Факторы, влияющие на чтение в AR


19.07.2019 Время чтения - 6 минут 110

Вступление

Острота зрения

Острота зрения, необходимая для нормального пользования AR-устройствами, может быть рассчитана на основе количества пикселей на 1 градус, которые будут показываться глазу. Это значит, что количество пикселей в горизонтальной строке дисплея должно быть разделено на горизонтальное поле зрения, обеспечиваемое оптикой гарнитуры (объектива). Например, на дисплее с разрешением 1280 x 800 количество пикселей на глаз будет составлять 640 x 800, а при поле зрения в 90 градусов количество пикселей на 1 градус будет составлять 7,1 (640/90). Это слишком низкое значение по сравнению с разрешением сетчатки глаза, ведь оно приблизительно равно значению в 60 пикселей на градус. Более низкая плотность пикселей может стать причиной размытого текста, пикселизации и эффекта экранной двери (эффект, когда видны тонкие линии между пикселями при просмотре вблизи). Даже при наличии идеальной оптики, современные гарнитуры будут работать в разрешении 20/80, что довольно мало по сравнению с человеческим глазом. Кроме того, увеличение качества оптики (в некоторых случаях) редко даёт хороший результат, ведь из-за этого происходит снижение фактического количества пикселей на градус, что дополнительно снижает остроту зрения.

Пространственная частота

Диаграмма показывает разницу в формировании изображения на фоторецепторах, когда источники света находятся на разном расстоянии друг от друга. Как только объекты приближаются слишком близко друг к другу, мозг начинает интерпретировать изображения как одно, потому что оно попадает на один фоторецептор, и мозг не может их различить.

Пространственная частота представляет собой отношению уровня детализации изображения к градусу угла обзора. Буква с мелкими деталями и острыми краями содержит более высокую пространственную частоту по сравнению с упрощенной буквой обладающей круглыми краями. Частота выражается в отношении количества циклов чередующихся темных и светлых полос (черные и белые части буквы в данном случае) к градусу угла обзора, также известного как «cpd». Люди могут воспринимать максимум 60 циклов на градус (cpd), а всё выходящее за этот предел, отфильтровывается.

Пространственная частота определяется количеством циклов чередующихся темных и светлых полос на градус угла обзора. Рисунок (а) имеет больше альтернативных светло-темных полос на градус угла обзора. Следовательно, он имеет более высокую пространственную частоту, чем (б).

Угол обзора становится меньше с увеличением расстояния, а удаление от конкретного изображения увеличивает пространственную частоту. Это оказывает непосредственное влияние на текст, просматриваемый на расстоянии. Когда расстояние увеличивается, пространственная частота текста увеличивается по мере отдаления, и ,как только оно достигает более 60 cpd, мозг начинает фильтровать высокочастотные элементы, такие как засечки, острые края и углы.

Образцы отфильтрованных сообщений. Пространственная частота указана под каждой буквой. Частота увеличивается с увеличением количества деталей, видимых человеческим глазом. Контур / контуры имеют самую высокую частоту, что облегчает просмотр правильной формы письма.

Межбуквенный интервал

Читатель может испытывать дискомфорт, фокусируясь на точке и пытаясь идентифицировать одну букву: (вверху) в изоляции, и (внизу) окруженную двумя горизонтально расположенными случайными буквами. Легче распознать R сверху, чем R, помещенную между буквами.

По утверждению, расстояние между буквами не только влияет на то, насколько легко их можно увидеть, но и на их видимый размер. Исследователи изучили расстояние между буквами и их видимый размер в зависимости от остроты зрения и обнаружили, что воспринимаемый размер широко расположенных букв, по-видимому, больше, чем близко расположенных букв того же размера. Они предположили, что причина может быть связана с боковым маскирующим эффектом, то есть буквы, которые стоят отдельно, кажутся более четкими и, следовательно, могут также казаться больше. В AR текст обычно находится на расстоянии не менее метра, и скученность может оказать негативное влияние на процесс чтения, особенно в случаях чтения больших блоков текста.

Фовеальное и парафовеальное чтение

Изображение, показывающее саккады (прыжки) и фиксации (паузы) во время процесса чтения.

В сетчатке центральная ямка глаза представляет собой ямку, состоящую из плотно умещённых колбочек в глазу, которые отвечают за острое центральное зрение, также известное как фовеальное зрение. Расстояние, на которое глаз перемещается в каждой саккаде, составляет от 1 до 20 символов, а в среднем это значение равняется 7–9 символов. Саккады происходят за 20–40 мс, и в течение этого времени глаза не получают никакой новой информации.

Изображение, показывающее фовеальную, парафовеальную и периферическую области видимости при чтении строки текста. Пунктирная линия в середине обозначает место фиксации.

Согласно исследованиям наряду с фовеальной областью, парафовеальная область также играет жизненно важную роль в непрерывном чтении. О’Реган в своем исследовании заявил, что следующее слово влияет на длину саккад: более длинные слова приводят к более длинным саккадам, а короткие слова становятся причинами коротких саккад. Таким образом, можно сказать, что парафовеальная область играет очень важную роль в непрерывном чтении и должна учитываться при разработке шрифтов, которые будут использоваться в приложениях AR для более тонкой настройки текста.

Заключение