Вимоги до моніторів ПК
Введення
Персональні комп'ютери використовуються мільйонами людей в усьому світі -
програмістами, операторами і просто користувачами - в процесі повсякденної
діяльності. Тому серед гігієнічних проблем сучасності проблеми гігієни
праці користувачів ПЕОМ відносяться до числа найбільш актуальних, так як
безперервно розширюється коло завдань, що вирішуються ПЕОМ, і всі великі контингенти
людей залучаються до процесу використання обчислювальної техніки.
Праця оператора ПЕОМ відноситься до форм праці з високим нервово-емоційним
напругою. Це обумовлено необхідністю постійного спостереження за динамікою
зображення, розрізнення тексту рукописних та друкованих матеріалів, виконанням
машинописних і графічних робіт. В процесі роботи потрібно постійно
підтримувати активну увагу. Праця вимагає високої відповідальності, оскільки
ціна помилки досить велика, аж до великих економічних втрат і
аварій.
Зростання застосування ПК на робочих місцях різного призначення привернуло
увагу до цілого ряду фактів негативного впливу на здоров'я, які
пов'язані або вважаються пов'язаними саме з роботою на комп'ютері. Основна
навантаження при цьому припадає на зір, оскільки при роботі з монітором очі
втомлюються значно швидше, ніж за будь-яких інших видах роботи. Тому має
сенс докладніше зупинитися на медичні аспекти впливу роботи за
комп'ютером на зір оператора, а також на вимогах до моніторів і
характеристики зображення на екрані.
Основні характеристики зображення на екрані
Монітор - це, як правило, єдиний пристрій, "лицем до лиця" з яким
користувач проводить не один рік. Легкість для читання інформації на екрані залежить
від чіткості елементів зображення. Основними параметрами зображення на екрані
монітора є яскравість, контраст, розміри і форма знаків, відбивна
здатність екрану, наявність або відсутність мерехтінь.
Яскравість зображення (мається на увазі яскравість світлих елементів, тобто знака для
негативного зображення та фону для позитивного) нормується для того, щоб
полегшити пристосування око до самосвітним об'єктам. Обмежено також (у
межах (25%) і коливання яскравості. Нормується зовнішня освітленість екрана (100
- 250 лк). Дослідження показали, що при більш високих рівнях освітленості
екрану зорова система втомлюється швидше й більшою мірою.
До цих пір залишається спірним питання про те, що краще для зору: позитивне
зображення (світлий екран і темні символи) або, навпаки, негативний
зображення. І для того і для іншого варіанту можна навести доводи за і
проти. Гігієністи вважають, однак, що якщо робота з ПЕОМ передбачає
одночасно і роботу з паперовим носієм - зошит, книга (тобто доводиться
поперемінно дивитися на ділянки з позитивної та негативної полярністю), то краще
і на екрані монітора мати темні символи на світлому фоні, щоб очам не
доводилося постійно перебудовуватися. При виборі колірної гами перевагу
слід віддавати зелено-блакитний частини спектру. Опитування, проведене у 1997р. серед
студентів Московської медичної академії імені І.М. Сеченова, показав, що 66%
користувачів віддають перевагу для тривалої роботи з відеотерміналом позитивне
зображення, в основному варіант "блакитний екран - чорні символи".
Думки з приводу вибору певного кольору світіння екрану також розходяться.
Передбачається, що білий, зелений і оранжевий кольори дають однакову чіткість
при негативної полярності; при спостереженні з великих відстаней зелений і
оранжевий кольори видно краще, тоді як білий кілька сприяє зменшенню
числа помилок читання. Якщо враховувати колірну сліпоту і кольорове бінокулярний
зір, то червоний і блакитний кольори не рекомендуються. Взагалі, багатобарвне
подання інформації на екрані комп'ютера значно спрощує її аналіз,
проте може викликати проблеми у людей з дефектами колірного зору.
