu pour accueillir au minimum un écran de visualisation et un périphérique d'entrée (normalement un clavier); cependant, il peut également fournir de la place pour divers équipements techniques, notamment de nombreux écrans, périphériques d'entrée et de sortie, etc. Pas plus tard qu'au début des années 1980, la saisie de données était la tâche la plus courante pour les utilisateurs d'ordinateurs. Dans de nombreux pays industrialisés, cependant, ce type de travail est désormais effectué par un nombre relativement restreint d'utilisateurs. De plus en plus, des journalistes, des managers et même des cadres sont devenus des « utilisateurs de VDU ».

La plupart des postes de travail sur écran sont conçus pour un travail sédentaire, mais travailler en position debout peut offrir certains avantages aux utilisateurs. Ainsi, il existe un besoin de directives de conception génériques applicables aux postes de travail simples et complexes utilisés à la fois en position assise et debout. Ces lignes directrices seront formulées ci-dessous, puis appliquées à certains lieux de travail typiques.

Directives de conception

La conception du lieu de travail et la sélection de l'équipement doivent tenir compte non seulement des besoins de l'utilisateur réel pour une tâche donnée et de la variabilité des tâches des utilisateurs au cours du cycle de vie relativement long du mobilier (d'une durée de 15 ans ou plus), mais également des facteurs liés à l'entretien ou au changement de l'équipement. La norme ISO 9241, partie 5, introduit quatre principes directeurs à appliquer à la conception des postes de travail :

Ligne directrice 1 : Polyvalence et flexibilité.

Un poste de travail doit permettre à son utilisateur d'effectuer une gamme de tâches confortablement et efficacement. Cette directive tient compte du fait que les tâches des utilisateurs peuvent varier souvent ; ainsi, les chances d'une adoption universelle des lignes directrices pour le lieu de travail seront faibles.

Ligne directrice 2 : Ajustement.

La conception d'un poste de travail et de ses composants doit garantir un « ajustement » à réaliser pour une variété d'utilisateurs et une gamme d'exigences de tâches. Le concept d'ajustement concerne la mesure dans laquelle le mobilier et l'équipement peuvent répondre aux divers besoins d'un utilisateur individuel, c'est-à-dire rester à l'aise, à l'abri de l'inconfort visuel et des contraintes posturales. S'il n'est pas conçu pour une population d'utilisateurs spécifique, par exemple les hommes opérateurs de salle de contrôle européens de moins de 40 ans, le concept de poste de travail doit garantir l'adaptation à l'ensemble de la population active, y compris les utilisateurs ayant des besoins spéciaux, par exemple les personnes handicapées. La plupart des normes existantes pour le mobilier ou l'aménagement des lieux de travail ne prennent en considération que des parties de la population active (par exemple, les travailleurs « en bonne santé » entre le 5e et le 95e centile, âgés de 16 à 60 ans, comme dans la norme allemande DIN 33 402), négligeant ceux qui peut avoir besoin de plus d'attention.

De plus, bien que certaines pratiques de conception reposent encore sur l'idée d'un utilisateur « moyen », il est nécessaire de mettre l'accent sur l'ajustement individuel. En ce qui concerne les meubles de poste de travail, l'ajustement requis peut être obtenu en offrant une capacité de réglage, en concevant une gamme de tailles ou même par un équipement sur mesure. Assurer un bon ajustement est crucial pour la santé et la sécurité de l'utilisateur individuel, car les problèmes musculo-squelettiques associés à l'utilisation des écrans de visualisation sont courants et importants.

Ligne directrice 3 : Changement de posture.

La conception du poste de travail doit favoriser le mouvement, car la charge musculaire statique entraîne fatigue et inconfort et peut induire des troubles musculo-squelettiques chroniques. Une chaise qui permet un mouvement facile de la moitié supérieure du corps et un espace suffisant pour placer et utiliser des documents papier ainsi que des claviers à différentes positions au cours de la journée sont des stratégies typiques pour faciliter les mouvements du corps tout en travaillant avec un écran de visualisation.

Directive 4 : Maintenabilité — adaptabilité.

La conception du poste de travail doit tenir compte de facteurs tels que l'entretien, l'accessibilité et la capacité du lieu de travail à s'adapter aux exigences changeantes, telles que la capacité de déplacer l'équipement de travail si une tâche différente doit être effectuée. Les objectifs de cette ligne directrice n'ont pas reçu beaucoup d'attention dans la littérature ergonomique, car les problèmes qui y sont liés sont supposés avoir été résolus avant que les utilisateurs ne commencent à travailler à un poste de travail. Mais en réalité, un poste de travail est un environnement en constante évolution, et les espaces de travail encombrés, partiellement ou totalement inadaptés aux tâches à accomplir, ne sont très souvent pas le résultat de leur processus de conception initial mais le résultat d'évolutions ultérieures.

Appliquer les lignes directrices

Analyse des tâches.

La conception du lieu de travail doit être précédée d'une analyse des tâches, qui fournit des informations sur les principales tâches à effectuer au poste de travail et sur l'équipement nécessaire pour celles-ci. Dans une telle analyse, la priorité accordée aux sources d'information (par exemple, documents papier, écrans de visualisation, périphériques d'entrée), la fréquence de leur utilisation et les éventuelles restrictions (par exemple, espace limité) doivent être déterminées. L'analyse doit inclure les principales tâches et leurs relations dans l'espace et dans le temps, les zones d'attention visuelle (combien d'objets visuels doivent être utilisés ?) et la position et l'utilisation des mains (écriture, dactylographie, pointage ?).

