ISO 13406-2:2001

Ergonomic requirements for work with visual displays based on flat panels - Part 2: Ergonomic requirements for flat panel displays

Exigences ergonomiques pour travail sur écrans de visualisation à panneau plat — Partie 2: Exigences ergonomiques des écrans à panneau plat

La présente partie de l'ISO13406 - établit les exigences ergonomiques de qualité d'image pour la conception et l'évaluation des écrans à panneau plat, - définit les termes nécessaires pour aborder la qualité de l'image des écrans à panneau plat, - spécifie les méthodes de détermination de la qualité de l'image des écrans à panneau plat, - et établit les principes ergonomiques pour guider ces exigences. Elle est applicable - aux écrans à panneau plat lorsqu'ils sont utilisés pour effectuer des tâches de bureau, - aux écrans à panneaux plats qui sont composés d'éléments d'image en matrice disposés en rangées également espacées sans intervalle, - à la présentation de polices basées sur des caractères alphabétiques d'origine latine, cyrillique et grecque et sur des caractères numéraux arabes sur les écrans à panneau plat, - à la présentation de caractères asiatiques, - et aux écrans à panneau plat suffisamment grands pour afficher au moins 40 caractères d'origine latine. Elle n'est pas applicable - à la technologie des écrans à panneau plat appliquée à un écran utilisant des optiques pour former une image qui n'est pas de la même dimension que le transducteur électro-optique (application en projection des écrans à panneau plat) - et à la technologie des écrans à panneau plat appliquée à un écran limité à des messages fixes ou à des caractères alphanumériques segmentés [voir 2.13 CEI/SC 47C (Bureau central) 3:19921. NOTE Certaines techniques de mesure (par exemple contraste et luminance) abordées dans la présente partie de l'ISO 13406 ne sont pas applicables aux panneaux plats réflectifs. Lorsque la technologie se sera développée, des techniques de mesure appropriées seront intégrées dans la présente partie de l'ISO 13406.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 19-Dec-2001
• Withdrawal Date: 19-Dec-2001
• ICS: 13.180 - Ergonomics
• ICS: 35.180 - IT Terminal and other peripheral equipment
• Technical Committee: ISO/TC 159/SC 4 - Ergonomics of human-system interaction
• Drafting Committee: ISO/TC 159/SC 4/WG 2 - Visual display requirements
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 14-Nov-2008
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidates: ISO 1:1975 - Standard reference temperature for industrial length measurements
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revised: ISO 9241-305:2008 - Ergonomics of human-system interaction - Part 305: Optical laboratory test methods for electronic visual displays
• Effective Date: 15-Apr-2008
• Revised: ISO 9241-302:2008 - Ergonomics of human-system interaction - Part 302: Terminology for electronic visual displays
• Effective Date: 15-Apr-2008
• Revised: ISO 9241-303:2008 - Ergonomics of human-system interaction - Part 303: Requirements for electronic visual displays
• Effective Date: 15-Apr-2008
• Revised: ISO 9241-307:2008 - Ergonomics of human-system interaction - Part 307: Analysis and compliance test methods for electronic visual displays
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13406-2
First edition
2001-12-01
Ergonomic requirements for work with
visual displays based on flat panels —
Part 2:
Ergonomic requirements for flat panel
displays
Exigences ergonomiques pour travail sur écrans de visualisation
à panneau plat —
Partie 2: Exigences ergonomiques des écrans à panneau plat

Reference number
©
ISO 2001
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E-mail [e-mail]
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Contents Page
Foreword.v
Introduction.vi
1 Scope.1
2 Normative references.2
3 Definitions.2
3.1 Photometry.2
3.2 Colorimetry.4
3.3 Geometry.7
3.4 Display technology.10
3.5 Alphanumeric symbols.15
4 Symbols.17
5 Guiding principles.22
6 Performance requirements.23
7 Design requirements and recommendations .23
7.1 Design viewing distance.23
7.2 Design viewing direction .24
7.3 Design screen illuminance .28
7.4 Gaze and head-tilt angles .28
7.5 Chromaticity uniformity difference (See Figure 15).28
7.6 Character height.29
7.7 Stroke width.30
7.8 Character width-to-height ratio .30
7.9 Fill factor.30
7.10 Character format.31
7.11 Between-character spacing.31
7.12 Between-word spacing.31
7.13 Between-line spacing.31
7.14 Display luminance.32
7.15 Contrast (See Figure 19).33
7.16 Luminance balance.34
7.17 Reflections (See Figure 21) .34
7.18 Image polarity.37
7.19 Luminance uniformity (See Figure 24 and Table 14).37
7.20 Pixel faults.38
7.21 Image formation time .38
7.22 Absolute luminance coding.39
7.23 Blink coding.39
7.24 Temporal instability (flicker).39
7.25 Default colour set.39
7.26 Multicolour object size.39
7.27 Colour differences.40
7.28 Spectrally extreme colours.40
7.29 Number of colours.41
8 Measurements.41
8.1 Introduction.41
8.2 Supplier requirements.42
8.3 Test laboratory requirements.45
8.4 Test geometry.56
8.5 Combined measurement for character design analysis.65
8.6 Combined measurement for luminance, contrast and diffuse illumination .66
8.7 Requirement evaluations.69
9 Compliance.109
Annex A (informative) Colour difference calculation .111
Annex B (informative) Flicker determination.114
Annex C (informative) Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF).123
Bibliography .140

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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 13406 may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 13406-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 159, Ergonomics,
Subcommittee SC 4, Ergonomics of human-system interaction.
ISO 13406 consists of the following parts, under the general title Ergonomic requirements for work with visual
displays based on flat panels:
— Part 1: Introduction
— Part 2: Ergonomic requirements for flat panel displays
Annexes A, B and C of this part of ISO 13406 are for information only.
Introduction
ISO 13406 extends its companion standard ISO 9241 to account for the significant differences in ergonomic trade
offs present when flat panels are used.
The rationale for this part of ISO 13406 is presented in ISO 13406-1.
This part of ISO 13406 presents the requirements for visual display units (VDUs) based on flat panels as defined in
ISO 13406-1. It is intended for evaluators and users of this technology. Some document users will find part of the
material complex. Notes, figures and examples are provided to lessen the problem. The legibility of flat panels is a
principal concern. The requirements are primarily based on the visual ergonomic research used in ISO 9241-3 and
on new research referenced in this part of ISO 13406. Here, as in ISO 9241-3, some requirements are based on
visual comfort, muscular comfort and user acceptability. This part of ISO 13406 includes requirements and
recommendations that are based on legibility, comfort and acceptability that arise when multicolour displays are
used, based on the visual ergonomic research described in ISO 9241-8, but modified and extended to consider the
unique trade offs of flat panels. Legibility in the presence of ambient room light and the acceptability of unwanted
reflected images are addressed covering the flat panel aspects covered in ISO 9241-7 for cathode ray tube (CRT)
technology.
Clause 3 Definitions presents or recalls those terms needed to specify requirements and measurements. Where
possible, definitions taken from other publications are quoted verbatim. If some change has been made, the
definition is followed by a note stating “Adopted from ISO xxxx:date,x.x”. Since this part of ISO 13406 often relies
on mathematical models and physical measurements to ensure the fitness of purpose of flat panel VDUs, a
clause 8 (Symbols) is presented as a convenient reference.
Guiding principles and performance requirements’ clauses modelled on ISO 9241-3 are presented to remind
document users of the foundations of the work.
Design requirements and recommendations present the physical attributes that are to be strictly followed to
conform (indicated by the word: shall) or preferred but not necessarily required (indicated by the word: should). The
topics of design viewing distance, design viewing direction and design screen illumination depart somewhat from
the precedents of ISO 9241-3. Two reasons exist:
a) an important type of flat panel has viewing characteristics that require more careful control and consideration
of viewing direction than considered in ISO 9241-3;
b) there is no basis to assume that a flat panel VDU is tabletop mounted. These topics are presented as
ergonomically constrained, supplier-specifications. This is not unprecedented, viewing distance was handled
this way in ISO 9241-3. Once specified, these requirements become the conditions under which all other
attributes are to be measured or decided.
A departure from ISO 9241-3 is the use of area-luminance. For CRT technology, the addressed locations are
generally close together so that a high-low-high-low-high-low-pixel pattern will exhibit less contrast than a sparse
pattern. Since the flat-panel pixel area is less than 100 % optically modulated (the fill factor is less than 1), the
difference between sparse and dense pattern contrast is minor. The luminance determination has to be
complicated by the need for viewing direction precision. The use of area-luminance simplification offsets that
somewhat.
Some requirements are presented in categories. For example, some flat panels exhibit long image-formation times.
For static images, such panels are ergonomically acceptable without reservation. Not all modern applications rely
solely on such static images. Requirement categories are therefore established. If the supplied equipment has such
a limitation, the supplier/evaluator is required to identify it. The system integrator, purchaser or user then can
consider whether the category is consistent with intended applications.
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Clause 8 covering measurements is intended for evaluators of flat panel VDUs. The panel surface is sampled for
evaluation. Three evaluation sites are chosen and measured, and compliance decisions can be made from these
measurements. Panels with large requirement margins do not require precision-evaluation equipment but panels
with small margins can.
Clause 9 covering compliance is closely modelled on ISO 9241-3. The alternative test (Visual performance and
comfort test) prepared as a normative annex in an amendment to ISO 9241-3, is cited as an alternative compliance
route.
Annex A provides additional information on colour difference. Annex B extends the analytic flicker determination
method of ISO 9241-3 to luminance-time modulation that is not CRT-like. Annex C informs the users of this
International Standard of new work on an alternate modelling method for screens with reflection properties that
cannot be adequately modelled with a simple combination of luminance coefficient (diffuse reflection) and
luminance factor (specular or regular reflection) and standardized assumptions about the environment. This
method develops the bidirectional reflection distribution function. When this work progresses further, it can possibly
become a normative method and replace the method in clause 8. The bibliography cites references.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13406-2:2001(E)

