人机工程学在数码相机设计中的应用

人机工程学在数码相机设计中的应用

【文章摘要】随着数码相机在日常生活中的普及和人机工程学在设计市场中的备受关注，设计师们在设计数码相机的过程中越来越注重加入人机工程学的元素来优化设计，使相机在人-机-环境这个系统中创造出最佳效果，本文围绕数码相机整体尺寸、形状、选材；按钮和各装置的位置安排设计；按钮及各装置的形状、选材；显示界面的设计；数码相机技术改进等几个方面中人机工程学的应用开展论述，并举出数码相机中人机工程学成功应用的一例来辅助论述，介绍了人机工程学在数码相机中的应用。

【关键词】人机工程学、数码相机

随着现代社会发展的数字化、高科技化，数码相机在现代生活中迅速普及，成为人们日常生活的新贵宠儿，扮演着重要的角色。基于数码相机的广泛使用，老式相机很快被挑剔的市场淘汰，数码相机的市场竞争同样激烈，因此设计师们对数码相机的设计融入了更丰富的元素，来优化它的市场价值。在考虑功能、外观等方面的同时，随着人机工程学的日渐成熟化、科学化及在设计应用中的重要性，设计师门纷纷开始进入对人机工程学在数码相机中应用的研究，并应用与设计上，使如今的数码相机给人们带来更加舒适和实用的便利。

研究人机工程学在设计产品的应用，其目的是通过揭示人、机、环境三要素之间相互关系的规律，从多学科多角度完善产品的设计，从而确保人-机-环境系统总体性能的最优化，因此对人机工程学在数码相机中的应用的研究也是极富科学和市场价值的。就人机工程学而言，它的研究能容大致可以分为四个方面：1.人体特性的研究；2.人机系统的总体设计；3.工作场所和信息传递的装置的设计；

4.环境控制与安全保护设计。观察现在市面上的各种数码相机，不难发现它们的设计符合人机工程学研究的要求，接下来，我们从数码相机的各个具体的细节来分析人机工程学在其中的应用。

首先，单从人-机的角度来分析

一，人机工程学在数码相机的整体外观尺寸上设计的应用

纵观目前我们所接触过的相机，从已被淘汰的老式“傻瓜”相机到如今琳琅满目的数码相机，从专业摄影的数码相机到家用数码相机，其外形都大致合符一种大致规格，没有太大的形状及尺寸出入。再看相机的发展历史，外形发生了一定的改变（如图一）

图一

之所以其形式最后普及为现今的模式，是融入了人机工程学对人体尺寸的研究在其中，观察市面上的数码相机，其高度都在一定范围限制内，再结合人们平时手持相机照相的手部姿势，不难发现这个高度要结合手部拇指和食指张开宽度尺寸和拇指与其余手指的弯曲度来进行合适的拟定，如果数码相机的高度和厚度设定的太大，则手指则需要要施力增大两者之前宽度以托稳相机，因此人在长时间照相的同时手部肌肉是一直处在拉伸紧张的状态，则极易产生疲劳和引发手部疾患；但若相机高度和厚度尺寸设计过小，则手持相机人不能处于自然且舒适的状态，同样易产生疲劳，人对手部的控制也就不能稳定。人机工程学在相机的宽度的设计上同样有一定的应用，数码相机的宽度决定了人们在照相时两臂的状态，过宽或者过短都会使两臂的距离不当从而肌肉负荷更大，降低舒适性，且若相机宽度的不恰当同样会影响到相机上按钮的的位置排布。

同样家用DC（数码相机）和专业DC在整体规格上也有各自的特点，家用DC 通常是机型比较小巧方便，而专用的DC机型相对要复杂一点，从人机工程学的角度来考虑，因为家庭用户外出旅游或者是参加聚会的时候，携带外型小巧的DC会比较方便，然而专业DC则对图片的质量又严格的要求，因此比家用机多了许多必不可少的设备和装置，但它的设计也是在考虑了人机和谐因素的。

可以看出，人机工程学中对人体尺寸、人手部解剖学的研究在数码相机整体尺寸规格上的应用对人-机系统的优化有很大的作用。

二．人机工程学在数码相机材质选择上的应用

目前市场上的数码相机的机身材质可大致分为工程塑料、金属（包括铝镁合金、镁合金、金属/陶瓷混合材料等）两大类。从人机工程学角度来分析，相比方箱式和机械式的老式相机的材料而言，旧式的选材给使用者带来一种沉重感，而目前的新型材质多为ABS工程塑料或者时尚一些的铝镁合金两种，在质感和强度方面有很大加强但是最大的人机功效是很大程度上减轻了数码相机的重量，这就是近年来许多品牌不断研发新型材料的动力，显而易见人们对与产品使用的舒适度和方便度的要求越来越高，而人机工程学在对人机系统的研究时提出了这些要求，因此设计产品时若不应用人机工程学的知识将会设计出逆市场与社会发展要求的失败之作。

三．人机工程学在数码相机结构安排上的应用

数码相机的构成分镜头和机身两大部分。镜头的在相机上的位置安排相对其他设备装置而言比较固定，就科学理论性而言拥有唯一性既位于相机正面中央位置，讨论价值不大。我们就机身的结构进行人机工程学角度的研究。机身的一般构成有：快门按钮，模式拨盘，闪光灯，取景窗，取景器，LCD液晶屏幕和一些菜单或控制按钮。

