ISO 13406-2:2001
(Main)Ergonomic requirements for work with visual displays based on flat panels — Part 2: Ergonomic requirements for flat panel displays
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.
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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 13406-2:2001(E)
©
ISO 2001
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ISO 13406-2:2001(E)
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ISO 13406-2:2001(E)
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
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ISO 13406-2:2001(E)
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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ISO 13406-2:2001(E)
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.
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ISO 13406-2:2001(E)
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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ISO 13406-2:2001(E)
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.
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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.
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ISO 13406-2:2001(E)
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
2
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
2
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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ISO 13406-2:2001(E)
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
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ISO 13406-2:2001(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:
1
¸
*
3
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:
2
22
È ˘
CIE 1976 u, v saturation=-13 uu¢¢+vv¢-¢ (8)
s () ( )
uv n n
Í ˙
Î ˚
1
22
2
* *
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)]
4 © ISO 2001 – All rights reserved
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ISO 13406-2:2001(E)
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:
1
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)]
© ISO 2001 – All rights reserved 5
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ISO 13406-2:2001(E)
3.2.4
chromaticity uniformity difference
distance on the CIE 1976 UCS diagram
22
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
6 © ISO 2001 – All rights reserved
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ISO 13406-2:2001(E)
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.
© ISO 2001 – All rights reserved 7
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ISO 13406-2:2001(E)
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 cloc
...
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 13406-2:2001(F)
©
ISO 2001
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ISO 13406-2:2001(F)
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---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13406-2:2001(F)
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
© ISO 2001 – Tous droits réservés iii
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ISO 13406-2:2001(F)
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
iv © ISO 2001 – Tous droits réservés
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ISO 13406-2:2001(F)
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.
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ISO 13406-2:2001(F)
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.
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ISO 13406-2:2001(F)
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.
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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.
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ISO 13406-2:2001(F)
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 %
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
2
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
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ISO 13406-2:2001(F)
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
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ISO 13406-2:2001(F)
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:
1
¸
*
3
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:
2
22
È ˘
Saturation CIE 1976 u, v =-13 uu¢¢+vv¢-¢ (8)
s () ( )
uv n n
Í ˙
Î ˚
1
22
* 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)]
4 © ISO 2001 – Tous droits réservés
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ISO 13406-2:2001(F)
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
1
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)]
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ISO 13406-2:2001(F)
3.2.4
différence d’uniformité de chromaticité
distance sur le diagramme UCS CIE 1976
22
Duv¢¢=-()u¢ u¢ + (v¢-v¢ ) (13)
12 1 2
où
sont les coordonnées de la même couleur affichée a
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.