Recommandations générales de conception

Hauteur des plans de travail.

Si des surfaces de travail à hauteur fixe doivent être utilisées, le dégagement minimum entre le sol et la surface doit être supérieur à la somme des hauteur poplitée (la distance entre le sol et l'arrière du genou) et la hauteur de dégagement de la cuisse (assise), plus la tolérance pour les chaussures (25 mm pour les hommes et 45 mm pour les femmes). Si le poste de travail est conçu pour un usage général, la hauteur poplitée et la hauteur de dégagement des cuisses doivent être sélectionnées pour la population masculine du 95e centile. La hauteur résultante pour le dégagement sous la surface du bureau est de 690 mm pour la population d'Europe du Nord et pour les utilisateurs nord-américains d'origine européenne. Pour les autres populations, la clairance minimale nécessaire doit être déterminée en fonction des caractéristiques anthropométriques de la population spécifique.

Si la hauteur de l'espace pour les jambes est sélectionnée de cette manière, le haut des surfaces de travail sera trop haut pour une grande partie des utilisateurs visés, et au moins 30 % d'entre eux auront besoin d'un repose-pieds.

Si les surfaces de travail sont réglables en hauteur, la plage de réglage requise peut être calculée à partir des dimensions anthropométriques des utilisatrices (5e ou 2.5e centile pour la taille minimale) et des utilisateurs masculins (95e ou 97.5e centile pour la taille maximale). Un poste de travail de ces dimensions pourra en général accueillir une grande partie des personnes avec peu ou pas de changement. Le résultat d'un tel calcul donne une fourchette comprise entre 600 mm et 800 mm pour les pays ayant une population d'utilisateurs ethniquement variée. Étant donné que la réalisation technique de cette gamme peut poser des problèmes mécaniques, le meilleur ajustement peut également être obtenu, par exemple, en combinant la possibilité de réglage avec des équipements de tailles différentes.

L'épaisseur minimale acceptable de la surface de travail dépend des propriétés mécaniques du matériau. D'un point de vue technique, une épaisseur comprise entre 14 mm (plastique ou métal durable) et 30 mm (bois) est réalisable.

Taille et forme de la surface de travail.

La taille et la forme d'une surface de travail sont principalement déterminées par les tâches à effectuer et l'équipement nécessaire pour ces tâches.

Pour les tâches de saisie de données, une surface rectangulaire de 800 mm sur 1200 mm offre suffisamment d'espace pour placer correctement l'équipement (écran, clavier, documents sources et porte-copie) et pour réorganiser la disposition en fonction des besoins personnels. Des tâches plus complexes peuvent nécessiter de l'espace supplémentaire. Par conséquent, la taille de la surface de travail doit dépasser 800 mm sur 1,600 1,000 mm. La profondeur de la surface doit permettre de placer le VDU à l'intérieur de la surface, ce qui signifie que les VDU avec tubes à rayons cathodiques peuvent nécessiter une profondeur allant jusqu'à XNUMX XNUMX mm.

En principe, la disposition affichée dans la figure 1 offre une flexibilité maximale pour organiser l'espace de travail pour diverses tâches. Cependant, les postes de travail avec cette disposition ne sont pas faciles à construire. Ainsi, la meilleure approximation de la disposition idéale est illustrée à la figure 2. Cette disposition permet des arrangements avec un ou deux écrans de visualisation, des périphériques d'entrée supplémentaires, etc. La surface minimale de la surface de travail doit être supérieure à 1.3 m².

Figure 1. Disposition d'un poste de travail flexible qui peut être adapté pour répondre aux besoins des utilisateurs avec différentes tâches

Figure 2. Disposition flexible

Aménagement de l'espace de travail.

La répartition spatiale des équipements dans l'espace de travail doit être planifiée après une analyse des tâches déterminant l'importance et la fréquence d'utilisation de chaque élément (tableau 1). L'affichage visuel le plus fréquemment utilisé doit être situé dans l'espace visuel central, qui est la zone ombrée de la figure 3, tandis que les commandes les plus importantes et les plus fréquemment utilisées (telles que le clavier) doivent être situées à une portée optimale. Dans le milieu de travail représenté par l'analyse des tâches (tableau 1), le clavier et la souris sont de loin les équipements les plus manipulés. Par conséquent, il convient de leur accorder la plus haute priorité dans la zone de portée. Les documents fréquemment consultés mais nécessitant peu de manipulations doivent être classés par ordre de priorité selon leur importance (par exemple, les corrections manuscrites). Les placer sur le côté droit du clavier résoudrait le problème, mais cela créerait un conflit avec l'utilisation fréquente de la souris qui doit également être située à droite du clavier. Étant donné que le VDU peut ne pas avoir besoin d'ajustements fréquents, il peut être placé à droite ou à gauche du champ de vision central, ce qui permet de placer les documents sur un porte-documents plat derrière le clavier. Il s'agit d'une solution possible, bien qu'imparfaite, « optimisée ».

Tableau 1. Fréquence et importance des éléments d'équipement pour une tâche donnée

Figure 3. Portée visuelle du poste de travail

Étant donné que de nombreux éléments de l'équipement possèdent des dimensions comparables aux parties correspondantes du corps humain, l'utilisation de divers éléments au sein d'une tâche sera toujours associée à certains problèmes. Cela peut également nécessiter certains mouvements entre les parties du poste de travail ; par conséquent, une disposition comme celle illustrée à la figure 1 est importante pour diverses tâches.