Досить часто чинником, що сприяє швидкого стомлення очей, стає і
контраст між фоном і символами на екрані. Зрозуміло, що мала контрастність
ускладнює розрізнення символів, однак і занадто велика теж шкодить. Тому
контраст повинен бути в межах від 3:1 до 1,5:1. При більш низьких рівнях
контрастності у працюючих швидше наступали несприятливі зміни
здатності фокусувати зображення та критичної частоти злиття світлових
мигтіння, реєструвалося більше скарг на втому очей і загальну втому.
Людське око не може довго працювати з дрібними об'єктами. Ось чому
нормуються розміри знаків на екрані. Наприклад, кутовий розмір знака повинен бути
в межах від 16 до 60 кутових хвилин, що складає від 0,46 до 1,75 см, якщо
користувач дивиться на екран з відстані 50 см (мінімальна відстань,
рекомендоване Гігієністами).
Гігієністами зазначено, що читання, в першу чергу у дітей, значно
утруднене і швидко приводить до стомлення, якщо літери мають незвичні химерні
обриси. З цієї причини лікарі без ентузіазму ставляться до повального захоплення
різноманітними шрифтами, особливо в освітніх програмах для дітей.
Дослідження зору у школярів початкових класів показали, що при читанні
тексту, набраного шрифтом більш складного малюнка, у дітей швидше падає
швидкість читання, частіше відзначається зниження критичної частоти злиття світлових
мелькання. СанПиН включає кілька параметрів, що визначають допустиму форму і
розміри знака. Зокрема, нормується відношення ширини знака до висоти
(0,5-1,0, краще 0,7-0,9), тобто знаки не повинні бути ні занадто вузькими, ні
занадто широкими. Легкість для читання знижується, якщо растр зображення видно;
збільшення матриці знаку (до 7 * 9) підвищує легкість для читання. Оптимальна величина
знаків диктується як достатніми для ідентифікації розмірами, так і тим, що
знаки не повинні бути дуже великими, інакше при читанні занадто мало знаків
потрапляє в поле зору. Оскільки яскравість, в принципі, змінюється при кожному
пробігу скануючого променя, чіткість символів визначається крутизною зміни
яскравості при перетині контуру символу.
Відбивна здатність екрану не повинна перевищувати 1%. Для зниження кількості
відблисків і полегшення концентрації уваги корпус монітора повинен мати матову
одноколірну поверхню (світло-сірий, світло-бежевий тону) з коефіцієнтом
відображення 0,4-0,6, без блискучих деталей і з мінімальним числом органів
управління і написи на лицьовій стороні. Антибликовое покриття зменшує
віддзеркалення зовнішнього світла від скляної поверхні екрана. Розрізняють декілька
типів покриття: наприклад, спеціальна, розсіююча світловий потік, гравірування
екрану; більш ефективне кремнієве покриття, часто вживане в скляних
фільтрах; особливі види встановлюються на кінескоп антибликовий панелей. Слід,
однак, відзначити, що перші два способи зменшення відбивної здатності
екрану дещо знижують контрастність і погіршують передачу кольору, тому
монітори з блискучими екранами зазвичай передають кольору яскравіше.
Зміна яскравості під час одного циклу регенерації може сприйматися як
мерехтіння. Частота, при якій не спостерігається мерехтінь - частота злиття
мерехтінь. Сприйняття мерехтіння залежить не тільки від частоти регенерації, але і від
ряду інших параметрів, таких як яскравість екрану, освітленість приміщення,
ступінь осциляції, контраст, а також від використання центрального або
периферичного зору і від індивідуальної чутливості. Мерцание
негативно впливає на зоровий комфорт оператора і може викликати
симптоми зорового стомлення. Оскільки сітківка ока змушена постійно
перенастроюватися, видимі мерехтіння сприяють виникненню адаптаційної
перевантаження очей, і, крім того, зміни акомодації.
Зміна положення символів на екрані в часі - дефект, званий тремтінням
зображення. Це явище пов'язане з неправильними коливаннями магнітного поля,
використовуваного для відхилення електронного променя.
Деякі види люмінофора мають значну післясвічення, тобто яскравість
символів знижується дуже повільно, і вони сприймаються протягом декількох
періодів регенерації після того, як відповідні пікселі вже більше не
опромінюються. Таке явище значно знижує чіткість зображення; на моніторах
зі швидкими люмінофорами воно не спостерігається.