Ergonomic requirements for work with visual displays based
on flat panels —
Part 2:
Ergonomic requirements for flat panel displays
1 Scope
This part of ISO 13406
 establishes ergonomic image-quality requirements for the design and evaluation of flat panel displays,
 defines terms needed to address image quality on flat panel displays,
 specifies methods of determining image quality on flat panel displays, and
 establishes ergonomic principles for guiding these requirements.
This part of ISO 13406 is applicable to
 flat panel display screens when used to perform office tasks,
 flat panel display screens that consist of a regular array of picture elements arranged in evenly spaced rows
without built-in gaps,
 the presentation of fonts based on Latin-, Cyrillic- and Greek-origin alphabetic characters and Arabic numerals
on flat panel display screens,
 the presentation of Asian characters, and
 flat panel display screens that are large enough to display at least 40 Latin-origin characters.
This part of ISO 13406 is not applicable to
 flat panel technology applied to a display that uses optics to form an image that is not the same size as the
electro-optical transducer (projection applications of flat panel displays), or
 flat panel technology applied to a display limited to fixed-messages or segmented alphanumerics.
[See 2.13 IEC SC 47C (Central Office) 3:1992].
NOTE Some of the measurement methods (e.g. contrast and luminance) in this part of ISO 13406 are not applicable for
reflective flat panels. When technology has developed, appropriate measurement methods will be added to this part of
ISO 13406.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 13406. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 13406 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
CIE Publication No. 15.2:1986, Colorimetry. (Central Bureau of the Commission International d'Éclairage CIE),
Vienna, Austria.
ISO 9241-3:1992, Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) — Part 3: Visual
display requirements.
ISO 9241-6, Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) — Part 6: Guidance on
the work environment.
ISO 9241-7, Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) — Part 7: Requirements
for display with reflections.
ISO 9241-8:1997, Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) — Part 8:
Requirements for displayed colours.
3 Definitions
For the purposes of this part of ISO 13406, the following definitions apply.
NOTE The symbols used in certain definitions are explained in clause 4.
3.1 Photometry
3.1.1
area-luminance
luminance of an area of the screen that has a diameter of at least 10 pixels, such that the state of an individual
pixel has less than 2 % effect
NOTE Area-luminance is expressed in candelas per square metre (cd/m ).
3.1.2
background luminance
luminance of an area of the screen with no graphic images present
NOTE Background luminance is expressed in candelas per square metre (cd/m ).
3.1.3
contrast
〈in a perceptual sense〉 assessment of the difference in appearance of two or more parts of a field seen
simultaneously or successively (hence: brightness contrast, lightness contrast, colour contrast, etc.)
NOTE Adapted from IEC 60050 (845-02-47):1987.
3.1.4
EUT
Equipment Under Test
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3.1.5
Lambert's (cosine) law
for a surface element whose radiance or luminance is the same in all directions of the hemisphere above the
surface:
I(θ ) = I cos(θ ) (1)
n
Where I(θ ) and I are the radiant or luminous intensities of the surface element in a direction at an angle θ from the
n
normal to the surface and in the direction of that normal, respectively
[IEC 60050 (845-04-56):1987]
3.1.6
Lambertian surface
ideal surface for which the radiation coming from that surface is distributed angularly according to Lambert's cosine
law
[IEC 60050 (845-04-57):1987]
For an ideal diffuse reflectance standard:
r =p◊ q (2)
STD
STD
3.1.7
luminance contrast
ratio between the higher, L and lower, L , luminances that define the feature to be detected, measured by contrast
H L
modulation (C ) defined as:
m
L - L
HL
= (3)
C
m
L + L
HL
or contrast ratio (CR), defined as:
L
H
CR = (4)
L
L
NOTE 1 For flat panels, area-luminance targets can be used to approximate the luminances that define the feature to be
detected because pixels are discrete.
NOTE 2 Adapted from ISO 9241-3:1992, 2.22.
3.1.8
luminance coefficient (at a surface element, in a given direction, under specified conditions of illumination)
q , q
ν
quotient of the luminance of the surface element in the given direction by the illuminance of the medium
NOTE 1 The luminance coefficient is expressed in reciprocal steradians.
NOTE 2 Adapted from IEC 60050 (845-04-71):1987.
L
q = (5)
E
3.1.9
luminance factor (at a surface element of a non-self-radiating medium, in a given direction, under specified
conditions of illumination)
β , β
ν
ratio of the luminance of the surface element in the given direction to that of a perfect reflecting or transmitting
diffuser identically illuminated
L
sample
b = (6)
L
perfect diffuser
NOTE 1 The luminance factor is expressed as unit: 1
NOTE 2 Adapted from IEC 60050 (845-04-69):1987.
3.1.10
optically anisotropic surface
optical surface for which the radiation deviates from that of a Lambertian surface by more than 10 % at any
inclination angle, θ < 45°
3.2 Colorimetry
3.2.1
CIE 1976 L*u*v* colour space
CIELUV colour space
three-dimensional, approximately uniform colour space produced by plotting in rectangular coordinates L*, u*, v*
quantities defined by the three equations:
¸
*
Ô
LY=-116 ( /Y ) 16, whenY /Y> 0,008 856
nn
Ô
*
Ô
LY= 903,3( /Y ), whenY /Y u 0,008 856
nn
(7)
˝
**
Ô
uL=-13 (u¢¢u )
n
Ô
**
Ô
vL=-13 (v¢¢v )
n ˛
Y, u', v' describe the colour stimulus considered and Y , u' , v' describe a specified white achromatic stimulus.
n n n
NOTE Approximate correlates of lightness, saturation, chroma and hue may be calculated as follows:
È ˘
CIE 1976 u, v saturation=-13 uu¢¢+vv¢-¢ (8)
s () ( )
uv n n
Í ˙
Î ˚
* *
CIE 1976 u, v chroma ==** (9)
Cs
+ L
uv uv
uv

*
ʈ
ʈ
vv¢¢- v
n
h==arctan arctan , such that
uv Á˜
Á˜
*
˯uu¢¢-
n ˯u
0∞uW hi<90∞,fv** W0and 0u
uv
CIE 1976 u, v hue-angle 90∞uW hi<180∞,fv** 0and 0u < (10)
uv
180∞u hi<270∞,fv**<<0and 0u
uv
270∞uW hi<360∞,fv**<0and 0u
uv
[IEC 60050 (845-03-54)]
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3.2.2
CIE 1976 uniform-chromaticity scale diagram
CIE 1976 UCS diagram
uniform-chromaticity-scale diagram produced by plotting in rectangular coordinates v¢ against u¢, quantities
defined by the equations (11):
44Xx
u¢==
XY++15 3Z -2x+12y+ 3
(11)
99Yy
v¢==
XY++15 3Z -2x+ 12y+ 3
See Figure 1 and IEC 60050 (845-03-53).