Au cours des deux dernières décennies, la puissance informatique qui aurait nécessité une salle de bal au début a été miniaturisée avec succès et condensée dans une simple boîte. Cependant, contrairement aux espoirs de nombreux praticiens selon lesquels la miniaturisation des équipements résoudrait la plupart des problèmes liés à l'aménagement du lieu de travail, les écrans de visualisation ont continué à se développer : en 1975, la taille d'écran la plus courante était de 15 pouces ; en 1995, les gens achetaient du 17 pouce à 21 pouces : moniteurs, et aucun clavier n'est devenu beaucoup plus petit que ceux conçus en 1973. Des analyses de tâches soigneusement effectuées pour la conception de postes de travail complexes revêtent toujours une importance croissante. De plus, bien que de nouveaux périphériques de saisie aient fait leur apparition, ils n'ont pas remplacé le clavier, et nécessitent encore plus de place sur le plan de travail, parfois de dimensions conséquentes, comme par exemple les tablettes graphiques au format A3.

Une gestion efficace de l'espace dans les limites d'un poste de travail, ainsi qu'à l'intérieur des salles de travail, peut aider à développer des postes de travail acceptables d'un point de vue ergonomique, prévenant ainsi l'apparition de divers problèmes de santé et de sécurité.

Une gestion efficace de l'espace ne signifie pas un gain d'espace au détriment de la convivialité des périphériques d'entrée et en particulier de la vision. L'utilisation de meubles supplémentaires, tels qu'un retour de bureau ou un support de moniteur spécial fixé au bureau, peut sembler être un bon moyen d'économiser de l'espace sur le bureau ; cependant, cela peut nuire à la posture (bras levés) et à la vision (élever le champ de vision vers le haut à partir de la position détendue). Les stratégies d'économie d'espace doivent garantir le maintien d'une distance visuelle adéquate (environ 600 mm à 800 mm), ainsi qu'une ligne de vision optimale, obtenue à partir d'une inclinaison d'environ 35º par rapport à l'horizontale (tête de 20º et yeux de 15º) .

Nouveaux concepts de mobilier.

Traditionnellement, le mobilier de bureau était adapté aux besoins des entreprises, censés refléter la hiérarchie de ces organisations : grands bureaux pour les cadres travaillant dans des bureaux « d'apparat » d'un côté, et petits meubles de dactylographes pour les bureaux « fonctionnels » de l'autre. La conception de base du mobilier de bureau n'a pas changé pendant des décennies. La situation a considérablement changé avec l'introduction des technologies de l'information et un tout nouveau concept de mobilier est apparu : celui du mobilier système.

Le mobilier système a été développé lorsque les gens se sont rendu compte que les changements dans l'équipement de travail et l'organisation du travail ne pouvaient pas être compensés par les capacités limitées du mobilier existant à s'adapter aux nouveaux besoins. Furniture offre aujourd'hui une boîte à outils qui permet aux organisations d'utilisateurs de créer un espace de travail selon leurs besoins, d'un espace minimal pour un écran et un clavier jusqu'à des postes de travail complexes pouvant accueillir divers éléments d'équipement et éventuellement des groupes d'utilisateurs. Ces meubles sont conçus pour le changement et intègrent des installations de gestion des câbles efficaces et flexibles. Alors que la première génération de mobilier système ne faisait guère plus que d'ajouter un bureau auxiliaire pour l'écran à un bureau existant, la troisième génération a complètement rompu ses liens avec le bureau traditionnel. Cette nouvelle approche offre une grande flexibilité dans la conception des espaces de travail, limitée uniquement par l'espace disponible et les capacités des organisations à utiliser cette flexibilité.

Radiation

Rayonnement dans le contexte des applications VDU

Le rayonnement est l'émission ou le transfert d'énergie rayonnante. L'émission d'énergie rayonnante sous forme de lumière en tant que destination de l'utilisation des écrans de visualisation peut s'accompagner de divers sous-produits indésirables tels que la chaleur, le son, le rayonnement infrarouge et ultraviolet, les ondes radio ou les rayons X, pour n'en nommer que quelques-uns. Alors que certaines formes de rayonnement, comme la lumière visible, peuvent affecter les humains de manière positive, certaines émissions d'énergie peuvent avoir des effets biologiques négatifs, voire destructeurs, en particulier lorsque l'intensité est élevée et la durée d'exposition est longue. Il y a quelques décennies, des limites d'exposition pour différentes formes de rayonnement ont été introduites pour protéger les personnes. Cependant, certaines de ces limites d'exposition sont remises en question aujourd'hui et, pour les champs magnétiques alternatifs à basse fréquence, aucune limite d'exposition ne peut être donnée en fonction des niveaux de rayonnement de fond naturel.

Rayonnement radiofréquence et micro-ondes des écrans de visualisation

Rayonnement électromagnétique avec une gamme de fréquences de quelques kHz à 10⁹ Hertz (la bande dite radiofréquence, ou RF, avec des longueurs d'onde allant de quelques kilomètres à 30 cm) peut être émis par les écrans de visualisation ; cependant, l'énergie totale émise dépend des caractéristiques du circuit. Dans la pratique, cependant, l'intensité du champ de ce type de rayonnement est susceptible d'être faible et confinée au voisinage immédiat de la source. Une comparaison de la force des champs électriques alternatifs dans la plage de 20 Hz à 400 kHz indique que les écrans de visualisation utilisant la technologie à tube cathodique (CRT) émettent, en général, des niveaux plus élevés que les autres écrans.

