1 Prof. Roberto Cabral de Mello Borges Instituto de Informática UFRGS 2008 INF 043 - Interação...

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Prof. Roberto Cabral de Mello Borges

Instituto de InformáticaUFRGS

2008

INF 043 - Interação Homem-Computador

Parte 3

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Ergonomia de Hardware• Teclado

– tipos e disposição das teclas

– sensibilidade e “eco”

• Monitor de Vídeo– tipos e padrões

– cores no vídeo

– fatores humanos ligados ao visual do monitor

– Fontes em textos de monitores

• Mobília da Estação de Trabalho– cadeira

– mesa

• Condições Ambientais– temperatura, umidade, iluminação, som e cores do ambiente.

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Posturas na Estação de Trabalho:"Incorreta"

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Posturas na Estação de Trabalho:"Correta"

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CVS - Computer Vision Sindrome)

Passar mais de 2 horas em frente ao computador é um hábito muito comum e esse hábito tem exigido cada vez mais dos olhos humanos, gerando conseqüências como a Síndrome Visual do Usuário de Computador ou CVS (Computer Vision Syndrome).

A síndrome, também conhecida como fadiga visual, atinge entre 70% e 90% dos usuários de informática. Os sintomas são:

Dor de cabeça Olhos vermelhos Lacrimejamento em excesso ou olho seco Sonolência Vista cansada

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Pesquisa realizada recentemente com 2 mil pacientes que usam o computador de 12 a 14 horas por dia revelou uma relação direta entre o mau uso do PC e o aumento da cefaléia, olho seco e até da miopia entre crianças.

Causas:

Quando usamos o micro movimentamos pouco o globo ocular e piscamos, em média, cinco vezes menos que o normal. Isso prejudica a troca do filme lacrimal, uma película responsável pela umidade na superfície do globo ocular.

A situação piora para usuários de lentes de contato, que é hidrofílica. "É como se ela bebesse água do olho".

Os ambientes refrigerados também agravam o ressecamento.

CVS - Computer Vision Sindrome)

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Outro fator importante são as 16,7 milhões de cores geradas pelo monitor de vídeo, que sobrecarregam a musculatura responsável por regular a entrada de luz até a retina. As imagens em pixels exigem ajuste de foco milhares de vezes por dia.

Também se relacionam a esse fato a iluminação do ambiente e a posição do monitor. Ambientes excessivamente claros que geram reflexos e o monitor em uma posição muito alta exigem mais da visão do usuário.

CVS - Computer Vision Sindrome)

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A 1ª linha do monitor deve ficar no máximo 10° a 20° abaixo do nível dos olhos (preferencialmente na horizontal dos olhos)

A distância entre a tela do monitor e os olhos deve ser de 60 cm;

O monitor não deve ficar de frente para a janela, pois a luminosidade causa ofuscamento, nem de costas porque forma sombras e reflexos que usam desconforto;

Leôncio Queiroz, médico, ressalta que projetos desenvolvidos no Alabama para reduzir a CVS demonstram que o conforto visual aumenta a produtividade em 20%. As principais dicas do médico para eliminar a fadiga visual são:

CVS - Computer Vision Sindrome)

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Dicas para redução dos sintomas do CVS

Evite excesso de luminosidade das lâmpadas e luz natural pois as pupilas se contraem e geram cansaço visual;

Regule sempre a tela com o máximo de contraste e não de luminosidade;

Mantenha a tela do monitor sempre limpa;

A cada hora, descanse de 5 a 10 minutos, saindo de frente do computador;

Lembre-se de piscar voluntariamente quando estiver usando o micro.

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Monitores e Fatores Humanos• Cor do Vídeo• Qualidade da Visibilidade da Cor• Relação Recomendada para Altura e Largura de Caracteres• Considerações Visuais em Estações de Trabalho

– Sistema Visual– Acomodação Visual– Ponto de Descanso da Acomodação Visual– Distância Mínima de Foco– Convergência– Profundidade de Campo– Trio da Profundidade– Olhos Secos– Ângulo para Olhar Fixo– Visão e Postura

• Quantidade de Luz Necessária para Boa Acuidade Visual• Efeitos Visuais de Textos em Telas

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Olho Humano

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Caminho da Visão

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Alguns Dados sobre o Olho Humano