NOTE The curve annotations are wavelengths in nanometers.
Figure 1 — CIE 1976 UCS Diagram

3.2.3
CIE 1976 L*u*v* colour difference
CIELUV colour difference
difference between two colour stimuli, defined as the Euclidean distance between the points representing them in
the L*u*v* space and calculated as equation:
22 2
È ˘ 2
** * *
DDEL=+Du+Dv (12)
() ( ) ( )
uv Í ˙
Î ˚
The set X Y Z and corresponding uv¢¢ define the colour of the nominally white object-colour stimulus.
n n n
nn
(See CIE Publication No. 15.2.)
[IEC 60050 (845-03-55)]
3.2.4
chromaticity uniformity difference
distance on the CIE 1976 UCS diagram
Duv¢¢=-()u¢ u¢ + (v¢-v¢ )  (13)
12 1 2
where
are the coordinates of the same colour displayed at sites 1 and 2.
uv¢¢, and u¢ ,v¢
11 2 2
NOTE This is the appropriate measure of colour uniformity if luminance is not uniform or if the objects are not adjacent.
(See 3.2.2.)
3.2.5
dominant wavelength of a colour stimulus, λ
d
wavelength of the monochromatic stimulus that, when additively mixed in suitable proportions with the specified
achromatic stimulus, matches the colour stimulus considered
NOTE In the case of purple stimuli, the dominant wavelength is replaced by the complementary wavelength. See
IEC 60050 (845-03-44).
3.2.6
same dominant wavelength
two colours have the same dominant wavelength if the difference between the hue angles of each colour is small
3.2.7
spectrally extreme colours
spectrally extreme colours are extreme blue and extreme red
′ ′
NOTE Extreme blue is any colour with v < 0,2. Extreme red is any colour with u > 0,4. The extreme regions are illustrated
in Figure 2.
NOTE The curve annotations are wavelengths in nanometers.
Figure 2 — Extreme red and extreme blue
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3.2.8
uniform colour space
colour space in which equal distances are intended to represent a threshold or suprathreshold perceived colour
differences of equal size
[IEC 60050 (845-03-51):1987]
3.2.9
uniform-chromaticity-scale diagram
UCS diagram
two-dimensional diagram in which the coordinates are defined with the intention of making equal distances
represent as nearly as possible equal steps of colour discrimination for colour stimuli of the same luminance
throughout the diagram
[IEC 60050 (845-03-52):1987]
3.3 Geometry
3.3.1
active area
part of a display screen area delimited by picture elements [2.1, IEC SC 47C(Central Office) 3]
3.3.2
angular subtence
size of a visual target at a specified viewing distance, e.g. at the design viewing distance
ʈtarget height
Angular subtence in degrees = 2 arctan (14)
Á˜
˯2 ¥viewing distance
ʈ
target height
Angular subtence in minutes of arc = 60 ¥ 2 arctan
Á˜
˯2 ¥viewing distance
(15)
3 438 × target height
ª
viewing distance
NOTE The dimension for angular subtence is degrees (°), which is further divided into minutes of arc (′) and seconds of arc
(″).
3.3.3
anisotropic display
display (usually a liquid crystal display) with emitted luminance and/or luminance coefficient that meets the criterion
in 3.1.10
3.3.4
coordinate system
a normal spherical coordinate system (r, q, f)
See Figure 3.
Key
E Position of the entrance pupil of the luminance meter
OE = r Working distance
1 f = 0° (3 o’clock)
NOTE 1 In some literature, the azimuth is specified by clock positions. 3 o’clock is defined as φ = 0°.
NOTE 2 Normally only positive values for θ are used. (-θ, φ) is identical to the direction (+θ , φ ± 180°).
Figure 3 — Coordinate system
NOTE 1 The following is a detailed definition of the coordinate system. See Figure 4.
Let a point (pixel or centre of a visual target) be labelled O. Construct a line, from O to the entrance pupil of the
measuring instrument, OE, and a line, ON normal to the image plane of the display. The angle from ON to OE in
the ON - OE plane is the inclination angle, θ. The distance OE is the radius r.
Let P be any point on the line that is formed by the projection of OE on the image plane. Construct a line, OX in
that plane to the right of and parallel to the line that bisects the active area horizontally. This is the X axis. The
azimuth angle, φ, is the counterclockwise angle between OX and OP.

Key
1 3 o’clock; right edge of the screen as seen from the user
2 12 o’clock; top edge of the screen as seen from the user
3 6 o’clock; bottom edge of the screen as seen from the user
4 Image surface of the screen
Figure 4 — Coordinate system - definition
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NOTE 2 For more information on coordinates and viewing angles, see VESA Flat Panel Display Measurements Standards
(1998), chapter 300-2.
3.3.5
Frankfort plane
is an imaginary plane through the head established by the lateral extensions of a line between the tragion and the
lowest point of the orbit
See Figure 5.
Key
1 Tragion
2 Frankfort plane
3 Inferior ridge of the orbit
Orbit is the cavity in the skull that contains the eye. Tragion (or tragus) is the projection of cartilage in the pinna of
the outer ear that extends back over the opening of the external auditory meatus.
Figure 5 — Frankfort plane
3.3.6
gaze angle
angle from the Frankfort plane to the plane formed by the pupils and the visual target
See Figure 6.
Key
1 Gaze angle
2 Line of sight
Figure 6 — Gaze angle
NOTE The comfortable range is about 0° to about 45°.
3.3.7
head tilt angle
angle from the Frankfort plane to the horizontal plane and due to tilt of the head
NOTE When the head is erect, the head tilt angle is about 4°
See Figure 7.
Key
1 Horizontal plane
2 Head tilt angle
Figure 7 — Head tilt angle
NOTE The comfortable range is about 0° to about 20°.
3.3.8
viewing angle range
conical space originating at a pixel that includes all viewing directions for which specifications are satisfied
[IEC SC 47C (Central Office) 3]
3.4 Display technology
3.4.1
fill factor
fraction (of the total area geometrically available to a pixel) that can be altered to display information
[ISO 9241-3:1992, 2.15]
3.4.2
emissive display
display that contains its own source(s) of light
NOTE 1 This light can be produced by the transducer itself or provided by one or more internal light source(s) modulated by
the transducer.
NOTE 2 Adapted from 2.4, IEC/SC 47C (Central Office) 3.
3.4.3
gray scale
a display is said to have gray scale if it can display images demanding more than two luminance levels
[2.4, IEC/SC 47C (Central Office) 3]
3.4.4
image formation time
time for the relative luminance of a visual object to change from 0,1 to 0,9
NOTE 1 The relative luminance is
(L – L )/(L – L );
MAX MAX MIN
where
L and L are the time averaged highest and lowest luminance states, respectively;
MAX MIN
L is the instantaneous luminance.
NOTE 2 The relative luminance is filtered to eliminate temporal variations that are not visually detectable. Image formation
time is resolved to the ranges shown in Table 1 and is expressed in milliseconds.
10 © ISO 2001 – All rights reserved

NOTE 1 This illustrates a typical case.
NOTE 2 A constant-luminance back light is assumed (after prefiltering for 4kS/s sampling).
NOTE 3 Figure 8 illustrates the image formation time. The trace with the marks represents the unfiltered luminance time,
normalized to a range of 1,0. The bold trace is the first trace filtered to include those frequencies that are psychophysically
significant. The image formation time is judged on this trace. In this example, t = 2,00 ms is the time recorded at 0,1 of the
maximum luminance with the luminance increasing; t = 15,25 ms is the time recorded at 0,9 of the maximum luminance with
the contrast increasing; t = 50,00 ms, is the time recorded at 0,9 of the maximum luminance with the luminance decreasing;
and, t = 61,75 ms is the time recorded at 0,1 of the maximum luminance with the luminance decreasing. Image formation time
is t – t + (t – t ) = 25 ms. The luminance time is sampled at 4 kS/s, so the precision is ± 0,5 ms.

