Eine Informationsaufnahme mithilfe des visuellen Sinnessystems setzt grundsätzlich voraus, dass sich die Informationen im Gesichtsfeld des Menschen befinden. Eine zuverlässige Tiefenwahrnehmung aller Farben ist auf ca. 19° Winkelabweichung von der Sehachse in alle Richtungen begrenzt. Bei größeren Winkeln können Menschen noch Graustufen und Bewegungen erfassen, sofern nicht durch Kopfbewegungen ein größeres Blickfeld entsteht. Für die Farbgestaltung von Informationsdarstellungen sind sowohl Grenzwerte des menschlichen Sehraumes als auch seine Aufgaben zu berücksichtigen.
Bei ausreichenden Leuchtdichten kann der Mensch über die Farbrezeptoren der Augen (Zapfen) Farben von Blau-violett bis hin zu Purpurrot wahrnehmen. Dies entspricht einem Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis 780 nm aus dem Spektrum der elektromagnetischen Strahlung (siehe Abbildung 4). Wellenlängen außerhalb dieses Bereichs sind zur Informationsdarstellung nicht geeignet.
Unterschiede zwischen Farben können Menschen nur bei ausreichender Helligkeit sicher erkennen und wenn sie im Spektrum und/oder in ihrer Intensität ausreichend weit auseinanderliegen. Das ist z. B. bei unterschiedlichen Grundfarben (rot, blau, gelb) oder bei Schwarz-Weiß-Darstellungen der Fall. Im Spektrum zu nahe beieinander und daher schlecht unterscheidbar sind z. B. schwarze Schrift auf grauem Untergrund oder gelbe Linien auf weißem Hintergrund.
Mithilfe von Hell-Dunkel-Rezeptoren (Stäbchen) auf der Netzhaut werden Helligkeitsabstufungen (Lichtintensitäten) wahrgenommen. Bei Dunkelheit sind Farben allenfalls als Schwarz-Weiß-Unterschiede in Grauabstufungen erkennbar.
Abbildung kann aus Gründen des Urheberrechts nicht dargestellt werden.
Abb. 4
Mithilfe eines Prismas wird "weißes" Sonnenlicht in seine Spektralfarben zerlegt.
Die Softwaregestaltung sollte berücksichtigen, dass eine ausgewogene Leuchtdichteverteilung die Sehwahrnehmung unterstützt. Große Helligkeitsunterschiede, die zu erhöhten Anforderungen an die Hell-Dunkel-Adaptation führen, sollten vermieden werden. Bei ausreichender Beleuchtung sind die Leuchtdichten in der Umgebung und am Arbeitsplatz zudem so, dass bei Verwendung eines hellen Hintergrundes für die Bildschirmdarstellung mit weniger störenden Spiegelungen gerechnet werden kann. Dies ist einer der Gründe, weshalb die Positivdarstellung (dunkle Schrift auf hellem Grund) von Software grundsätzlich zu empfehlen ist.
Immer wenn ein Ausschnitt einer Bildschirmanzeige direkt angeschaut wird, fällt dieser Ausschnitt genau auf die Stelle des schärfsten Sehens auf der Netzhaut (Netzhautgrube/Fovea centralis) des Menschen (siehe Abbildung 5).
Abb. 5
Prozess der visuellen Wahrnehmung
Abb. 6
Betrachtung eines Sehobjekts durch Blicksprünge auf Teile des Sehobjekts und Zusammenstellung als ganzes Sehobjekt
Soll ein größeres Sehobjekt auf der Bildschirmanzeige betrachtet werden, so werden zum scharfen Sehen Ausschnitte von Sehobjekten nacheinander auf die Fovea centralis fokussiert. Dazu sind Kopfbewegungen oder Bewegungen des Augapfels in Form von ruckartigen Blicksprüngen (Sakkaden) notwendig (siehe Abbildung 6). Die Wahrnehmung eines größeren Sehobjekts auf der Bildschirmanzeige, das aus mehreren Ausschnitten zusammengesetzt werden muss, benötigt mehr Zeit und ist mit einer höheren Belastung verbunden.
Um ein scharfes Bild zu erzeugen, muss die Brechkraft der Augenlinse ständig so verändert werden, dass unterschiedlich weit entfernte Bilder auf der Netzhaut scharf abgebildet werden. Diesen Vorgang der Brechkraftanpassung der Augenlinse nennt man Akkommodation (siehe Abbildung 7). Je größer der Entfernungsunterschied, desto mehr Zeit wird benötigt, um die optimale Akkommodation einzustellen und somit Gegenstände in verschiedenen Entfernungen zu erkennen. Zeiten von mehr als einer halben Sekunde sind keine Seltenheit; der Zeitbedarf nimmt in der Regel im höheren Lebensalter zu. Bildschirmanzeigen und andere Medien, die als Informationsquelle dienen, sollten daher eine ähnliche Entfernung zum Auge haben. Sind unterschiedliche Entfernungen erforderlich, sollten Informationen nach Priorität strukturiert werden.
Abb. 7
Akkommodation - Veränderung der Augenlinse zum Scharfstellen von Sehobjekten
Die Anpassung des Auges an unterschiedliche Beleuchtungsstärken (zum Beispiel Nachthimmel oder Sonnenschein, dunkel oder hell) wird Adaptation genannt. Für die Adaptation sind die Regulierung des Lichteinfalls durch den Pupillenreflex sowie die Photorezeptoren der Netzhaut des Auges (Stäbchen und Zapfen) verantwortlich. Die Adaptation im Bereich der Netzhaut ist ein langsamer Stoffwechselprozess, den der Mensch nicht beschleunigen kann. Für die vollständige Dunkeladaptation nach einem Aufenthalt bei Tageslicht mit plötzlichem Übergang in Dunkelheit werden ca. 40 Minuten benötigt. Auch wenn an Arbeitsplätzen, an denen mit Software gearbeitet wird, Übergänge nicht so extrem oder schnell auftreten, sind die Adaptationszeiten bei Darstellungen auf dem Bildschirm zu berücksichtigen.
Die Farb- und Be...
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