• 120 milhões de bastonetes (em cada olho)

• 6 milhões de cones (por olho)

• 2 mil cones em cada fóvea na região de densidade uniforme máxima

• 1 milhão de fibras nervosas no nervo óptico

• 250 milhões de células receptoras nos dois olhos

• Porção visível do espectro: 394 a 760 nm (Fv=394.463.815.789.473 Hz, Fv=394 THz)

• Comprimento-de-onda de sensibilidade máxima nos cones: 560 nm (laranja)

• Faixa de intensidade: 1016 (ou 160 decibéis)

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Retina

Luz

Fibras dos nervos

Células Horizontais

Cones

Bastonetes

Núcleo

Grandes Células Ganglionar

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Cones e Bastonetes

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Resposta dos Cones

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Campo de visão

30º

1

2 3

Área 1 - ConesÁrea 2 - Cones e BastonetesÁrea 3 - Bastonetes

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Bastonetes (P & B)

Cones e Bastonetes (Cores e P & B)

Cones (cores)

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Textos importantes

e figuras importantes

Textos menos importantes e figuras complementares ou decorativas

Somente Somente figurasfiguras

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22

23

24

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A Cor do Vídeo• Inicialmente tipos brancos em fundo preto: alto

índice de contraste--> “queima” os olhos• A seguir, tipos verdes em fundo preto: aliviava

muitas das reclamações dos usuários• A maior sensibilidade ao brilho fica em torno de

555 nm (verde-amarelo)• Há diferenças de sensibilidade entre olhos

adaptados ao escuro e olhos adaptados ao claro• Experiências alemãs e austríacas revelaram que

o brilho e o contraste dos símbolos digitados são mais importantes do que as próprias cores, quando estão dentro da área desejada do espectro

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Espectro Visível de Cores

400 500 600 700

Luz Visível

UltraVioleta

InfraVermelhoVioleta Azul VerdeAmareloLaranjaVermelho

Comprimento de Onda (milimicrons - mµ)

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Espectro Visível de Cores

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Sensibilidade das Cores

400 700440 500 570 590 610

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Modelo CIE

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• Em 1958, Heison, avaliou a qualidade da visibilidade das cores, a uma distância de 180 metros, numa escala de 0 a 100

– amarelo âmbar 95– amarelo fluorescente 73– laranja fluorescente 69– laranja 54– vermelho flourescente51– vermelho 35– azul 26– verde 24

• Experiências realizadas na Alemanha, revelaram que a tela amarelo âmbar teve um desempenho 4 vezes melhor que uma preto e branco. Na seqüência ao amarelo âmbar segue-se o verde e o azul

Qualidade da visibilidade da cor

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Relações recomendadas para caracteres

• Altura mínima do caractere: 3,1 a 4,2 mm• Altura máxima do caractere para modo texto dos

PC’s: 4,5 mm• Largura em relação à altura: 3x4; 3x5; 4x5; 4x4• Espessura em relação à altura: 1/8; 1/6• Espaço entre caracteres: 20 a 50% da altura do

maiúsculo (h)• Espaço entre linhas: 100% h• Espessura do caractere: 12-17% h• Destaque de ascendentes e descendentes em

minúsculas

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d gLF

h

h

ascendentes

descendentes

espessura: 12-17% hespaço entrelinhas: 100% h

espaço entre caracteres20 - 50% h

Largura docaractere: 70 - 80% h

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Alguns exemplos de Fontes

•Cooperplate- dgFL•Arial-dgFL

•Impact- dgFL•Monaco- dgFL•Courier- dgFL

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Tamanho do caractere na Tela• Norma ANSI/HFS-100-1988 (American National Standard

for Human Factor Engineering of Visual Display Workstation)

Tamanho Caractere = Ângulo (Subtended) * Distância da Tela

3438

Ângulo: Mínimo 16 minutos de Arco (16')

Recomendado: 20'

Ex.1: p/ usuário que fica a 50 cm da tela:

Tam. Caractere= 16' * 50 / 3438 = 0,23cm = 2,3 mm

Tam. Caractere= 20' * 50 / 3438 = 0,29cm = 2,9 mm

Ex.2: p/ usuário que fica a 70 cm da tela (Caixa Loja):