Основні нормовані візуальні характеристики моніторів і відповідні
допустимі значення цих характеристик представлені в таблиці 1.
Таблиця 1.
Деякі нормовані візуальні параметри відеотерміналів
ПараметриДопустімие значення
Яскравість знака або фону (вимірюється в темряві) 35-120 кд/м2
Контраст Від 3:1 до 1,5:1
Тимчасова нестабільність зображення (мерехтіння) Не повинна бути
зафіксовано більше 90% спостерігачів
Кутовий розмір знака16-60
Відношення ширини знака до висоти 0,5-1,0
Відбивна здатність екрана (відблиски) не більше 1%
Нерівномірність яскравості елементів знаковне більше ± 25%
Нерівномірність яскравості робочого поля екранане більше ± 20%
Формат матриці знака для великих літер і цифр, (для відображення рядкових
букв з нижніми виносними елементами формат матриці повинен бути збільшений
зверху чи знизу на 2 елемента зображення) не менше 7 * 9 елементів
зображення; не менше 5 * 7 елементів зображення
Розмір мінімального елемента відображення (пікселя) для монохромного
монітора, мм0, 3
Допустиме горизонтальне зміщення однотипних знаків,% від ширини знакане
більше 5
Допустиме вертикальне зміщення однотипних знаків,% від висоти матриці, що не
більше 5
Допустима просторова нестабільність зображення (тремтіння по
амплітуді зображення) при частоті коливань в діапазоні від 0,5 до 30 Гц,
ммне більш 2L * 10-4 (L-відстань спостереження, мм)
Примітка: під нерівномірністю яскравості розуміються відносини
освітленість робочого приміщення
Отже, основне навантаження при роботі за комп'ютером припадає на очі. Їх
стомлюваність багато в чому залежить не тільки від якості зображення на екрані, а й
від загальної освітленості приміщення. У той час як для звичайних офісів рекомендується
освітленість до 1600 люкс, для робочих місць, оснащених відеотерміналів,
рекомендується освітленість 100-500 люкс. Згідно з гігієнічним нормам,
освітленість на поверхні стола і клавіатурі повинна бути не менш 300 люкс, а
вертикальна освітленість екрану - всього 100-250 люкс. Дослідження фізіологів і
гігієністів переконливо довели, що і півтемрява, і занадто висока освітленість
екрану призводять до швидкого зорового стомлення.
Розміщувати комп'ютер рекомендується так, щоб світло (природний або
штучний) падав збоку, краще ліворуч, це позбавить вас від заважають тіней і
допоможе знизити освітленість екрана. Як джерела освітлення
рекомендується застосовувати люмінесцентні лампи типу ЛБ зі світильниками серії
ЛПО36 з зеркалізованнимі гратами. Лампи розжарювання краще використовувати для
місцевого освітлення зони робочого документа (клавіатури, книги, зошити).
Постарайтеся, щоб люстра в вашій робочій кімнаті мала закриті знизу
світильники, так щоб на екран монітора падав неуважно-відображене світло. Це
позбавить вас від відблисків і полегшить зорову роботу. А ось настільна лампа,
навпаки, повинна мати щільний, непросвечівающій абажур, що скеровує світло прямо
в зону робочого документа.
Умови зовнішнього освітлення часто впливають на оцінку якості передачі кольору і
інших параметрів відображення. Багато виробників, такі як Mitsubishi і
Panasonic, борються із зовнішніми факторами, зменшуючи кривизну екрану, аж до
створення зовсім плоских екранів. За даними Panasonic, в моделі PanaFlat
PF70, що випускається цією компанією, відблиски в порівнянні зі звичайними Кінескопні зменшені на
87%. Є також ряд інших засобів, що дозволяють боротися із зовнішнім світом, -
спеціальні багатошарові покриття та капюшони, такі як поставляються з моделями
серії Electron компанії LaCie.