2 1 4 3
NOTE 4 For flat panel displays with very fast electro-optic physics, the refresh period is the image formation time.
Figure 8 — Image formation time
Table 1 — Image formation time in milliseconds
Time range Significance
t u 10 Motion artefacts become undetectable at image formation times less than 3 ms.
10 < t u 55 Contrast is stable for most applications. Motion artefacts can be distracting.
55 < t u 200 Applications using scrolling, animation and pointing devices lose detectable
contrast. Blink coding from 0,33 Hz to 5 Hz is operable.
t > 200
Noticeable loss of contrast observed during key entry, scrolling, animation, and
blink coding. Pointing devices with rapid cursor positioning can be used only with
special techniques.
3.4.5
absolute luminance coding
information presented where the only dimension that is used for visual differentiation is difference in image
luminances
3.4.6
relative luminance coding
information presented where either the coded images are touching or the luminance difference is secondary to a
primary differentiation such as shape or colour
3.4.7
pixel
smallest element that is capable of generating the full functionality of the display
3.4.8
pixel pitch
the distance between corresponding points on adjacent pixels, both horizontally (H ) and vertically (V )
pitch pitch
NOTE Pixel pitch is expressed in millimetres.
3.4.9
reflective display
display device that modulates light from an external source by reflection
[2.12, IEC 47 CO 2]
3.4.10
screen tilt angle
α
angle formed by the intersection of the plane tangent to the centre of the display and the horizontal plane
NOTE Screen tilt angle is expressed in degrees.
See Figure 9.
Key
1 Viewing side
2 Display
3 Horizontal surface (e.g. a table)
Figure 9 — Screen tilt angle, α
NOTE a is identical to the angle, A in 6.1.2 of ISO 9241-3:1992.
3.4.11
small-size panel
a flat panel with a viewing area with the smallest dimension in the range of 1,6° to 4,8° at the design viewing
distance and with the largest dimension of at least 4,8° at the design viewing distance
See Figure 10.
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Key
1 Design viewing distance
Figure 10 — Small-size panel
NOTE 1 Smaller panels will not hold more than 40 complying Latin characters and are outside the scope of the standard. The
definition is used in screening and selecting measurement locations only. See 8.4.2 Standard measurement locations.
NOTE 2 For a viewing distance of 500 mm, 1,6° = 14 mm; 4,8° = 42 mm.
3.4.12
subpixel
a separately addressed internal structure in a pixel that extends the pixel function
NOTE Examples include primary colour subpixels used in some multicolour flat panels and multiple-size subpixels, used to
create half-tone-like gray scale effects. Microstructure within primary subpixels is sometimes used to minimize anisotropy or to
minimize fault visibility by adding redundancy in flat panels. Such microstructures are still called subpixels in this part of
ISO 13406. Display engineering literature often uses the term “dot” which is not used in this part of ISO 13406.
3.4.13
pixel faults
local defects of types 1, 2 or 3
See Tables 2 and 3.
Table 2 — Pixel faults
Fault type Description
Type 1 fault Pixel in stuck high state
(when system command = minimum luminance) (L > 0,75 L + 0,25 L )
X N
Type 2 fault Pixel in stuck low state
(when system command = maximum luminance) (L < 0,75 L + 0,25 L )
N X
Type 3 fault Pixel or subpixel is abnormal, but not of type 1 or 2.
For example, a stuck subpixel or intermittent fault.
Fault cluster Two or more pixels or subpixels with faults within a 5 × 5 block of pixels.
L is the measured luminance of the pixel.
L is the average pixel response to a maximum luminance command (e.g. white).
X
L is the average pixel response to a minimum luminance command (e.g. black).
N
Table 3 — Definition of fault classes, Class
Pixel
Maximum number of faults per type per million pixels
Cluster with
more than one Cluster of type 3
Class Type 1 Type 2 Type 3
type 1 or type 2 faults
faults
I 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
II 2,000 2,000 5,000 0,000 2,000
III 5,000 15,00 50,00 0,000 5,000
IV 50,00 150,0 500,0 5,000 50,00

3.4.14
transflective display
display device that modulates light from an external source by reflection and from another source by transmission
through a semitransmissive reflector
[2.15, IEC/SC 47C (Central Office) 3]
3.4.15
transmissive display
display that modulates light from an external source by transmission
NOTE If the display has a built-in light source, this part of ISO 13406 treats the display as emissive, not transflective, and
not transmissive.
[2.16, IEC SC 47C (Central Office) 3]
3.4.16
viewing area
active area plus any contiguous areas that display permanent visual information or display background
[2.18, IEC SC 47C (Central Office) 3]
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3.5 Alphanumeric symbols
NOTE In keeping with the guiding principle that this part of ISO 13406 values consistency with ISO 9241-3, where
appropriate, these definitions are identical to those contained in ISO 9241-3. If there is a departure from the original definition,
the definition is followed by a note stating “Adapted from ISO 9241-3.”. Departures are based on the use of whole pixel spaces
to judge object sizes. It is now common to have the capability to display more than one character font design. This change
results in an acceptably small error, but allows many fonts to be evaluated without complex laboratory work.
3.5.1
anti-aliased font
alphanumeric characters in which a technique has been utilized to smooth character edges
[ISO 9241-3:1992, 2.2]
3.5.2
between-character space
distance between horizontally adjacent characters at their nearest points in whole pixel spaces
NOTE 1 Between-character space is expressed in pixels.
NOTE 2 Adapted from ISO 9241-3:1992, 2.3.
3.5.3
between-line spacing
distance between vertically adjacent characters at their nearest points in whole pixel spaces
NOTE 1 Between-line spacing is expressed in pixels.
NOTE 2 Adapted from ISO 9241-3:1992, 2.4.
3.5.4
between-word spacing
horizontal distance between adjacent words at their nearest points in whole pixel spaces
NOTE 1 Between-word spacing is expressed in pixels.
NOTE 2 Adapted from ISO 9241-3:1992, 2.5.
3.5.5
character format
number of horizontal and vertical elements (pixels) in the matrix used to form a single character
NOTE 1 Character format is expressed in pixels.
NOTE 2 Adapted from ISO 9241-3:1992, 2.7.
3.5.6
character height
ψ
distance, as the subtended angle, of the spaces in whole pixel between the top and bottom edges of a
non-accented capital letter H
NOTE 1 Character height is expressed in degrees.
NOTE 2 Adapted from ISO 9241-3:1992, 2.8.
180 ¥¥ 60 VN ¥
pitch H,Height
y = (16)
p¥ D
view
3438 ¥¥VN
pitch H,Height
ª (17)
D
view
NOTE 3 The unit in equations (16) and (17) is ′ (minutes of arc). Minutes of arc is converted to degrees of arc by the factor
(1°/60¢). Degrees of arc is converted to radians by the factor (π/180°).
3.5.7
character width
horizontal distance between the edges at the widest part of an unaccented capital letter H (excluding serifs),
measured in whole pixel spaces
NOTE 1 Character width is expressed in pixels.
NOTE 2 Adapted from ISO 9241-3:1992, 2.10.
3.5.8
character width-to-height ratio
ratio of character width to character height
NOTE Character width-to-height ratio is expressed in pixels.
[ISO 9241-3:1992, 2.11]
3.5.9
stroke width
average dimension of the horizontal and vertical edge-to-edge distance of a character stroke, judged by the
number of whole, average pixel spaces in each
NOTE Stroke width is compressed in pixels.
3.5.10
legibility
ability for unambiguous identification of single characters or symbols that may be presented in a non-contextual
format
3.5.11
readability
characteristics of a text presentation on a display that effect performance when groups of characters are to be
easily discriminated, recognized and interpreted
3.5.12
character height number
N
H,Height
number of pixels in the height of an unaccented, uppercase character H
NOTE Character height number is expressed in pixels.
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4 Symbols
Table 4 — Main symbols and units
See Tables 5 and 6 for more variable conventions.
Symbol Name/Description Units
AMP 1
n 2 ¥ C
n
C
c Time-averaged dark-room luminance
0 cd/m
Class Pixel fault class, see 7.20 Pixel faults
Pixel
Class Reflection class, see 7.17 Reflections
Reflection
Class Viewing direction range class, see 7.2 Design viewing
Viewing
direction
C
Contrast modulation 1
m
c The nth complex Fourier coefficient (at a multiple of the
n cd/m
fundamental frequency)
CR Contrast ratio 1
D The diagonal of the active area of the screen mm
active
D Design viewing distance (specified) mm
design view
D The distance between the entrance pupil of the mm
view
measurement instrument and the centre of the considered
object on the screen. The distance between the bridge of
the nose of the viewer and the centre of the screen
E Illuminance lx
E Screen illuminance from ambient lighting lx

a
at a workplace
E Observed retinal illuminance td
obs
E
Retinal illuminance where flicker occurs td
pred
(at a specific fre
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 13406-2
Première édition
2001-12-01
Exigences ergonomiques pour travail sur
écrans de visualisation à panneau plat —
Partie 2:
Exigences ergonomiques des écrans à
panneau plat
Ergonomic requirements for work with visual displays based on flat
panels —
Part 2: Ergonomic requirements for flat panel displays