Tam. Caractere= 16' * 70 / 3438 = 0,33cm = 3,3 mm

Tam. Caractere= 20' * 70 / 3438 = 0,41cm = 4,1 mm

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• Ponto de descanso da acomodação visual– os olhos têm um ponto de descanso da acomodação

visual, quando não se está focando nada em especial; este ponto difere de pessoa para pessoa;

– a média é cerca de 80 cm; com a idade este valor aumenta

• Distância mínima de foco– a distância mínima de foco varia drásticamente conforme

a idade» 16 anos 7,6 cm» 32 anos 12 cm» 44 anos 25 cm» 50 anos 50 cm» 60 anos 100 cm

Considerações Visuais em Estações de Trabalho

0

20

40

60

80

100

Distância

16 32 44 50 60

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Snellen Chart Teste de acuidade Visual

http://www.mdsupport.org/snellen.html

http://www.onlinereadingglasses.co.uk/eyetestchart.html

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Testes de Daltonismo

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Testes de Daltonismo

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Testes de Daltonismo

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Considerações Visuais em Estações de Trabalho

• Sistema visual–capta informações de luz e envia para o cérebro;

quanto maior a qualidade da informação, maior a percepção e habilidade

• Acomodação visual–é o processo pelo qual o olho se adapta para

manter foco nítido à medida que os alvos se aproximam; quando se observa objetos próximos um pequeno músculo, chamado ciliar, muda a forma e a inclinação das lentes, para que a imagem formada na retina esteja focada e nítida.

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• Convergência– quando se observa objetos próximos, os olhos

convergem para dentro e para fora; com isto a imagem do objeto se forma no mesmo lugar relativo em cada retina; quando não há convergência precisa, pode-se ver imagens duplas

• Profundidade de campo– quando a distância de visão muda, os olhos devem

ajustar o foco para manter a imagem nítida; quando se observa alternadamente um documento com letras pequenas, e depois a tela com letras maiores, ou vice-versa, ocorre o problema de ajuste de foco; quando maior a luminosidade menor é o problema do foco, porque aumenta a profundidade de campo.

Considerações Visuais em Estações de Trabalho

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Profundidade de Campo

Pouca Luz Muita Luz

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Profundidade de Campo

Pequena Grande

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Profundidade de Campo - Máquina Fotográfica

f - Abertura

Distância

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Aberturas em Máquina Fotográfica

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Profundidade de Campo

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Profundidade de Campo

Ex. Foco ajustado para 5m (F=50mm; c=0,03)Abertura f4--> Profundidade Campo: 4 m - 6,6 mAbertura f11 --> Profundidade Campo: 3m - 14,7m

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Equivalente do olho à abertura "f stop"

f=2,8 f=8 f=16

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Equivalente do olho à abertura "f stop"

f = 2,8Ambiente Escuro

f = 8IluminaçãoNormal

f = 16Externo:Sol do 1/2 dia

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Diferentes diâmetros da Iris (F)

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Cálculo da Profundidade de Campo

€

H=F2

f.c

H - Distância HiperfocalF - Distância FocalD - Distância Ajustada do Fococ - Círcle of Confusion (0,002-0,035mm)

f - f stop

Profundidade de Campo:Linf - Foco mínima distânciaLsup - Foco máxima distância

Tabela de Círculos da Confusão p/ máquinas digitais:www.dofmaster.com/digital_coc.html

€

Linf=H.D

H+D

€

Lsup=H.D

H−D

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Cálculo da Profundidade de Campo

• Exemplo:– Ponto de Foco: 6 m (D)

– f stop: 2.8

– c = 0,03

– Distância Focal =50 mm (F)

– H=F^2/(f.c) = 50^2/(2,8*0,03)=29.761,9mm

–Linf=H.D/(H+D) = 29,761*6/(29,761+6)= 4,99 m

–Lsup=H.D/(H-D) = 29,761*6/(29,761-6)= 7,51 m

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Cálculo da Profundidade de Campo

• Exemplo:– Ponto de Foco: 6 m (D)

– f stop: 22

– c = 0,03

– Distância Focal =50 mm (F)

– H=F^2/(f.c) = 50^2/(22*0,03)=3.787,8786mm=3,787m

–Linf=H.D/(H+D) =3,787*6/(3,787+6)= 2,32 m

–Lsup=H.D/(H-D) = 3,787*6/(3,787-6)= Infinito

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Cálculo da Profundidade de Campo