Випромінювання і поля
До числа шкідливих факторів, з якими стикається людина, що працює за
монітором, належать рентгенівське і електромагнітне випромінювання, а також
електростатичне поле. (Допустимі норми для цих параметрів представлені в
таблиці 2.)
Таблиця 2.
Допустимі значення параметрів випромінювань, що генеруються відеомоніторами.
ПараметриДопустімие значення
Потужність експозиційної дози рентгенівського випромінювання на відстані 0,05 м
навколо відеомонітора 100 мкР/год
Електромагнітне випромінювання на відстані 0,5 м навколо відеомонітора по
електричної складової: в діапазоні 5 Гц-2 кГц 25 В/м
в діапазоні 2-400 кГц2, 5 В/м
по магнітної складової: в діапазоні 5 Гц-2 кГц 250 нТл
в діапазоні 2-400 кГц 25 нТл
Поверхневий електростатичний потенціал Не більше 500 В
Завдяки існуючим досить суворим стандартам дози рентгенівського
випромінювання від сучасних відеомоніторів не небезпечні для більшості користувачів.
Виключення складають люди з підвищеною чутливістю до нього (зокрема,
рентгенівські випромінювання від монітора небезпечні для вагітних жінок, оскільки
можуть зробити несприятливий вплив на плід на ранніх стадіях розвитку).
Фахівці не прийшли до однозначного висновку щодо впливу
електромагнітного випромінювання на організм людини, однак цілком очевидно,
що рівні випромінювання, що фіксуються поблизу монітора (таблиця 2), небезпеки не
представляють.
При роботі монітора виникає і електростатичне поле. Рівні його
напруженості невеликі і не роблять істотного впливу на організм
людини на відміну від більш високих рівнів електростатичного поля,
характерних для промислових умов. Більш значущою для користувачів є
здатність заряджених мікрочастинок адсорбувати пилинки, тим самим перешкоджаючи
їх осідання і підвищуючи додатковий ризик алергічних захворювань шкіри, очей,
верхніх дихальних шляхів.
Стандарти на монітори
Виділяють дві основні групи стандартів і рекомендацій - з безпеки і
ергономіці.
До першої групи належать стандарти UL, CSA, DHHS, CE, скандинавські SEMRO,
DEMKO, NEMKO і FIMKO, а також FCC Class B. З другої групи найбільш відомі
MPR-II, TCO "92 і TCO" 95, ISO 9241-3, EPA Energy Star, TUV Ergonomie.
FCC Class B. Цей стандарт розроблений канадської Федеральної комісією з
комунікацій для забезпечення прийнятною захисту навколишнього середовища від впливу
радіозавад у замкнутому просторі. Устаткування, що відповідає вимогам
FCC Class B, не повинно заважати роботі теле-та радіоапаратури.
MPR-II. Цей стандарт був випущений в 1990 р. Шведським національним департаментом
стандартів та затверджено ЄЕС. MPR-II накладає обмеження на випромінювання від
комп'ютерних моніторів і промислової техніки, яка використовується в офісі.
ТСО "92. Рекомендація, розроблена Шведської конфедерацією профспілок і
Національною радою індустріального і технічного розвитку Швеції (NUTEK),
регламентує взаємодію з навколишнім середовищем. Вона вимагає зменшення
електричного і магнітного полів до технічно можливого рівня з метою захисту
користувача. Для того щоб отримати сертифікат ТСО "92, монітор повинен
відповідати стандартам низького випромінення (Low Radiation), тобто мати низький
рівень електромагнітного поля, забезпечувати автоматичне зниження
енергоспоживання при довгому невикористання, відповідати європейським стандартам
пожежної та електричної безпеки. Як видно з таблиці 3, вимоги TCO
"92 є набагато більш жорсткими, ніж вимоги MPR-II.
У 1995 р. вимоги ТСО були посилені. Зауважимо, що в Європі вже неможливо
продати монітор, який не має відповідності ТСО "92, хоча таке задоволення
обходиться покупцям недешево - близько 90 дол дополнітельно.