Numéro de référence
©
ISO 2001
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E-mail [e-mail]
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction.vi
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives.2
3 Termes et définitions.2
3.1 Photométrie.2
3.2 Colorimétrie.4
3.3 Géométrie.7
3.4 Technologie de l’écran.10
3.5 Symboles alphanumériques.15
4 Symboles.17
5 Principes directeurs.22
6 Exigences en matière de performances.23
7 Recommandations et exigences nominales.23
7.1 Distance nominale de vision .23
7.2 Direction nominale de vision.23
7.3 Éclairement nominal de l'écran.28
7.4 Angles d'inclinaison de la tête et du regard .28
7.5 Différence d'uniformité de chromaticité (voir Figure 15) .28
7.6 Hauteur de caractère.29
7.7 Épaisseur de trait.30
7.8 Rapport largeur/hauteur de caractère .30
7.9 Facteur de remplissage.30
7.10 Format des caractères.30
7.11 Espace entre caractères .31
7.12 Espace entre mots.31
7.13 Espace entre lignes.31
7.14 Luminance de l'écran .31
7.15 Contraste (voir Figure 19).32
7.16 Équilibre de luminance .33
7.17 Réflexions (voir Figure 21) .34
7.18 Polarité d'image.37
7.19 Uniformité de luminance (voir Figure 24 et Tableau 14).38
7.20 Défauts de pixels .39
7.21 Temps de formation image.39
7.22 Codage de luminance absolue.39
7.23 Codage par clignotement.40
7.24 Instabilité temporelle (papillotement).40
7.25 Jeu de couleurs par défaut.40
7.26 Dimension d'objet multicolore .40
7.27 Différences chromatiques.40
7.28 Couleurs situées aux extrêmes du spectre .41
7.29 Nombre de couleurs.41
8 Mesures.42
8.1 Introduction.42
8.2 Exigences fournisseur.43
8.3 Exigences des essais menés en laboratoire .45
8.4 Géométrie d’essai.56
8.5 Mesure combinée pour l’analyse des concepts de caractères.65
8.6 Mesures combinées pour la luminance, le contraste et l’éclairement diffus.66
8.7 Évaluations des exigences .69
9 Conformité.108
Annexe A (informative) Calcul de la différence chromatique .110
Annexe B (informative) Détermination du papillotement.113
Annexe C (informative) Fonction de distribution de réflexion bidirectionnelle (FDRB) .122
Bibliographie .139

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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l’ISO 13406 peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 13406-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 159, Ergonomie, sous-comité
SC 4, Ergonomie de l'interaction homme/système.
L'ISO 13406 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Exigences ergonomiques pour travail
sur écrans de visualisation à panneau plat:
 Partie 1: Introduction
 Partie 2: Exigences ergonomiques des écrans à panneau plat
Les annexes A, B et C de la présente partie de l’ISO 13406 sont données uniquement à titre d’information.
Introduction
L'ISO 13406 complète sa norme sœur, l'ISO 9241, en prenant en compte les différences significatives en matière
de compromis ergonomiques lors de l'emploi des écrans plats.
La justification de la présente partie de l'ISO 13406 est présentée dans l'ISO 13406-1.
La présente partie de l’ISO 13406 présente les exigences relatives aux terminaux à écran de visualisation (TEV)
basés sur les écrans à panneau plat tels qu’ils sont définis dans l’ISO 13406-1. Ce document est réalisé à
l’intention des personnes évaluant et utilisant cette technologie. Certains utilisateurs du document trouveront
complexe une partie des informations. Des notes, figures et exemples sont fournis pour amoindrir le problème. La
lisibilité des écrans à panneau plat est un souci essentiel. Les exigences sont basées principalement sur la
recherche ergonomique visuelle utilisée dans l’ISO 9241-3, et sur les recherches nouvelles auxquelles il est fait
référence dans la présente partie de l’ISO 13406. Ici, comme dans l’ISO 9241-3, certaines exigences sont basées
sur le confort visuel, le confort musculaire et l’acceptabilité par l’observateur. La présente partie de l’ISO 13406
comprend les exigences et les recommandations fondées sur la lisibilité, le confort et l’acceptabilité apparaissant
lors de l’utilisation d’écrans multicolores, ainsi que sur la recherche ergonomique visuelle décrite dans
l’ISO 9241-8, mais modifiées et prolongées pour prendre en considération les compromis propres aux écrans à
panneau plat. Elle aborde les problèmes de lisibilité en présence d’un éclairage d’ambiance et d’acceptabilité
d’images réfléchies indésirables concernant les aspects des panneaux plats dont il est question dans l'ISO 9241-7
pour la technologie des tubes cathodiques (CRT).
L’article 3 présente ou rappelle les termes nécessaires pour spécifier les exigences et les mesures. Quand c'est
possible, les définitions provenant d'autres publications sont citées mot pour mot. Si une modification quelconque a
été effectuée, la définition est suivie d'une note indiquant «adopté de l'ISOxxxx:date, xx». Du fait que la présente
partie de l’ISO 13406 repose souvent sur des modèles mathématiques et des mesures physiques afin garantir la
justesse de l’objectif des TEV à panneau plat, un article 8 sur les symboles est proposé en tant que référence
pratique.
Les articles des principes de guidage et des exigences de performance dont le modèle est l’ISO 9241-3 sont
présentés pour rappeler les fondements de ce travail aux utilisateurs de la norme.
Les exigences et recommandations de conception présentent les attributs physiques devant être strictement
observés (indiqués par le mot: doit), ou recommandés mais pas nécessairement exigés (indiqués par les mots: il
convient de). Les sujets de conception suivants, distance de vision, direction de vision et éclairage d’écran diffèrent
quelque peu des concepts précédents de l’ISO 9241-3. Il y a à cela deux raisons:
a) un type important de panneau plat possède des caractéristiques de vision qui exigent une maîtrise et une prise
en compte plus rigoureuse de la direction de vision que dans l’ISO 9241-3,
b) il n’existe pas de base permettant de supposer qu’un TEV à panneau plat est monté sur un dessus de bureau.
These topics are presented as ergonomically constrained, supplier-specifications. Ces sujets sont présentés
comme étant des spécifications fournisseurs, à contraintes ergonomiques. Ce fait n’est pas sans précédent,
car la distance de vision a été traitée de cette manière dans l’ISO 9241-3. Une fois qu’elles ont été spécifiées,
ces exigences deviennent des conditions dans lesquelles tous les autres attributs doivent être mesurés ou
décidés.
L’utilisation de la luminance de zone constitue une orientation s’écartant de l’ISO 9241-3. Sur la technologie des
tubes cathodiques, les emplacements adressés sont en général à proximité les uns des autres de sorte qu’un
dessin en pixels «haut-bas-haut-bas-haut-bas» donne moins de contraste qu’un dessin où les pixels sont
clairsemés. Dans la mesure où la zone en pixels d’un écran à panneau plat est modulée optiquement à moins de
100 % (le facteur de remplissage étant inférieur à 1), la différence entre un dessin dense et un dessin clairsemé est
mineure. La détermination de la luminance doit être rendue plus complexe par la nécessité de la précision de
direction de vision. L’utilisation de la simplification de la luminance de zone compense quelque peu ce fait.
vi © ISO 2001 – Tous droits réservés

Quelques exigences sont présentées par catégories. Par exemple, certains écrans à panneau plat enregistrent de
longs temps de formation image. Pour les images statiques, de tels écrans sont acceptables sans réserve sur le
plan ergonomique. Toutes les applications modernes ne reposent pas sur de telles images statiques. Des
catégories d’exigences sont donc établies en conséquence. Si l’équipement fourni possède une telle limitation, le
fournisseur ou la personne chargée de l’évaluation doit l’identifier. L’intégrateur du système, l’acheteur ou
l’observateur peut alors s’interroger pour savoir si la catégorie est cohérente avec l’application prévue.
L'article 8 relatif aux mesurages est prévu pour les personnes évaluant les TEV à panneau plat. L’évaluation
s’effectue par échantillonnage de la surface du panneau. Trois sites sont choisis et mesurés et à partir de ces
mesures, il est possible de prendre des décisions de conformité. Il n’est pas nécessaire de disposer d’équipements
d’évaluation précis pour les panneaux possédant des marges d’exigence importantes; en revanche, quand les
marges sont étroites ces équipements peuvent être requis.
L'article 9 relatif à la conformité suit étroitement le modèle de l'ISO 9241-3. L’autre essai (essai de performance et
de confort visuels) étant préparé comme annexe normative dans un amendement à l'ISO 9241-3, est citée comme
une autre démarche de conformité.
L’annexe A donne des informations supplémentaires sur la différence chromatique. L’annexe B étend la méthode
de détermination du scintillement analytique de l’ISO 9241-3 à la modulation de temps-luminance, qui n’est pas
semblable à celle d’un tube cathodique. L’annexe C informe les utilisateurs de la norme d’un nouveau travail sur
une autre méthode de modélisation d’écran, possédant des propriétés de réflexion qu’il n’est pas possible de
modéliser par une simple combinaison de coefficient de luminance (réflexion diffuse) et de facteur de luminance
(réflexion spéculaire ou régulière), et donne les hypothèses normalisées concernant l’environnement. Cette
méthode développe la fonction de distribution de réflexion bidirectionnelle. Lorsque ce travail aura avancé, il sera
possible d’en faire une méthode normative et de remplacer celle de l’article 8. La bibliographie cite les références.
NORME INTERNATIONALE ISO 13406-2:2001(F)