• Exemplo:– Ponto de Foco: 6 m (D)

– f stop: 2.8

– c = 0,006 (câmeras digitais Sony)

– Distância Focal =23 mm (F)

– H=F^2/(f.c) = 23^2/(2,8*0,006)=31.488,095 mm=31,488m

–Linf=H.D/(H+D) = 31,488*6/(31,488+6)= 5,04 m

–Lsup=H.D/(H-D) = 31,488*6/(31,488-6)= 7,13 m

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Cálculo da Profundidade de Campo

• Exemplo:– Ponto de Foco: 6 m (D)

– f stop: 22

– c = 0,006 (câmeras digitais Sony)

– Distância Focal =23 mm (F)

– H=F^2/(f.c) = 23^2/(22*0,006)=4.007,5756 mm=4,007m

–Linf=H.D/(H+D) = 4,007*6/(4,007+6)= 2,40 m

–Lsup=H.D/(H-D) = 4,007*6/(4,007-6)= Infinito

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Gráfico para cálculo da distância Hiperfocal (H)

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Tabela de Profundidade de campo (distância mínima e máxima)F = 75c = 0,033

Foco f = 1,4 f = 2 f = 2,8 f = 4 f = 5,6 f = 8 f = 11 f = 16 f = 22m min máx min máx min máx min máx min máx min máx min máx min máx min máx0,3 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,29 0,31 0,29 0,31 0,29 0,310,4 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,39 0,41 0,39 0,41 0,39 0,41 0,39 0,42 0,38 0,420,5 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,49 0,51 0,49 0,51 0,49 0,51 0,48 0,52 0,48 0,52 0,47 0,530,7 0,70 0,70 0,69 0,71 0,69 0,71 0,69 0,71 0,68 0,72 0,68 0,72 0,67 0,73 0,66 0,75 0,64 0,771,0 0,99 1,01 0,99 1,01 0,98 1,02 0,98 1,02 0,97 1,03 0,95 1,05 0,94 1,07 0,91 1,10 0,88 1,151,5 1,48 1,52 1,47 1,53 1,46 1,54 1,45 1,56 1,43 1,58 1,40 1,61 1,37 1,66 1,31 1,75 1,25 1,862,0 1,97 2,03 1,95 2,05 1,94 2,07 1,91 2,10 1,88 2,14 1,83 2,21 1,77 2,30 1,68 2,47 1,59 2,713,0 2,93 3,08 2,90 3,11 2,86 3,16 2,80 3,23 2,73 3,33 2,63 3,50 2,51 3,73 2,34 4,19 2,16 4,934,0 3,87 4,14 3,82 4,20 3,75 4,28 3,65 4,42 3,53 4,61 3,36 4,94 3,17 5,41 2,90 6,44 2,63 8,365,0 4,80 5,22 4,72 5,31 4,62 5,45 4,47 5,67 4,29 5,99 4,04 6,55 3,77 7,42 3,39 9,51 3,03 14,36

10,0 9,23 10,90 8,94 11,34 8,58 11,99 8,08 13,11 7,51 14,97 6,78 19,01 6,05 28,72 5,13 192,86 4,34 ∞20,0 17,15 23,98 16,17 26,21 15,02 29,93 13,57 38,03 12,02 59,47 10,27 385,71 8,68 ∞ 6,91 ∞ 5,54 ∞50,0 35,34 85,44 31,40 122,73 27,33 293,48 22,88 ∞ 18,80 ∞ 14,84 ∞ 11,74 ∞ 8,71 ∞ 6,65 ∞∞ 120,54 ∞ 84,37 ∞ 60,27 ∞ 42,19 ∞ 30,13 ∞ 21,09 ∞ 15,34 ∞ 10,55 ∞ 7,67 ∞

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• “Trio da proximidade”–Acomodação, convergência e profundidade de

campo, conhecidos como “trio da proximidade” atuam todos juntos; quando um necessita de ajustes os outros procuram se adaptar de forma complementar.

