Известно, что скорость и точность опознания, как цифр, так и букв, зависят от их формы. Чем более сложную комбинацию прямолинейных и криволинейных элементов имеет цифра или буква, тем труднее она опознается. Кодирование формой является универсальрным средством представления информации благодаря большому алфавиту различных символов. Лучше различаются и распознаются простые фигуры [1-с.61]. При современном развитии средств отображения цифровой информации, арабские цифры к настоящему времени уже претерпели незначительные изменения при отображениях их на индикаторах. Криволинейные участки арабских цифр при отображениях их на электронных индикаторах заменены прямыми линиями (сегментами) или линиями из точечных элементов (матричный метод отображения цифровых знаков). Цифровые знаки различаются числом и расположением элементов отображения, различной величиной площади знака, занимаемой высветившимися элементами формата, различной величиной площади «окна» из не высветившихся элементов цифрового формата. Кроме того, расположение двух или трех воспроизводимых параллельных линий из элементов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга, определяется при восприятии знака их разрешающей способностью, которая тоже различна. Все параметры знаков при их восприятии разделяются на стадии: обнаружение знака, различения знака, идентификация знака и опознание знака [1-с.46]. Обнаружение — стадия восприятия, на которой оператор выделяет знак из фона. При этом устанавливается лишь наличие знака в поле зрения без оценки его формы и признаков. Воспринимается общая площадь высветившихся элементов знака на фоне общей площади «окна» знака [1-с.46]. Различение — стадия восприятия, на которой оператор способен выделить элементы отображения, расположенные параллельно на некотором расстоянии друг от друга [1-с.46]. Воспринимается высветившаяся площадь знака с разделением на участки с параллельно расположенными элементами его, определяемая разрешающей способностью. Идентификация — стадия восприятия [1-с.46], на которой оператор выдеяет все элементы отображения. Воспринимается высветившаяся площадь знака с различением любого элемента его. Опознание — стадия восприятия, на которой оператор отождествляет знак с эталоном, хранящимся в его памяти.

Цифровые знаки на основе 9-ипозиционного цифрового формата [2]

Наилучшим восприятием знаков на стадии различения будет обладать такой цифровой алфавит, начертание любого из знаков которого, при его формировании будет представлять фигуру, в которой отсутствуют параллельные линии. Чем ближе параллельные линии будут расположены в начертании знака, тем труднее различение его. Начертание любого знака такого цифрового алфавита, при его формировании, должно быть визуально отображено фигурой, величина площади, из высветившихся элементов отображения (Sтэ) которой была бы равна величине площади ее «окна» (Sок) из не высветившихся элементов отображения цифрового формата (Sтэ=Sок). В этом случае величина эквивалентной площади обнаружения знака (Sобн) будет равна максимальному для данного габаритного размера цифрового формата значению:

Sобн = (Sт.э. х Sок): (Sт.э. + Sок) = Sф/4.

А отсутствие в начертании знака параллельных линий приводит к максимальной величине эквивалентной площади различения знака (Sрзл), при наименьшей величине

коэффициента разрешающей способности знака (Кр.с.зн), равной 1 (Кр.с.зн=1):

Sрзл =Sобн :Кр.с.зн = Sф/4.

Известен наименьший цифровой формат индикатора с видом матрици 3?5 для отображения цифровых знаков арабского происхождения с невысоким качеством отображения [1 -Алиев с.113]. Невысокое качество отображения объясняается начертанием знаков арабского происхождения, имеющие незначительную разрешающую способность и большое число точечных элементов на знак (рис.1).

ptptznk_1.png

Увеличить разрешающую способность цифровых знаков и сократить число точечных элементов на знак у нового цифрового алфавита легко достигается изменением начертания знаков. При начертании цифровых знаков будем исходить на основе начертания цифровых знаков 1 и 7 арабского происхождеия (рис.1б), у которых разрешающая способность максимальна или коэффициент разрешающей способности знака (Кр.с.зн) достигает минимального значения и равен 1: Кр.с.зн =1 [2]. В начертании этих знаков отсутствуют параллельные линии, мешающие их различению. Цифровой формат с видом матрицы 3?5, в котором используются все точечные элементы, активно участвующие в формировании величины площади контура знака (Sт.э.) и величины площади его «окна» (Sок) представлен на рис.2а.

ptptznk_2.png

Цифровые знаки, при начертании которых разрешающая способность их достигает максимальной величины, представлены на рис.2б. В начертании знаков арабского происхождения величина площади из неуправляемых точечных элементов (светлые точечные элементы цифрового формата — рис.1а) разделяет контур знака на параллельные участки по ширине и высоте его, увеличивающие коэффициент разрешающей способности знака.

В начертании цифровых знаков на основе цифрового формата (рис.2а) с постоянным числом точечных элементов в них величина площади «окна» вынесена наружу по отношению к контуру знака [2]. Это позволило снизить габаритнрый формат индикатора почти в два раза. Причем, есть возможность улучшить различение знака за счет снижения промежутка между точечными элементами формата, приводя величину площади из высветившихся элементов контура знака к величине площади из не высветившихся элементов его формата (рис.2д, е). При выравнивании величины площади контура знака и величины площади его «окна» (при уменьшении промежутка между точечными элементами) при сохранении габаритного размера цифрового формата — возрастают величины эквивалентной площади обнаружения, различения, идентификации знака до максимального своего значения. В этом случае начертания знаков матричного формата приближается к начертанию знаков сегментного формата. Цифровые знаки лучше идентифицируются при меньшем числе визуально различимых элементов. На площади информационного поля индикатора КИПГО2А-8?8Л [3] можно располжить два разряда цифровых зрнаков арабского происхождения с видом матрицы 3?5 (рис.3а).

ptptznk_3.png

На том же информационном поле можно разместить в два раза больше разрядов цифровых знаков с видом матрицы 3?3 с лучшей различимостью их. Преимущественное начертание знаков с наилучшей различимостью [2] их (рис.3б) очевидно. Необязательно применять цифровой формат для отображения знаков на электронных табло. Достаточно, ознакомить потребителя с начертанием знаков, обладающих наилучшим обнаружением, различением, идентификацией и опознанием, чтобы применять их на практике, где это необходимо. Такими объектами могут быть представлены номера регионов, сопровождающих номер автомобиля (рис.4), номера автодорог (рис.5), номера улиц (рис.6) и т.д. Величина площади контура цифрового знака для лучшего различения его должна быть равна половине площади формата.

ptptznk_4.png

ptptznk_5.png

ptptznk_6.png

Преимущество начертания знаков с ниалучшим различением их заключается в том, что не только они обладают наименьшим коэффициентом разрешающепй способности, при котором дальность расстояния наблюдения максимальна, но и идентифицировать и опознать знаки с наименьшим числом элементов в них не предсталяют затруднения [2].

Источники

  1. Алиев Т.М., Вигдоров Д.И., Кривошеев В.П. Системы отображения информации. Москва. «Высшая школа». 1988. 223 с. : ил.
  2. Патент № 2417455 на изобретение «Индикатор девятипозиционный» (27.04.11). Автор Патраль А.В.
  3. Лисицын Б.Л. «Отечественные приборы индикации и их зарубежные аналоги». Изд-во «Радио и связь». Москва. 1993 г. 432 с. : ил

© А.В. Патраль, 2017