Ergonomia de interfaces digitais: efeitos do ofuscamento refletido sobre a cinemática dos movimentos da cabeça e desempenho temporal e discriminativo da atividade visual
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Data
2020-08-24
Autores
Orientador
Faria, João Roberto Gomes de 
Rodrigues, Sérgio Tosi
Coorientador
Pós-graduação
Design - FAAC
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
No cotidiano contemporâneo, dispositivos com interfaces digitais são muito utilizados para a execução de tarefas em diversos contextos, como no âmbito ocupacional (de trabalho ou estudo), para a comunicação e até mesmo atividades de lazer. Inicialmente, o aumento do uso desses dispositivos decorreu da popularização dos computadores (desktops e laptops), o que demandou esforços para o desenvolvimento de diretrizes ergonômicas vislumbrando a saúde e o desempenho eficiente dos usuários. Posteriormente, a expansão do uso da tecnologia touchscreen aplicada a dispositivos como tablets e smartphones, entre outros provocou um aumento significativo do uso de interfaces digitais e também gerou novas problemáticas ergonômicas. Entre os tópicos relevantes da ergonomia física, o ofuscamento refletido em interfaces digitais sempre foi uma problemática que demandou muitas pesquisas. Entretanto, as evidências científicas acerca da exposição a esse fenômeno, sobre a postura corporal e desempenho visual ainda são pouco descritas quantitativamente e diversas abordagens de pesquisas são necessárias para a geração de informações com maiores especificidades que possam contribuir com a formulação de diretrizes ergonômicas. Nesse contexto, realizamos experimentos com o objetivo investigar quantitativamente os efeitos do ofuscamento refletido em interfaces digitais sobre a cinemática dos movimentos da cabeça em busca de uma melhor condição visual e sobre o desempenho temporal e discriminativo da atividade visual. Esses efeitos foram investigados em uma condição experimental com uma faixa de ofuscamento disposta verticalmente na interface digital. Os resultados também foram analisados e discutidos em relação aos resultados obtidos em nossa pesquisa inicial, a qual foi realizada com a mesma abordagem, entretanto com uma faixa de ofuscamento no sentido horizontal na interface digital. A pesquisa foi realizada com 20 participantes de ambos os gêneros e com idades entre18 e 23 anos (M = 20,2 anos; DP = 2,14). A tarefa prescrita consistia em visualizar e verbalizar a direção de optótipos apresentados na interface de um tablet com áreas com e sem ofuscamento. Para a coleta de dados foram utilizados um eye tracker e um head tracker com funcionamento integrado e sincronizado. Portanto, foi possível observar em conjunto, o tempo dispendido na leitura dos optótipos e os movimentos da cabeça executados para auxiliar a tarefa visual. Foi realizada análise cinemática dos movimentos da cabeça (posição - coordenadas dos eixos X, Y e Z) e (orientação – ângulos azimuth, elevation e roll). Os dados sobre o tempo de leitura e dos movimentos da cabeça foram tratados no Matlab e submetidos à análise estatística (ANOVA one-way de medidas repetidas) para o efeito do ofuscamento, com três níveis (antes, durante e depois da faixa de ofuscamento na interface). O nível de significância foi definido em 0,05 para todas as análises. A comparação aos pares foi realizada no post-hoc por meio do teste de Tukey HSD. O desempenho visual discriminativo foi analisado por meio dos erros e acertos no reconhecimento da direção dos optótipos. Os resultados mostram que o ofuscamento refletido em interfaces digitais, disposto nos sentidos vertical e horizontal tem efeito sobre os movimentos da cabeça e que também afeta o desempenho temporal da atividade visual, porém sem efeito sobre o desempenho discriminativo. Concluímos que o ofuscamento refletido em interfaces digitais pode ter efeito sobre os movimentos da cabeça e que a disposição da área de ofuscamento é um fator determinante da magnitude desses efeitos e que também influencia o sentido de direção desses movimentos em busca de uma melhor condição visual. Também concluímos que o desempenho visual discriminativo não é afetado pelo ofuscamento refletido, o que ocorre em detrimento aos movimentos da cabeça e ao desempenho temporal da atividade visual.
Resumo (inglês)
Devices with digital interfaces are widely used in the daily routine for the execution of tasks in diverse contexts, such as in the occupational scope (work or study), for communication and even leisure activities. Initially, the increase in the use of these devices resulted from the popularization of computers (desktops and laptops), which required efforts to develop ergonomic guidelines with a view to the health and efficient performance of users. Later, the expansion of the use of touchscreen technology applied to devices like tablets and smartphones, among others provoked a significant increase in the use of digital interfaces and also generated new ergonomic problems. Among the relevant topics of physical ergonomics, the reflected glare in digital interfaces has always been a problem that has demanded much research. However, the scientific evidence about exposure to this phenomenon, about the body posture and visual performance is still little described quantitatively and several research approaches are necessary to generate information with greater specificities that can contribute to the formulation of ergonomic guidelines. In this context, we performed experiments with the objective of quantitatively investigating the effects of reflected glare in digital interfaces on the kinematics of head movements in search of a better visual condition and on the temporal and discriminative performance of the visual activity. In the present study, these effects were investigated in an experimental condition with a glare band arranged vertically on the digital interface. The results were also analyzed and discussed in relation to the results obtained in our initial research, which was carried out using the same approach, however with a horizontal glare strip on the digital interface. The survey was conducted with 20 participants of both genders and with aged between 18 to 23 years (M = 20.2 years; DP = 2.14). The prescribed task consisted in visualizing and verbalizing the direction of optotypes presented in the interface of a tablet with areas with and without obfuscation. For the data collection, an eye tracker and a head tracker with integrated and synchronized operation were used, therefore it was possible to observe the time spent in the reading of the optotypes and the movements of the head executed to assist the visual task. The collections were carried out in two experimental conditions, one with the obfuscation arranged horizontally in the digital interface and the other with the obfuscation in the vertical direction. Kinematic analysis of head movements (position - coordinates of the X, Y and Z axes) and (orientation - azimuth, elevation and roll angles) were performed. Data on reading time and head movements were treated in Matlab and subjected to statistical analysis (ANOVA one-way of repeated measures) for the oblique effect, with three levels (before, during and after the glare range at the interface). The level of significance was set at 0.05 for all analyzes. The peer comparison was performed in the post-hoc by means of the Tukey HSD test. The discriminative visual performance was analyzed through the errors and correctness in the recognition of the direction of the optotypes. The results show that the reflected glare in digital interfaces, disposed in the vertical and horizontal directions, has an effect on head movements and that it also affects the temporal performance of visual activity, but without an effect on discriminative performance. When laid out horizontally on the digital interface, our previous results showed that reflected glare has an effect on head movements and temporal performance of visual activity and that it also does not affect discriminative visual performance. We conclude that the reflected glare in the 11 digital interfaces can have an effect on head movements and that the layout of the glare area is a determining factor of the magnitude of these effects and that it also influences the direction of these movements in search of a better visual condition. We also conclude that discriminative visual performance is not affected by reflected glare, which occurs to the detriment of head movements and the temporal performance of visual activity.
Descrição
Idioma
Português