Exigences ergonomiques pour travail sur écrans de visualisation
à panneau plat —
Partie 2:
Exigences ergonomiques des écrans à panneau plat
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 13406
 établit les exigences ergonomiques de qualité d’image pour la conception et l’évaluation des écrans à
panneau plat,
 définit les termes nécessaires pour aborder la qualité de l’image des écrans à panneau plat,
 spécifie les méthodes de détermination de la qualité de l’image des écrans à panneau plat,
 et établit les principes ergonomiques pour guider ces exigences.
Elle est applicable
 aux écrans à panneau plat lorsqu’ils sont utilisés pour effectuer des tâches de bureau,
 aux écrans à panneaux plats qui sont composés d’éléments d’image en matrice disposés en rangées
également espacées sans intervalle,
 à la présentation de polices basées sur des caractères alphabétiques d’origine latine, cyrillique et grecque et
sur des caractères numéraux arabes sur les écrans à panneau plat,
 à la présentation de caractères asiatiques,
 et aux écrans à panneau plat suffisamment grands pour afficher au moins 40 caractères d’origine latine.
Elle n’est pas applicable
 à la technologie des écrans à panneau plat appliquée à un écran utilisant des optiques pour former une image
qui n’est pas de la même dimension que le transducteur électro-optique (application en projection des écrans
à panneau plat)
 et à la technologie des écrans à panneau plat appliquée à un écran limité à des messages fixes ou à des
caractères alphanumériques segmentés [voir 2.13 CEI/SC 47C (Bureau central) 3:1992].
NOTE Certaines techniques de mesure (par exemple contraste et luminance) abordées dans la présente partie de
l'ISO 13406 ne sont pas applicables aux panneaux plats réflectifs. Lorsque la technologie se sera développée, des techniques
de mesure appropriées seront intégrées dans la présente partie de l'ISO 13406.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 13406. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 13406 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
Publication CIE 15.2:1986, Colorimétrie. [Bureau central de la Commission internationale de l'éclairage (CIE),
Vienne, Autriche]
ISO 9241-3:1992, Exigences ergonomiques pour travail de bureau avec terminaux à écrans de visualisation
(TEV) — Partie 3: Exigences relatives aux écrans de visualisation.
ISO 9241-6, Exigences ergonomiques pour travail de bureau avec terminaux à écrans de visualisation (TEV) —
Partie 6: Guide général relatif à l'environnement de travail.
ISO 9241-7, Exigences ergonomiques pour travail de bureau avec terminaux à écrans de visualisation (TEV) —
Partie 7: Exigences d’affichage concernant les réflexions.
ISO 9241-8:1997, Exigences ergonomiques pour travail de bureau avec terminaux à écrans de visualisation
(TEV) — Partie 8: Exigences relatives aux couleurs affichées.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 13406, les termes et définitions suivants s'appliquent.
NOTE Les symboles utilisés dans certaines définitions sont expliqués dans l'article 4.
3.1 Photométrie
3.1.1
luminance de zone
luminance d’une zone de l’écran dont le diamètre est supérieur ou égal à 10 pixels, de sorte que l’état du pixel
individuel ait un effet inférieur à 2 %
NOTE La luminance de zone est exprimée en candélas par mètre carré (cd/m ).
3.1.2
luminance de fond
luminance d’une zone de l’écran sans image graphique
NOTE La luminance de fond est exprimée en candélas par mètre carré (cd/m ).
3.1.3
contraste
〈au sens de la perception〉 évaluation de la différence en apparence de deux ou plusieurs parties d’un champ, vues
simultanément ou successivement (d'où: le contraste de clarté, le contraste d’éclairage, le contraste de couleur,
etc.)
NOTE Adapté de la CEI 60050 (845-02-47):1987.
3.1.4
EUT
équipement soumis à l’essai
2 © ISO 2001 – Tous droits réservés

3.1.5
loi (du cosinus) de Lambert
pour un élément de surface dont l’intensité énergétique ou la luminance est la même dans toutes les directions de
l’hémisphère au-dessus de la surface
I(θ ) = I cos(θ ) (1)
n
où I(θ ) et I sont respectivement les luminances ou intensités énergétiques de l’élément de surface dans une
n
direction avec un angle θ par rapport à la normale à la surface et dans la direction de cette normale
[CEI 60050 (845-04-56):1987]
3.1.6
surface de Lambert
surface lambertienne
surface idéale pour laquelle la radiation provenant de cette surface est répartie angulairement conformément à la
loi de cosinus de Lambert
[CEI 60050 (845-04-57):1987]
Pour un étalon de réflectance diffuse idéal
r =p◊ q (2)
STD STD
3.1.7
contraste de luminance
rapport entre les valeurs hautes L et basses L de la luminance qui définissent la caractéristique à détecter; ce
H L
rapport est exprimé par la modulation de contraste C définie comme suit:
m
L - L
HL
= (3)
C
m
L + L
HL
ou par le rapport de contraste CR, défini comme suit:
L
H
CR = (4)
L
L
NOTE 1 Pour les panneaux plats, il est possible d’utiliser des cibles de luminance de zone pour évaluer les luminances qui
définissent la caractéristique à détecter, dans la mesure où les pixels sont des éléments discrets.
NOTE 2 Adapté de l'ISO 9241-3:1992, 2.22.
3.1.8
coefficient de luminance (sur un élément de surface, dans une direction donnée, dans des conditions
d’éclairage spécifiées)
q , q
ν
quotient de la luminance d'un élément de surface, dans la direction donnée, par l’éclairement du milieu
NOTE 1 Le coefficient de luminance est exprimé en stéradians à la puissance moins un.
NOTE 2 Adapté de la CEI 60050 (845-04-71):1987.
L
q = (5)
E
3.1.9
facteur de luminance (sur un élément de surface d’un milieu non auto-rayonnant, dans une direction
donnée, dans des conditions d’éclairage spécifiées)
β , β
ν
rapport de la luminance de l’élément de surface, dans la direction donnée, à celle d’un diffuseur parfaitement
réfléchissant ou transmettant, éclairé de manière identique
L
échantillon
b = (6)
L
diffuseur parfait
NOTE 1 Le facteur de luminance est exprimé par l'unité: 1.
NOTE 2 Adapté de la CEI 60050 (845-04-69):1987.
3.1.10
surface anisotropique optique
surface optique pour laquelle la radiation s’écarte d’une surface de Lambert de plus de 10 % avec n'importe quel
angle d’inclinaison, θ < 45°
3.2 Colorimétrie
3.2.1
espace chromatique CIE 1976 L*u*v*
espace chromatique CIELUV
espace chromatique, à trois dimensions, approximativement uniforme, produit par le tracé en coordonnées
rectangulaires des quantités L*, u*, v* définies par les équations suivantes:
¸
*
Ô
LY=-116 ( /Y ) 16, quandY /Y> 0,008 856
nn
Ô
*
Ô
LY= 903,3( /Y ), quandY /Y u 0,008 856
nn (7)
˝
**
Ô
uL=-13 (u¢¢u )
n
Ô
**
Ô
vL=-13 (v¢¢v )
n ˛
où Y, u’, v’ décrivent le stimulus de couleur considéré, et Y , u’ , v’ décrivent un stimulus achromatique blanc
n n n
spécifié
NOTE Les correspondants approximatifs de clarté, de saturation, de chroma et de teinte peuvent être calculés de la
manière suivante:
È ˘
Saturation CIE 1976 u, v =-13 uu¢¢+vv¢-¢ (8)
s () ( )
uv n n
Í ˙
Î ˚
* 2 *
**
Chroma CIE 1976 u, v == (9)
CsL
uv+ uv
uv

*
ʈ
ʈ
vv¢¢- v
n
h==arctan arctan , tel que
uv Á˜
Á˜
*
uu¢¢-
˯
u
n ˯
09∞uW hs<0∞,iv** W0et 0u
uv
Angle de teinte CIE 1976 u, v 90∞uW hs<180∞,iv** 0et 0u < (10)
uv
180∞u hs<270∞,iv**<<0et 0u
uv
270∞uW hs<360∞,iv**<0et 0u
uv
[CEI 60050 (845-03-54)]
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3.2.2
diagramme de chromaticité uniforme CIE 1976
diagramme UCS CIE 1976
diagramme de chromaticité uniforme obtenu en portant en coordonnées rectangulaires les grandeurs u′ et v′
définies par l'équation (11) suivante:
44Xx
u¢==
XY++15 3Z -2x+12y+ 3
(11)
99Yy
v¢==
XY++15 3Z -2x+ 12y+ 3
Voir Figure 1 et CEI 60050 (845-03-53).