Таблиця 3
Діапазон частотТребованія MPR-II (відстань 0,5 м) Вимоги TCO "92
(відстань 0,5 м)
Електричне поле наднизькі (5 Гц - 2 кГц) 25,5 В/м10 В/м
Низькі (2 кГц - 400 кГц) 2,5 В/м1 В/м
Магнітне поле наднизькі (5 Гц - 2 кГц) 250 нТл200 нТл
Низькі (2 кГц - 400 кГц) 25 нТл25 нТл
TUV Ergonomie - німецький стандарт ергономіки. Монітори, що відповідають цьому
стандарту, пройшли випробування відповідно до EN 60950 (електрична безпека) і ZH
1/618 (ергономічне облаштування робочих місць, оснащених дисплеями), а також
відповідають шведському стандарту MPR-II.
EPA Energy Star VESA DPMS. Згідно з цим стандартом монітор повинен підтримувати
три енергозберігаючих режиму - очікування (stand-by), призупинення (suspend) і
"сон" (off). У режимі очікування зображення на екрані пропадає, але внутрішні
компоненти монітора функціонують в нормальному режимі, а енергоспоживання
знижується до 80% від робочого стану. У режимі припинення, як правило,
відключаються високовольтні вузли, а споживання енергії падає до 30 Вт і менше.
І нарешті, в режимі так званого "сну" монітор споживає не більше 8 Вт, а
функціонує у нього тільки мікропроцесор. При натисканні будь-якої клавіші клавіатури
або русі миші монітор переходить в нормальний режим роботи.
Російський стандарт ГОСТ 27954 - 88 на відеомонітори персональних ЕОМ.
Вимоги цього стандарту обов'язкові для будь-якого монітора, що продається в РФ.
Основні вимоги наведені в таблиці 4.
Таблиця 4
Характеристика монітора Вимога ГОСТ 27954 - 88
Частота кадрів при роботі з позитивним контрастомНе менше 60 Гц
Частота кадрів в режимі обробки текстаНе менше 72 Гц
Тремтіння елементів зображення Не більше 0,1 мм
Антибликовое покритіеОбязательно
Допустимий уровеньшумаНе більше 50 дБА
Потужність дози рентгенівського випромінювання на відстані 5 см від екрану при
41-годинному робочому неделеНе більше 0,03 мкР/с
Крім того, цим стандартом не допускається застосування вибухонебезпечних Кінескопні,
регламентується ступінь деталізації технічної документації на монітори, а
також встановлюються вимоги стандартизації і уніфікації, технологічності,
ергономіки та технічної естетики, безпеки, технічного ремонту і
обслуговування, а також надійності.
Монітори персональних комп'ютерів і робочих станцій при обов'язковій
сертифікації піддаються сертифікаційних випробувань за наступними параметрами:
1. Параметри безпеки - електрична, механічна, пожежна безпека
(ГОСТ Р 50377 - 92).
2. Санітарно-гігієнічні вимоги - рівень звукових шумів (ГОСТ 26329 - 84
або ГОСТ 2718 - 88), ультрафіолетове, рентгенівське випромінювання і показники
якості зображення (ГОСТ 27954-88).
3. Електромагнітна сумісність - випромінюються радіоперешкоди (ГОСТ 29216 - 91).
Сертифікат видається тільки на весь комплекс перерахованих вище ГОСТів.
Згідно з СанПиН, "забороняється затвердження нормативної та технічної документації
на нові Дмитрий Мансуров і персональні обчислювальні машини,
постановка їх на виробництво, продаж і використання у виробничих
умовах, навчальному процесі та в побуті, а також їх закупівля і ввезення на територію
Російський Федерації без узгодження нормативної та технічної документації з
органами Держсанепіднагляду Росії та отримання гігієнічних сертифікатів ".
На даний момент державна організація СЕРТІНФО видала сертифікати
відповідності на монітори фірм ALR, Funai, HP, IBM, Samsung, Siemens Nixdorf,
Sony, ViewSonic. Практично всі моделі Samsung, Panasonic, Sony і ViewSonic
пройшли російську сертифікацію.