Le rayonnement "micro-ondes" couvre la région entre 3x10⁸ Hz à 3x10¹¹ Hz (longueurs d'onde de 100 cm à 1 mm). Il n'y a pas de sources de rayonnement micro-ondes dans les écrans de visualisation qui émettent une quantité d'énergie détectable dans cette bande.

Champs magnétiques

Les champs magnétiques d'un écran de visualisation proviennent des mêmes sources que les champs électriques alternatifs. Bien que les champs magnétiques ne soient pas des « rayonnements », les champs électriques et magnétiques alternatifs ne peuvent pas être séparés en pratique, puisque l'un induit l'autre. L'une des raisons pour lesquelles les champs magnétiques sont discutés séparément est qu'ils sont soupçonnés d'avoir des effets tératogènes (voir la discussion plus loin dans ce chapitre).

Bien que les champs induits par les écrans de visualisation soient plus faibles que ceux induits par certaines autres sources, telles que les lignes électriques à haute tension, les centrales électriques, les locomotives électriques, les fours en acier et les équipements de soudage, l'exposition totale produite par les écrans de visualisation peut être similaire puisque les personnes peuvent travailler huit ou plusieurs heures à proximité d'un écran de visualisation, mais rarement à proximité de lignes électriques ou de moteurs électriques. Cependant, la question de la relation entre les champs électromagnétiques et le cancer fait encore débat.

Rayonnement optique

Le rayonnement "optique" recouvre le rayonnement visible (c'est-à-dire la lumière) avec des longueurs d'onde de 380 nm (bleu) à 780 nm (rouge), et les bandes voisines du spectre électromagnétique (infrarouge de 3x10¹¹ Hz à 4x10¹⁴ Hz, longueurs d'onde de 780 nm à 1 mm ; ultraviolet à partir de 8x10¹⁴ Hz à 3x10¹⁷ Hz). Le rayonnement visible est émis à des niveaux d'intensité modérés comparables à ceux émis par les surfaces des pièces (»100 cd/m²). Cependant, le rayonnement ultraviolet est piégé par le verre de la face du tube (CRT) ou n'est pas émis du tout (autres technologies d'affichage). Les niveaux de rayonnement ultraviolet, s'ils sont détectables, restent bien en deçà des normes d'exposition professionnelle, tout comme ceux du rayonnement infrarouge.

X rayons

Les CRT sont des sources bien connues de rayons X, tandis que d'autres technologies comme les écrans à cristaux liquides (LCD) n'en émettent aucun. Les processus physiques derrière les émissions de ce type de rayonnement sont bien compris, et les tubes et les circuits sont conçus pour maintenir les niveaux émis bien en dessous des limites d'exposition professionnelle, voire en dessous des niveaux détectables. Le rayonnement émis par une source ne peut être détecté que si son niveau dépasse le niveau de fond. Dans le cas des rayons X, comme pour les autres rayonnements ionisants, le niveau de fond est fourni par le rayonnement cosmique et par le rayonnement des matières radioactives dans le sol et dans les bâtiments. En fonctionnement normal, un écran de visualisation n'émet pas de rayons X dépassant le niveau de rayonnement de fond (50 nGy/h).

Recommandations de rayonnement

En Suède, l'ancienne organisation MPR (Statens Mät och Provråd, le Conseil national de métrologie et d'essais), aujourd'hui SWEDAC, a élaboré des recommandations pour l'évaluation des écrans de visualisation. L'un de leurs principaux objectifs était de limiter tout sous-produit indésirable à des niveaux pouvant être atteints par des moyens techniques raisonnables. Cette approche va au-delà de l'approche classique consistant à limiter les expositions dangereuses à des niveaux où la probabilité d'une atteinte à la santé et à la sécurité semble être suffisamment faible.

Au début, certaines recommandations du MPR avaient pour effet indésirable de réduire la qualité optique des écrans CRT. Cependant, à l'heure actuelle, seuls très peu de produits à très haute résolution peuvent subir une dégradation si le fabricant tente de se conformer au MPR (maintenant MPR-II). Les recommandations incluent des limites pour l'électricité statique, les champs magnétiques et électriques alternatifs, les paramètres visuels, etc.

Qualité d'image

Définitions de la qualité d'image

Le terme qualité décrit l'adéquation des attributs distinctifs d'un objet à un objectif défini. Ainsi, la qualité d'image d'un afficheur inclut toutes les propriétés de la représentation optique concernant la perceptibilité des symboles en général, et la lisibilité ou la lisibilité des symboles alphanumériques. En ce sens, les termes optiques utilisés par les fabricants de tubes, comme la résolution ou la taille minimale du spot, décrivent des critères de qualité de base concernant les capacités d'un appareil donné à afficher des lignes fines ou de petits caractères. De tels critères de qualité sont comparables à l'épaisseur d'un crayon ou d'un pinceau pour une tâche donnée d'écriture ou de peinture.

Certains des critères de qualité utilisés par les ergonomes décrivent des propriétés optiques pertinentes pour la lisibilité, par exemple le contraste, tandis que d'autres, comme la taille des caractères ou la largeur du trait, font davantage référence à des caractéristiques typographiques. En outre, certaines fonctionnalités dépendantes de la technologie telles que le scintillement des images, la persistance des images ou la uniformité de contraste au sein d'un affichage donné sont également pris en compte en ergonomie (voir figure 4).