先讨论相机上方的装置位置安排中应用到的人机工程学问题：快门按钮，一般是相机的右上方最边缘的一个按钮，这样的位置安排包含了很大的人机工程学应用在其中。人机工程学一个重要原则就是动作经济原则再结合运动准确原则、盲点定位运动研究，快门按钮因为使用频率很大，所以只有安排在这个位置时右手食指才能最快捷和准确的进行动作操作，而且很好的实现了动作经济原则，即使在黑夜或者光线昏暗的环境下也能更准确的执行正确动作。模式拨盘，因为可供选择的模式有多种，且为常用装置，就人机工程学研究而言，设计为拨盘的形式能更方便的转换模式，又因为是多个同类型的功能，如果过改成按钮或者LCD 界面调节形式将会大大复杂使用者的操作过程，且拨盘安在相机最上方，盘上能标记相应模式的标图，使拍照者按照图标快速拨到要改变的模式，在拍照的过程中也易于对比不同的模式的拍照效果，这样设计使手的运动能达到最灵活、准确的效果。

再来看相机背面的装置位置安排，调查众多品牌的结构安排按钮和LCD液晶

屏幕的位置关系都大同小异，普遍是控制、菜单和开关按钮位于右边位置，LCD 液晶显示屏处于左边位置。这应用了人机工程学中动作习惯性和准确性，在人机工程学的研究统计中，在同一姿势时重复某动作，大多数人的右手比左手要灵活和准确。因此，在人们手持相机调节设置或者观察相片时，把按键设置在右方比左方更合理，拇指操作时精确有效。

四．人机工程学在数码相机新技术中的应用

因为拍摄照片时使用者必须在无支撑物的情况下长时间抬起双臂，这样难免会造成手臂的颤抖以致影响拍照效果。人机工程学在研究人机系统人的运动输出时，动作需要人保持某一稳定姿势时间越长，人执行该动作的准确性越小，同时提出了对机器的改造以最大程度上避免这一现象。特别是数码相机对震动是很敏感的，在曝光过程中及时轻微的晃动相机都会产生模糊的照片，在使用长焦距时这种情况更明显。因此设计师们不断研发改进相机快门速度的技术，以致大幅度提高相机的快门速度。但是相机快门的优劣不仅要看“快”还要看“慢”，就是快门的延迟，比如又的数码相机最长具有16秒的快门，用来拍夜景足够了，然而快门太长也会增加数码照片的“噪声“，就是照片中会出现杂条纹。

五，人机工程学在数码相机人机界面中的应用

人机系统一旦建立，人机界面便随之形成。人机工程学在人机的信息界面设计上有很系统的研究，相机中的LCD液晶屏幕就是属于人机工程学所研究的人机信息界面中视觉信息显示设计中的荧光屏，所以数码相机的LCD液晶屏幕一般都应用了人机工程学中荧光屏设计中的研究，例如：荧光屏的显示特征，目标亮度，目标运动速度，目标的形状、大小和颜色，目标于背景的关系、屏面等。这样的应用使人在人机系统中通过信息显示器获得关于机械的信息之后，能更好的利用效应器官操纵控制器，通过控制器调整和改变机器系统的工作状态，按人预定的目标工作。

在粗略的讨论了人机工程学在数码相机人-机系统中几个方面的应用后，再来论述人机工程学在数码相机人-机-环境系统中的应用。

由于数码相机的越发广泛的普及，部分原因取决于如今的数码相机适用的环境场合越来越多，这样就同样会接触到人机工程学中研究的人与环境的界面设计。就研究可知道，根据作业环境对人体的影响和人体对环境的适应度，可把人

的作业环境分为四个区域：1.最舒适区；2.舒适区；3.不舒适区；4.不能忍受区。最佳方案是创造一种人体舒适而又有利于工作的环境条件。就数码相机而言，在不同的环境条件下需要有解决相应环境给照相带来的缺陷的设置，来创造有利于照相的环境条件，就这一问题，如今的数码相机都给予了令人满意的完善，例如：在强光的环境时，可以调节模式拨盘装换成强光模式，或者调节外接滤镜调节自己想要的效果；在昏暗的环境时，同样可以调节模式拨盘，或者打开闪光灯，又或者使用白平衡控制来调节画质；在阴雨天时，可使用UV滤镜；相机中同样出现了“预置场景“的功能来对应环境改变相机的适应环境能力。举例中可发现人机工程学在对人-机-环境的研究对数码相机的功能发展是举足轻重的。在人机工程学的研究中同样提到：在生产实践中，由于技术、经济等各种原因，舒适的环境条件优势是难以充分保证的，于是只有降低要求，在条件允许的情况下创造基本不影响工作效率的条件。因此，虽然数码相机可在多种环境下发挥优良的效果，但是总会遇到数码相机也无法有效应对的环境，这样相机设置只有尽量适应，譬如在强光下使用者不能看清LCD显示屏，期待在不久的将来即将推出解决这一问题的新款数码相机。

在理论上讨论了人机工程学在数码相机中这么多的应用之后，让我们举一个实例，来更清晰的从感官上体会人机工程学在数码相机设计中应用达到的效果。

佳能EOS 50E（如图二）:纵观佳能与康尼20年的竞争历史，知道佳能EOS 50E 的推出，才使佳能看到了梦寐以求的“超越“时刻，这是应为这款相机有良好的使用性能和合理的操作和功能布局，该款相机非常符合人机工程学，当食指俺在快门钮上时，拇指能随心所欲地放在对焦和快门控制盘、机背控制盘、局部曝光计及手动对焦选择钮上。它的重量也非常称手，不含镜头的重量尚不足600克，左手除了可以拖着镜头外，也可以放在左侧的主控制模式拨盘上。相比同期上市的一些产品它更舒适。且该机的取景器明亮，易于观察。底部的资料窗内容全面，几乎显示了所有在机顶LCD面板上提供的信息。而且它的最高快门速度为非常可观的1/4000秒，另外测光系统简单实用，这是人机工程学在数码相机设计应用中一个非常成功的产品。