Вплив роботи з ПК на зір людини
Умови роботи за монітором протилежні тим, які звичні для наших очей.
У звичайному житті ми сприймаємо в основному відображене світло (якщо тільки не
дивимося на сонце, зірки або штучні джерела освітлення), а об'єкти
спостереження безперервно перебувають у полі нашого зору протягом хоча б
декількох секунд. А от при роботі за монітором ми маємо справу з самосвітним
об'єктами і дискретним (мерехтливим з великою частотою) зображенням, що
збільшує навантаження на очі.
Таким чином, характерною особливістю праці за комп'ютером є
необхідність виконання точних зорових робіт на світному екрані в умовах
перепаду яркостей в поле зору, наявність мигтіння, нестійкості і нечіткості
зображення. Об'єкти зорової роботи знаходяться на різній відстані від очей
користувача (від 30 до 70 см) і доводиться часто переводити погляд в
напрямках екран-клавіатура-документація (згідно хронометражних даними від 15
до 50 разів на хвилину). Часта переадаптація ока до різної яскравості і
відстаней є одним із головних негативних чинників при роботі з
дисплеями. Несприятливим фактором світлового середовища є невідповідність
нормативних значень рівнів освітленості робочих поверхонь столу, екрану,
клавіатури. Нерідко на екранах спостерігається дзеркальне відображення джерел світла
і навколишніх предметів. Все вищевикладене ускладнює роботу і призводить до
порушень основних функцій зорової системи. Працюючі з Дмитрий
терміналами пред'являють скарги на біль і відчуття "піску" в очах, почервоніння
століття, труднощі перекладу погляду з близьких на далекі предмети. Відзначається
швидке стомлення і затуманення зору, двоїння предметів. Комплекс
виявляються порушень був охарактеризований фахівцями як "професійна
офтальмопатія "або астенопія - суб'єктивні зорові симптоми дискомфорту або
емоційний дискомфорт, що є результатом зорової діяльності.
Частота прояву астенопії залежить від робочої ситуації, тривалості
роботи за екраном і наявності у користувача порушень зору, очних хвороб
або спадкової схильності до таких. Зокрема, після досягнення
40-річного віку оператори повинні регулярно проходити офтальмологічне
обстеження з огляду на ймовірності появи пресбіопії-старечої далекозорості,
що сприяє виникненню або посиленню зорового дискомфорту. Що стосується
ризику появи міопії-короткозорості, то при дотриманні режиму праці та відпочинку
вона, як правило, може виникнути або посилитися тільки в людей, спочатку до
ній схильних.
висновок
Комп'ютерні технології, будучи великим досягненням людства, можуть мати
негативні наслідки для здоров'я людей. Для зниження шкоди здоров'ю
необхідне дотримання встановлених гігієнічних вимог до режимів праці та
організації робочих місць. Гігієністами і фізіологами проведено безліч
експериментів з вивчення працездатності, виявлення причин стомлення і
виникнення патологічних відхилень у працюючих за ПЕОМ. Результати цих
експериментів використовуються при розробці оптимальних режимів роботи. Вибір
режиму залежить від таких факторів, як тривалість зміни, час, вид
діяльності, важкість і напруженість праці, санітарно-гігієнічні умови на
робочому місці.
Взагалі, сучасна людина перебуває в оточенні такої кількості шкідливих
впливів, хай навіть невеликий інтенсивності, що його організм, досить
стійкий до впливу кожного з них окремо, може не витримати їх загальної
натиску. Тому медики посилюють вимоги до гранично припустимих рівнів
таких факторів і підкреслюють важливість дослідження проблеми комплексного
впливу факторів малої інтенсивності.
Технічний рівень сучасних моніторів не дозволяє повністю виключити
існування шкідливих впливів. Однак цей вплив необхідно
мінімізувати, регламентувавши ряд параметрів, для чого в 1996р. були
розроблені і випущені нові санітарні норми, які діють і понині. Основна
мета їх впровадження - полегшити адаптацію до незвичних для організму людини
факторів, зберігши тим самим працездатність і здоров'я користувачів ПК.