Figure 4. Critères d'évaluation des images

La typographie est l'art de composer des "types", qui ne consistent pas seulement à façonner les polices, mais aussi à sélectionner et à définir le type. Ici, le terme typographie est utilisé dans le premier sens.

Caractéristiques de base

Résolution.

La résolution est définie comme le plus petit détail perceptible ou mesurable dans une présentation visuelle. Par exemple, la résolution d'un écran CRT peut être exprimée par le nombre maximum de lignes pouvant être affichées dans un espace donné, comme cela se fait habituellement avec la résolution des films photographiques. On peut également décrire la taille de spot minimale qu'un appareil peut afficher à une luminance donnée (luminosité). Plus la tache minimale est petite, meilleur est l'appareil. Ainsi, le nombre de points de taille minimale (éléments d'image - également appelés pixels) par pouce (dpi) représente la qualité de l'appareil, par exemple, un appareil de 72 dpi est inférieur à un affichage de 200 dpi.

En général, la résolution de la plupart des écrans d'ordinateur est bien inférieure à 100 dpi : certains écrans graphiques peuvent atteindre 150 dpi, mais uniquement avec une luminosité limitée. Cela signifie que si un contraste élevé est requis, la résolution sera plus faible. Par rapport à la résolution d'impression, par exemple 300 dpi ou 600 dpi pour les imprimantes laser, la qualité des écrans de visualisation est inférieure. (Une image avec 300 dpi a 9 fois plus d'éléments dans le même espace qu'une image de 100 dpi.)

Adressabilité.

L'adressabilité décrit le nombre de points individuels dans le champ que l'appareil est capable de spécifier. L'adressabilité, très souvent confondue avec la résolution (parfois délibérément), est une spécification donnée pour les appareils : « 800 x 600 » signifie que la carte graphique peut adresser 800 points sur chacune des 600 lignes horizontales. Puisqu'il faut au moins 15 éléments dans le sens vertical pour écrire des chiffres, des lettres et d'autres caractères avec des ascendants et des descendants, un tel écran peut afficher un maximum de 40 lignes de texte. Aujourd'hui, les meilleurs écrans disponibles peuvent adresser 1,600 1,200 x 800 600 points ; cependant, la plupart des écrans utilisés dans l'industrie adressent XNUMX x XNUMX points ou même moins.

Sur les afficheurs des appareils dits "orientés caractères", ce ne sont pas des points (points) de l'écran qui sont adressés mais des cases de caractères. Dans la plupart de ces appareils, il y a 25 lignes avec 80 positions de caractères chacune à l'écran. Sur ces écrans, chaque symbole occupe le même espace quelle que soit sa largeur. Dans l'industrie, le plus petit nombre de pixels dans une boîte est de 5 de large sur 7 de haut. Cette case autorise les caractères majuscules et minuscules, bien que les descendants en "p", "q" et "g", et les ascendants au-dessus de "Ä" ou "Á" ne puissent pas être affichés. La qualité considérablement meilleure est fournie avec la boîte 7 x 9, qui est « standard » depuis le milieu des années 1980. Pour obtenir une bonne lisibilité et des formes de caractères raisonnablement bonnes, la taille de la zone de caractères doit être d'au moins 12 x 16.

Flicker et taux de rafraîchissement.

Les images sur les CRT et sur certains autres types de VDU ne sont pas des images persistantes, comme sur le papier. Ils ne paraissent stables qu'en profitant d'un artefact de l'œil. Cela n'est toutefois pas sans pénalité, puisque l'écran a tendance à scintiller si l'image n'est pas constamment rafraîchie. Le scintillement peut influencer à la fois les performances et le confort de l'utilisateur et doit toujours être évité.

Le scintillement est la perception de la luminosité qui varie dans le temps. La gravité du scintillement dépend de divers facteurs tels que les caractéristiques du luminophore, la taille et la luminosité de l'image scintillante, etc. Des recherches récentes montrent que des taux de rafraîchissement jusqu'à 90 Hz peuvent être nécessaires pour satisfaire 99 % des utilisateurs, alors qu'auparavant recherche, des taux de rafraîchissement bien inférieurs à 50 Hz ont été jugés satisfaisants. Selon diverses caractéristiques de l'affichage, une image sans scintillement peut être obtenue par des taux de rafraîchissement entre 70 Hz et 90 Hz ; les écrans avec un fond clair (polarité positive) ont besoin d'un minimum de 80 Hz pour être perçus comme sans scintillement.

Certains appareils modernes offrent un taux de rafraîchissement réglable ; malheureusement, des taux de rafraîchissement plus élevés sont associés à une résolution ou une adressabilité plus faible. La capacité d'un appareil à afficher des images haute « résolution » avec des taux de rafraîchissement élevés peut être évaluée par sa bande passante vidéo. Pour les écrans de haute qualité, la bande passante vidéo maximale se situe au-dessus de 150 MHz, tandis que certains écrans offrent moins de 40 MHz.