NOTE Les annotations sur la courbe sont les longueurs d’ondes en nanomètres.
Figure 1 — Diagramme UCS CIE 1976
3.2.3
différence chromatique CIE 1976 L*u*v*
différence chromatique CIELUV
différence entre deux stimuli de couleur, définie comme la distance euclidienne entre les points qui les
représentent dans l‘espace L*u*v* et calculée par l’équation
22 2
È ˘ 2
** * *
DDEL=+Du+Dv (12)
uv () ( ) ( )
Í ˙
Î ˚
L’ensemble X Y Z et les valeurs correspondantes uv¢¢ définissent la couleur du stimulus de l’objet de couleur
n n n nn
nominale blanche.
(Voir Publication CIE 15.2.)
[CEI 60050 (845-03-55)]
3.2.4
différence d’uniformité de chromaticité
distance sur le diagramme UCS CIE 1976
Duv¢¢=-()u¢ u¢ + (v¢-v¢ )  (13)
12 1 2
où
sont les coordonnées de la même couleur affichée aux sites 1 et 2
uv¢¢, et u¢ ,v¢
11 2 2
NOTE Il s'agit de la mesure d’uniformité de couleur appropriée si la luminance n’est pas uniforme ou si les objets ne sont
pas adjacents. (Voir 3.2.2.)
3.2.5
longueur d’onde dominante d’un stimulus de couleur, λ
d
longueur d’onde du stimulus monochromatique qui, mélangé additivement dans les proportions convenables au
stimulus achromatique spécifié, égalise le stimulus de couleur considéré
NOTE Dans le cas des stimuli pourpres, la longueur d’onde dominante est remplacée par la longueur d’onde
complémentaire. Voir CEI 60050 (845-03-44).
3.2.6
longueur d’onde dominante, identique
deux couleurs ont la même longueur d’onde dominante si la différence entre les angles de teinte de chaque
couleur est faible
3.2.7
couleurs situées aux extrêmes du spectre
les couleurs aux extrêmes du spectre sont le bleu extrême et le rouge extrême.
NOTE Le bleu extrême correspond à toute couleur pour laquelle v′ < 0,2. Le rouge extrême correspond à toute couleur
pour laquelle u′ > 0,4. Les régions des extrêmes sont illustrées à la Figure 2.

NOTE Les annotations sur la courbe sont les longueurs d’ondes en nanomètres.
Figure 2 — Rouge extrême et bleu extrême
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3.2.8
espace chromatique uniforme
espace chromatique dans lequel les distances sont prévues pour représenter des différences de couleur perçues
comme un seuil ou un supra seuil de dimensions égales
[CEI 60050 (845-03-51):1987]
3.2.9
diagramme de chromaticité uniforme
diagramme UCS
diagramme à deux dimensions dans lequel les coordonnées sont définies de sorte que des distances égales
représentent autant que possible, dans tout le diagramme, des échelons de discrimination de couleur égaux pour
des stimuli de couleur de même luminance
[CEI 60050 (845-03-52):1987]
3.3 Géométrie
3.3.1
zone active
portion d'une zone d’écran d’affichage délimitée par des éléments d’image [2.1, CEI SC 47C(Bureau central) 3]
3.3.2
angle sous-tendu
taille de la mire visuelle à la distance de vision indiquée, par exemple à la distance nominale de vision
hauteur de la mire
ʈ
Angle sous-tendu, en degrés = 2 arctan (14)
Á˜
˯
2 ¥ distance de vision
ʈhauteur de la mire
Angle sous-tendu, en minutes d'arc = 60 ¥ 2 arctan
Á˜
˯
2 ¥ distance de vision
(15)
3 438 ¥ hauteur de la mire
ª
distance de vision
NOTE L’angle sous-tendu est mesuré en degrés (°), eux-mêmes divisés en minutes d’arc (′) et en secondes d’arc (′′).
3.3.3
écran anisotropique
écran (en général un écran à cristaux liquides) avec une luminance émise et/ou un coefficient de luminance qui
respecte le critère de 3.1.10
3.3.4
système de coordonnées
système de coordonnées sphérique parallèle (r, q, f)
Voir Figure 3.
Légende
E Position de la pupille d'entrée du luminancemètre
OE = r Distance de travail
1 f = 0° (3 heures)
NOTE 1 Dans certains documents écrits, l’azimut est spécifié par des points d’horloge. φ = 0° correspond à 3 heures.
NOTE 2 Généralement seules les valeurs positives de θ sont utilisées. La direction (-θ, φ) est identique à la direction
(+θ , φ ± 180°).
Figure 3 — Système de coordonnées
NOTE 1 Voici une définition détaillée du système de coordonnées. Voir Figure 4.
Appeler un point O (pixel ou centre d’une mire visuelle). Tracer une ligne, partant de O et allant à la pupille d’entrée
de l’instrument de mesure, OE, et une ligne, ON, normale au plan de l’image de l’écran. L’angle formé par ON et
OE dans le plan ON - OE est l’angle d’inclinaison, θ. La distance OE est le rayon r.
Appeler P un point quelconque sur la ligne formée par la projection de OE sur le plan de l’image. Tracer une ligne,
OX, dans ce plan à la droite de, et parallèle à, la ligne bissectrice horizontale de la zone active. Elle devient l’axe
des X. L’angle d’azimut, φ, est l’angle dans le sens inverse d’horloge entre OX et OP.

Légende
1 3 heures; bord droit de l’écran tel qu’il est vu par l’observateur
2 Midi; bord supérieur de l’écran tel qu’il est vu par l’observateur
3 6 heures; bord inférieur de l’écran tel qu’il est vu par l’observateur
4 Surface de l’image de l’écran
Figure 4 — Définition du système de coordonnées
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NOTE 2 Pour plus d’informations sur les coordonnées et les angles de vision, voir le chapitre 300-2 de la norme sur les
mesures des écrans à panneau plat VESA (1998).
3.3.5
plan de Francfort
plan imaginaire passant par la tête, défini par le prolongement latéral d’une ligne entre le tragus et le point le plus
bas de l’orbite
Voir Figure 5.
Légende
1 Tragus
2 Plan de Francfort
3 Bord inférieur de l’orbite
L’orbite est la cavité de la face dans laquelle est logé l’œil. Le tragus est la saillie externe de l’oreille, plate et
triangulaire, au-dessous de l’hélix.
Figure 5 — Plan de Francfort
3.3.6
angle de regard
angle situé entre le plan de Francfort et le plan formé par les pupilles et la mire visuelle
Voir Figure 6.
Légende
1 Angle de regard
2 Ligne de visée
Figure 6 — Angle de regard
NOTE La plage de confort est comprise entre 0° et 45° environ.
3.3.7
angle d’inclinaison de la tête
angle situé entre le plan de Francfort et le plan horizontal et dû à l’inclinaison de la tête
NOTE Lorsque la tête est droite, l’angle d’inclinaison de la tête est d’environ 4°.
Voir Figure 7.
Légende
1 Plan horizontal
2 Angle d'inclinaison de la tête
Figure 7 — Angle d'inclinaison de la tête
NOTE La plage de confort est comprise entre 0° et 20° environ.
3.3.8
plage d’angle de vision
espace conique ayant pour origine un pixel, comprenant la totalité des directions de vision pour lesquelles les
spécifications sont respectées
[CEI SC 47C (Bureau central) 3]
3.4 Technologie de l’écran
3.4.1
facteur de remplissage
fraction (de la surface totale de la zone, en pixels, disponible géométriquement) qui peut être modifiée pour afficher
des informations
[ISO 9241-3:1992, 2.15]
3.4.2
écran émissif
écran qui contient sa (ses) propre(s) source(s) de lumière
NOTE 1 Cette lumière peut être produite par le transducteur lui-même ou provenir d’une ou plusieurs source(s) lumineuse(s)
modulée(s) par le transducteur.
NOTE 2 Adapté de 2.4, CEI/SC 47C (Bureau central) 3.
3.4.3
échelle des gris
un écran est supposé posséder une échelle des gris s’il peut afficher des images exigeant plus de deux niveaux de
luminance
[2.4, CEI/SC 47C (Bureau central) 3]
3.4.4
temps de formation image
temps pris par la luminance relative d’un objet visuel pour passer de 0,1 à 0,9
NOTE 1 La luminance relative est
(L – L )/(L – L )
MAX MAX MIN
où
L et L sont respectivement les états de luminance les plus forts et les plus faibles dont la moyenne a été calculée en
MAX MIN
fonction du temps;
L est la luminance instantanée.
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NOTE 2 La luminance relative est filtrée pour éliminer les variations dans le temps non détectables visuellement. Le temps
de formation image est résolu aux plages représentées au Tableau 1 et il est exprimé en millisecondes.