• Olhos secos–a fina camada que cobre os olhos, seca quando

exposta ao ar; o mecanismo de piscar os olhos se encarrega de lubrificá-los novamente; quando se fixa o olhar por muito tempo, sem piscar, ocorre o ressecamento, e aparecem as irritações e os olhos vermelhos

Considerações Visuais em Estações de Trabalho

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• Ângulo para olhar fixo– pesquisas mostram que o

ângulo que se observa uma tela ou documento, em relação à horizontal, pode variar de pessoa a pessoa;

– ângulo para tela: -9o

– ângulo para documento : -38o

Considerações Visuais em Estações de Trabalho

389

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• Visão e postura–visão e postura interagem; a localização do

alvo visual determina a faixa de variação da postura que se pode assumir confortavelmente

–movimentos da cabeça combinados com o dos olhos não deve exceder 6 a 8 graus, para evitar problemas no pescoço.

Considerações Visuais em Estações de Trabalho

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Quantidade de luz necessária para boa acuidade visual por idade

10 anos 120 anos 1,530 anos 340 anos 650 anos 960 anos 15

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Adaptação ao Claro e ao Escuro do Olho Humano

Minutos

Sensibilidade Relativa

0,11

10100

100010000

100000

1 11 21 31 41 51 61 71

Adaptação ao EscuroAdaptação ao Claro

Adaptação ao Escuro e ao Claro do Olho Humano

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• Luminosidade Total

67

• Tela escura

68

• Tela escura

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• Tela escura

70

• Tela escura

71

• Tela escura

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Efeitos Visuais de Textos em Telas

• Piscar– excelente capacidade de se obter atenção

– reduz legibilidade

– distrai

– limitar a situações onde se deve responder rapidamente

– desligar ao receber resposta, ou após determinado tempo (curto).

• Negrito – boa capacidade de obter atenção

– características menos incômodas

– usar para chamar atenção para erros ou diferenciar componentes da tela

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• Video Reverso– boa capacidade de obter atenção– pode reduzir legibilidade– usar para chamar atenção para erros ou diferenciar

componentes da tela

• Letra Minúscula– moderada capacidade de obter atenção– usar para informação de textos

• Letra Maiúscula– moderada capacidade de obter atenção– usar para títulos

Efeitos Visuais de Textos em Telas

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• Sublinhado– fraca capacidade de obter atenção

– reduz legibilidade

• Fontes Grandes– moderada capacidade de obter atenção

– usar para títulos ou cabeçalhos

• Itálico ou texto entre “aspas”– moderada capacidade de chamar a atenção

– usar para destacar palavras no meio do texto, ou para grafar palavras de outra língua ou jargões, gírias

Efeitos Visuais de Textos em Telas

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Efeitos visuais em textos

Piscar

Negrito-Normal

Video Reverso

Letra Minúscula

Fontes Grandes

Sublinhado

Itálico ou "entre aspas"

LETRA MAÚSCULA

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Contra-exemplos• Texto_sublinhado (Arial)• Texto_sublinhado (Courier)• Texto_sublinhado (Times New Roman)

•Texto_sublinhado (Palatino)• Texto_sublinhado (New York)• TEXTO LONGO PARA LEITURA (TODO EM

MAIÚSCULO) OU EM ITÁLICO (MAIÚSCULO ou minúsculo)

•Texto longo em reverso cansa os olhos

•Se for reverso, MAIÚSCULO, ITÁLICO E SUBLINHADO.…

Observar o Underscore`

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Homework:• Exercício Prático:

– a) Medir a pupila de seu olho (F) ao meio-dia (na rua) e à noite (dentro de casa), com pouca iluminação.

– b) Para uma distância de 3m, e c=0,04mm, calcule a profundidade de campo (distância máxima e Mínima em foco)para os 2 casos:

» F medido ao meio-dia, com f stop=16

» F medido à noite , com f stop=4

– c) medir a distância normal de seu olho até o centro da tela e do seu olho até o centro do documento do qual estaria copiando ou lendo algum texto.

– d) repetir b) para a distância do olho à tela nas duas situações de F, medidas no item a) e correspondentes f stop.

– e) verificar se a distância entre o olho e o documento está dentro da profundidade de campo calculada em d).

– f) medir aproximadamente o ângulo para a linha inferior da tela e para o documento, em relação ã horizontal dos olhos.

Para a estação de trabalho em questão faça um esboço da sua posição em relação ao monitor e à posição do documento, mostrando as medidas calculadas.

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