Pour obtenir une image sans scintillement et une haute résolution avec des appareils à faible bande passante vidéo, les constructeurs appliquent une astuce issue de la télévision commerciale : le mode entrelacé. Dans ce cas, une ligne sur deux de l'affichage est rafraîchie avec une fréquence donnée. Le résultat n'est cependant pas satisfaisant si des images statiques, telles que du texte et des graphiques, sont affichées et que le taux de rafraîchissement est inférieur à 2 x 45 Hz. Malheureusement, la tentative de supprimer l'effet perturbateur du scintillement peut induire d'autres effets négatifs.

Gigue.

La gigue est le résultat de l'instabilité spatiale de l'image ; un élément d'image donné n'est pas affiché au même endroit sur l'écran après chaque processus de rafraîchissement. La perception de la gigue est indissociable de la perception du scintillement.

La gigue peut avoir sa cause dans l'écran de visualisation lui-même, mais elle peut également être induite par une interaction avec d'autres équipements sur le lieu de travail, comme une imprimante ou d'autres écrans de visualisation ou dispositifs générant des champs magnétiques.

Contraste.

Le contraste de luminosité, le rapport de la luminance d'un objet donné à son environnement, représente la caractéristique photométrique la plus importante pour la lisibilité et la lisibilité. Alors que la plupart des normes exigent un rapport minimum de 3:1 (caractères clairs sur fond sombre) ou 1:3 (caractères sombres sur fond clair), le contraste optimal est en fait d'environ 10:1, et les appareils de bonne qualité atteignent des valeurs plus élevées même dans des conditions lumineuses. environnements.

Le contraste des écrans « actifs » est altéré lorsque la lumière ambiante est augmentée, tandis que les écrans « passifs » (par exemple, les écrans LCD) perdent du contraste dans les environnements sombres. Les écrans passifs avec rétroéclairage peuvent offrir une bonne visibilité dans tous les environnements dans lesquels les personnes peuvent travailler.

Acuité.

La netteté d'une image est une caractéristique bien connue, mais encore mal définie. Par conséquent, il n'y a pas de méthode convenue pour mesurer la netteté en tant que caractéristique pertinente pour la lisibilité et la lisibilité.

Caractéristiques typographiques

Lisibilité et lisibilité.

La lisibilité fait référence à la compréhensibilité d'un texte en tant que série d'images connectées, tandis que la lisibilité fait référence à la perception de caractères uniques ou groupés. Ainsi, une bonne lisibilité est, en général, une condition préalable à la lisibilité.

La lisibilité du texte dépend de plusieurs facteurs : certains ont fait l'objet d'une enquête approfondie, tandis que d'autres facteurs pertinents, tels que les formes de caractères, doivent encore être classés. L'une des raisons en est que l'œil humain représente un instrument très puissant et robuste, et les mesures utilisées pour les performances et les taux d'erreur ne permettent souvent pas de faire la distinction entre les différentes polices. Ainsi, dans une certaine mesure, la typographie reste encore un art plutôt qu'une science.

Polices et lisibilité.

Une police est une famille de caractères conçue pour offrir soit une lisibilité optimale sur un support donné, par exemple du papier, un affichage électronique ou un affichage par projection, soit une qualité esthétique souhaitée, soit les deux. Alors que le nombre de polices disponibles dépasse la dizaine de milliers, seules quelques polices, numérotées par dizaines, sont considérées comme « lisibles ». Étant donné que la lisibilité et la lisibilité d'une police sont également affectées par l'expérience du lecteur (certaines polices « lisibles » seraient devenues ainsi en raison de décennies, voire de siècles d'utilisation sans changer de forme, la même police peut être moins lisible sur un écran que sur papier, simplement parce que ses personnages ont l'air "nouveaux". Ce n'est cependant pas la raison principale de la mauvaise lisibilité des écrans.

En général, la conception des polices d'écran est limitée par des lacunes technologiques. Certaines technologies imposent des limites très étroites à la conception des caractères, par exemple, des LED ou d'autres écrans tramés avec un nombre limité de points par affichage. Même les meilleurs écrans CRT peuvent rarement rivaliser avec l'impression (figure 5). Au cours des dernières années, des recherches ont montré que la vitesse et la précision de la lecture sur écran sont environ 30 % inférieures à celles sur papier, mais on ne sait pas encore si cela est dû aux caractéristiques de l'affichage ou à d'autres facteurs.

Figure 5. Apparition d'une lettre à différentes résolutions d'écran et sur papier (à droite)

Des caractéristiques aux effets mesurables.

Les effets de certaines caractéristiques des représentations alphanumériques sont mesurables, par exemple la taille apparente des caractères, le rapport hauteur/largeur, le rapport largeur/taille du trait, l'espacement des lignes, des mots et des caractères.

La taille apparente des caractères, mesurée en minutes d'arc, montre un optimum de 20' à 22' ; cela correspond à environ 3 mm à 3.3 mm de hauteur dans des conditions normales de visualisation dans les bureaux. Des caractères plus petits peuvent entraîner une augmentation des erreurs, une fatigue visuelle, ainsi qu'une plus grande tension posturale en raison de la distance de visualisation restreinte. Ainsi, le texte ne doit pas être représenté dans une taille apparente inférieure à 16'.

Cependant, les représentations graphiques peuvent nécessiter l'affichage d'un texte de plus petite taille. Pour éviter les erreurs, d'une part, et une charge visuelle élevée pour l'utilisateur, d'autre part, les parties du texte à éditer doivent être affichées dans une fenêtre séparée pour assurer une bonne lisibilité. Les caractères dont la taille apparente est inférieure à 12' ne doivent pas être affichés sous forme de texte lisible, mais remplacés par un bloc gris rectangulaire. De bons programmes permettent à l'utilisateur de sélectionner la taille réelle minimale des caractères à afficher sous forme alphanumérique.