NOTE 1 La Figure 8 illustre un cas type.
NOTE 2 Il est supposé un éclairage arrière de luminance constante (après préfiltrage à un échantillonnage 4 kS/s).
NOTE 3 La Figure 8 illustre le temps de formation image. La courbe comportant les marques représente le temps/luminance
non filtré, normalisé sur une plage de 1,0. La courbe en gras est la première trace filtrée comprenant les fréquences qui sont
importantes d'un point de vue psychophysique. Le temps de formation image est estimé par rapport à cette courbe. Dans cet
exemple, t = 2,00 ms est le temps enregistré à 0,1 de la luminance maximale, avec la luminance croissante; t = 15,25 ms est
1 2
le temps enregistré à 0,9 de la luminance maximale avec le contraste croissant; t = 50,00 ms est le temps enregistré à 0,9 de
la luminance maximale avec la luminance décroissante; t = 61,75 ms est le temps enregistré à 0,1 de la luminance maximale
avec la luminance décroissante. Le temps de formation image est t – t + (t – t ) = 25 ms. Le rapport luminance/temps est
2 1 4 3
échantillonné à 4 kS/s, la précision est donc de ± 0,5 ms.
NOTE 4 Pour les écrans à panneau plat avec des éléments physiques électro-optiques extrêmement rapides, la période de
rafraîchissement correspond au temps de formation image.
Figure 8 — Temps de formation image
3.4.5
codage de luminance absolue
information présentée lorsque la seule dimension utilisée pour la différentiation visuelle est la différence de
luminance d’image
3.4.6
codage de luminance relative
information présentée lorsque les images codées se touchent ou lorsque la différence de luminance est secondaire
par rapport à une différentiation principale telle qu’une forme ou une couleur
3.4.7
pixel
plus petit élément capable de produire la fonctionnalité intégrale de l’écran
Tableau 1 — Temps de formation image, en millisecondes
Plage de temps Signification
t u 10 Les artefacts en mouvement deviennent indétectables à des temps de formation
image inférieurs à 3 ms.
10 < t u 55 Le contraste est stable pour la plupart des applications. Les artefacts en
mouvement peuvent provoquer des perturbations.
Les applications utilisant le défilement, des dispositifs de pointage et d’animation
55 < t u 200
perdent le contraste détectable. Le codage par clignotement de 0,33 Hz à 5 Hz
peut fonctionner.
Perte de contraste notable observée durant les frappes de touche, le défilement,
t > 200
l’animation et le codage par clignotement. Les dispositifs de pointage avec des
positionnements rapides de curseur peuvent être utilisés pour des techniques
particulières.
3.4.8
pas de pixel
distance entre les points correspondants sur des pixels adjacents, horizontalement (H ) et verticalement (V )
pitch pitch
NOTE Le pas de pixel est exprimé en millimètres.
3.4.9
écran d’affichage réflectif
dispositif d’affichage qui module la lumière à partir d’une source externe par réflexion
[2.12, CEI 47 CO 2]
3.4.10
angle d’inclinaison écran
α
angle formé par l’intersection d’un plan tangent au centre de l’écran et au plan horizontal
NOTE L'angle d’inclinaison écran est exprimé en degrés.
Voir Figure 9.
Légende
1 Côté vision
2 Écran
3 Horizontale (par exemple une table)
Figure 9 — Angle d'inclinaison écran, α
NOTE a est identique à l’angle A en 6.1.2 de l'ISO 9241-3:1992.
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3.4.11
écran de petite dimension
panneau plat dont la plus faible dimension de la zone de vision se situe dans une plage comprise entre 1,6° et 4,8°
à la distance nominale de vision et dont la dimension la plus importante à la distance nominale de vision est au
moins égale à 4,8°
Voir Figure 10.
Légende
1 Distance nominale de vision
Figure 10 — Écran de petite dimension
NOTE 1 Les écrans les plus petits ne contiendront pas plus de 40 caractères latins conformes et ne rentrent pas dans le
domaine d'application de la norme. La définition est seulement utilisée dans le tri et le choix des emplacements de mesure. Voir
8.4.2 Emplacements de mesure normalisés.
NOTE 2 Pour une distance de vision de 500 mm, 1,6° = 14 mm; 4,8° = 42 mm.
3.4.12
sous-pixel
structure interne d'un pixel traitée séparément et qui en prolonge la fonction
NOTE Les exemples comprennent les sous-pixels de couleur primaire, utilisés dans certains panneaux plats multicolores
et les sous-pixels multidimensionnels, utilisés pour créer des demi-tons comme les effets d’échelle de gris. La microstructure à
l’intérieur des sous-pixels primaires permet de minimiser l’anisotropie ou de minimiser les défauts de visibilité en ajoutant de la
redondance dans les panneaux plats. De telles microstructures sont encore appelées sous-pixels dans la présente partie de
l'ISO 13406. La documentation relative aux écrans utilise souvent le terme «point», qui n’est pas employé dans ce document.
3.4.13
défauts de pixels
défauts locaux de type 1, 2 ou 3
Voir Tableaux 2 et 3.
Tableau 2 — Défauts de pixels
Type de défaut Description
Défaut de type 1 Pixel bloqué au niveau haut
(quand la commande système = luminance minimale) (L > 0,75 L + 0,25 L )
X N
Défaut de type 2 Pixel bloqué au niveau bas
(quand la commande système = luminance maximale) (L < 0,75 L + 0,25 L )
N X
Défaut de type 3 Pixel ou sous-pixel anormal, mais différent des types 1 et 2.
Par exemple, un sous-pixel bloqué ou une panne intermittente.
Groupe de défauts Deux ou plusieurs pixels ou sous-pixels en défaut dans un bloc de 5 ¥ 5.
L est la luminance du pixel mesurée.
L est la réponse moyenne en pixels à la commande de luminance maximale (par exemple blanc).
X
L est la réponse moyenne en pixels à la commande de luminance minimale (par exemple noir).
N
Tableau 3 — Définition des classes de défauts

Nombre maximal de défauts par type et par million de pixels
Groupe de
Groupe de
Classe Type 1 Type 2 Type 3 plusieurs défauts
défauts de type 3
de type 1 ou 2
I 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
II 2,000 2,000 5,000 0,000 2,000
III 5,000 15,00 50,00 0,000 5,000
IV 50,00 150,0 500,0 5,000 50,00

3.4.14
écran transflectif
dispositif d’affichage qui module la lumière à partir d’une source externe par réflexion et à partir d’une autre source
par transmission au travers d’un réflecteur semi-transmissif
[2.15, CEI/SC 47C (Bureau central) 3]
3.4.15
écran transmissif
affichage qui module la lumière à partir d’une source externe par transmission
NOTE Si l’écran possède une source lumineuse intégrée, la présente partie de l'ISO 13406 considère l’écran comme étant
émissif non transflectif et non transmissif.
[2.16, CEI SC 47C (Bureau central) 3]
3.4.16
zone de vision
zone active plus les zones contiguës qui affichent des informations visuelles permanentes ou un fond
[2.18, CEI SC 47C (Bureau central) 3]
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3.5 Symboles alphanumériques
NOTE En conformité avec le principe guidant la présente partie de l'ISO 13406 et mettant en valeur la cohérence avec
l'ISO 9241-3, ces définitions, lorsque cela est approprié, sont identiques à celles
...