Le rapport hauteur/largeur optimal des caractères est d'environ 1:0.8 ; la lisibilité est altérée si le rapport est supérieur à 1:0.5. Pour une bonne impression lisible et également pour les écrans CRT, le rapport entre la hauteur des caractères et la largeur du trait est d'environ 10:1. Cependant, ce n'est qu'une règle empirique; les caractères lisibles à haute valeur esthétique présentent souvent des largeurs de trait différentes (voir figure 5).

L'espacement optimal des lignes est très important pour la lisibilité, mais aussi pour le gain de place, si une quantité donnée d'informations doit être affichée dans un espace limité. Le meilleur exemple en est le journal quotidien, où une énorme quantité d'informations est affichée sur une page, mais reste lisible. L'interligne optimal est d'environ 20 % de la hauteur des caractères entre les descendants d'une ligne et les ascendants de la suivante ; il s'agit d'une distance d'environ 100 % de la hauteur des caractères entre la ligne de base d'une ligne de texte et les ascendantes de la suivante. Si la longueur de la ligne est réduite, l'espace entre les lignes peut également être réduit, sans perte de lisibilité.

L'espacement des caractères est invariable sur les écrans orientés caractères, ce qui les rend inférieurs en termes de lisibilité et de qualité esthétique aux écrans à espace variable. Un espacement proportionnel en fonction de la forme et de la largeur des caractères est préférable. Cependant, une qualité typographique comparable à des polices imprimées bien conçues n'est réalisable que sur quelques écrans et lors de l'utilisation de programmes spécifiques.

Éclairage ambiant

Les problématiques spécifiques des postes de travail sur écran

Au cours des 90 dernières années d'histoire industrielle, les théories sur l'éclairage de nos lieux de travail ont été régies par la notion que plus de lumière améliorera la vision, réduira le stress et la fatigue, ainsi que la performance. "Plus de lumière", à proprement parler "plus de soleil", était le slogan des habitants de Hambourg, en Allemagne, il y a plus de 60 ans, lorsqu'ils sont descendus dans la rue pour se battre pour des maisons meilleures et plus saines. Dans certains pays comme le Danemark ou l'Allemagne, les travailleurs ont aujourd'hui le droit d'avoir un peu de lumière du jour sur leur lieu de travail.

L'avènement des technologies de l'information, avec l'émergence des premiers écrans de visualisation dans les zones de travail, a probablement été le premier événement au cours duquel les travailleurs et les scientifiques ont commencé à se plaindre de trop de lumière dans les zones de travail. La discussion a été alimentée par le fait facilement détectable que la plupart des écrans de visualisation étaient équipés de CRT, qui ont des surfaces de verre incurvées sujettes aux reflets voilants. De tels dispositifs, parfois appelés « écrans actifs », perdent du contraste lorsque le niveau d'éclairage ambiant devient plus élevé. Cependant, la refonte de l'éclairage pour réduire les déficiences visuelles causées par ces effets est compliquée par le fait que la plupart des utilisateurs utilisent également des sources d'information sur papier, qui nécessitent généralement des niveaux accrus de lumière ambiante pour une bonne visibilité.

Le rôle de la lumière ambiante

La lumière ambiante trouvée à proximité des postes de travail sur écran sert à deux fins différentes. Tout d'abord, il éclaire l'espace de travail et les matériaux de travail comme le papier, les téléphones, etc. (effet primaire). Deuxièmement, il éclaire la pièce en lui donnant sa forme visible et en donnant aux utilisateurs l'impression d'une lumière environnante (effet secondaire). Étant donné que la plupart des installations d'éclairage sont planifiées selon le concept d'éclairage général, les mêmes sources d'éclairage servent aux deux fins. L'effet principal, éclairer les objets visuels passifs pour les rendre visibles ou lisibles, est devenu discutable lorsque les gens ont commencé à utiliser des écrans actifs qui n'ont pas besoin de lumière ambiante pour être visibles. Le bénéfice restant de l'éclairage de la pièce a été réduit à l'effet secondaire, si l'écran de visualisation est la principale source d'informations.

La fonction des écrans de visualisation, à la fois des écrans CRT (écrans actifs) et des écrans LCD (écrans passifs), est altérée par la lumière ambiante de manière spécifique :

CRT :

• La surface en verre incurvée reflète les objets lumineux dans l'environnement et forme une sorte de «bruit» visuel.
• En fonction de l'intensité de l'éclairage ambiant, le contraste des objets affichés est réduit à un degré tel que la lisibilité ou la lisibilité des objets est altérée.
• Les images sur les CRT couleur subissent une double dégradation : premièrement, le contraste de luminosité de tous les objets affichés est réduit, comme sur les CRT monochromes. Deuxièmement, les couleurs sont modifiées afin que le contraste des couleurs soit également réduit. De plus, le nombre de couleurs distinguables est réduit.

LCD (et autres écrans passifs) :

• Les réflexions sur les écrans LCD sont moins préoccupantes que celles sur les surfaces CRT, car ces écrans ont des surfaces planes.
• Contrairement aux écrans actifs, les écrans LCD (sans rétroéclairage) perdent du contraste sous de faibles niveaux d'éclairage ambiant.
• En raison des mauvaises caractéristiques directionnelles de certaines technologies d'affichage, la visibilité ou la lisibilité des objets affichés est considérablement réduite si la direction principale de l'incidence de la lumière est défavorable.

La mesure dans laquelle ces déficiences exercent un stress sur les utilisateurs ou entraînent une réduction substantielle de la visibilité/lisibilité/lisibilité des objets visuels dans des environnements de travail réels varie considérablement. Par exemple, le contraste des caractères alphanumériques sur les écrans monochromes (CRT) est en principe réduit, mais si l'éclairement de l'écran est dix fois plus élevé que dans les environnements de travail normaux, de nombreux écrans auront toujours un contraste suffisant pour lire les caractères alphanumériques. D'autre part, les écrans couleur des systèmes de conception assistée par ordinateur (CAO) diminuent considérablement leur visibilité, de sorte que la plupart des utilisateurs préfèrent atténuer l'éclairage artificiel, voire l'éteindre, et, en outre, empêcher la lumière du jour de pénétrer dans leur lieu de travail. surface.

Remèdes possibles

Modification des niveaux d'éclairement.

Depuis 1974, de nombreuses études ont été réalisées qui ont abouti à des recommandations pour réduire l'éclairement au poste de travail. Cependant, ces recommandations étaient principalement basées sur des études avec des dépistages insatisfaisants. Les niveaux recommandés se situaient entre 100 lux et 1,000 200 lux, et généralement, des niveaux bien inférieurs aux recommandations des normes existantes pour l'éclairage des bureaux (par exemple, 300 lux ou 500 à XNUMX lux) ont été discutés.

Lorsque des écrans positifs avec une luminance d'environ 100 cd/m² luminosité et une sorte de traitement anti-éblouissement efficace sont utilisés, l'utilisation d'un écran de visualisation ne limite pas le niveau d'éclairement acceptable, puisque les utilisateurs trouvent acceptables des niveaux d'éclairement jusqu'à 1,500 XNUMX lx, une valeur très rare dans les zones de travail.

Si les caractéristiques pertinentes des écrans de visualisation ne permettent pas de travailler confortablement sous un éclairage de bureau normal, comme cela peut se produire lors du travail avec des tubes de stockage, des lecteurs de micro-images, des écrans couleur, etc., les conditions visuelles peuvent être considérablement améliorées en introduisant un éclairage à deux composants. L'éclairage à deux composants est une combinaison d'éclairage indirect de la pièce (effet secondaire) et d'éclairage de travail direct. Les deux composants doivent être contrôlables par les utilisateurs.

Contrôler les reflets sur les écrans.

Contrôler l'éblouissement sur les écrans est une tâche difficile car presque tous les remèdes qui améliorent les conditions visuelles sont susceptibles d'altérer une autre caractéristique importante de l'affichage. Certains remèdes, proposés depuis de nombreuses années, comme les filtres à mailles, suppriment les reflets des affichages mais ils altèrent également la lisibilité de l'affichage. Les luminaires à faible luminance provoquent moins d'éblouissement réfléchi sur les écrans, mais la qualité d'un tel éclairage est généralement jugée par les utilisateurs comme étant inférieure à celle de tout autre type d'éclairage.

Pour cette raison, toute mesure (voir figure 6) doit être appliquée avec prudence et uniquement après avoir analysé la cause réelle de la gêne ou de la perturbation. Trois manières possibles de contrôler l'éblouissement sur les écrans sont : la sélection de l'emplacement correct de l'écran par rapport aux sources d'éblouissement ; sélection d'équipements appropriés ou ajout d'éléments à ceux-ci; et l'utilisation de l'éclairage. Les coûts des mesures à prendre sont du même ordre : il ne coûte presque rien de placer des écrans de manière à éliminer l'éblouissement réfléchi. Cependant, cela peut ne pas être possible dans tous les cas ; ainsi, les mesures liées à l'équipement seront plus coûteuses mais peuvent être nécessaires dans divers environnements de travail. Le contrôle de l'éblouissement par l'éclairage est souvent recommandé par les spécialistes de l'éclairage ; cependant, cette méthode est la plus coûteuse mais pas la plus efficace pour contrôler l'éblouissement.

Figure 6. Stratégies de contrôle de l'éblouissement sur les écrans

La mesure la plus prometteuse à l'heure actuelle est l'introduction d'écrans positifs (écrans à fond clair) avec un traitement antireflet supplémentaire pour la surface du verre. Encore plus réussie que cela sera l'introduction d'écrans plats avec une surface presque mate et un fond clair ; de tels écrans, cependant, ne sont pas disponibles pour une utilisation générale aujourd'hui.

L'ajout de capots aux écrans est la ultima ratio des ergonomes pour les environnements de travail difficiles comme les zones de production, les tours d'aéroports ou les cabines d'opérateurs de grues, etc. Si des capots sont vraiment nécessaires, il est probable qu'il y aura des problèmes d'éclairage plus graves que le simple éblouissement réfléchi sur les écrans visuels.

La modification de la conception des luminaires s'effectue principalement de deux manières : premièrement, en réduisant la luminance (correspond à la luminosité apparente) de certaines parties des luminaires (ce que l'on appelle "l'éclairage VDU"), et deuxièmement, en introduisant de la lumière indirecte au lieu de la lumière directe. Les résultats des recherches actuelles montrent que l'introduction de la lumière indirecte apporte des améliorations substantielles aux utilisateurs, réduit la charge visuelle et est bien acceptée par les utilisateurs.

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