Цифровых знаков восприятие

И с помощью этого коэффициента, определить величину эквивалентной площади различения (Sрзл) знака, которая определяется по формуле: Sрзл = Sобн:Кр.с.ш. Уменьшение величины коэффициента разрешающей способности улучшает возможность восприятие знака на стадии его различения. Для определения коэффициента разрешающей способности знака при матричном начертании его (рис.18а) по ширине и по высоте (Кр.с.ш. и Кр.с.в.) удобнее разрешающую способность его выразить не числом пар «линия - промежуток», а толщиной линии из точечных элементов отображения знака (s). С помощью толщины линии (s) измеряем промежуток (а=b+s) между одной вертикальной линией до границы ширины формата (рис.18в). Измеряем промежуток (b) между противоположными вертикальными линиями (рис.18в). Т.е., рассматривается возможность различения одной (рис.18б) вертикальной линии формата в одном случае и возможность различения каждой из двух вертикальных линий формата (рис.18в), во втором случае, расположенных на одном и том же формате. Частное от деления, (b+s)/b (безразмерное число) можно характеризовать как относительную величину разрешающей способности знака или величину коэффициента разрешающей способности знака по ширине формата (Кр.с.ш = a/b). Чем больше эта величина (Кр.с.ш = a/b), тем меньше разрешающая способность по ширине формата. Коэффициент разрешающей способности одной линии (рис.18б), максимален и равен: Кр.с.ш =а/а=1. Определим величины коэффициентов разрешающей способности (Кр.с.ш=a/b) по ширине формата, состоящего из двух вертикальных линий из точечных элементов, расположенных на одном расстоянии друг от друга (рис.16а) и двух вертикальных линий из точечных элементов, расположенных на другом расстоянии друг от друга (рис.16д). Величины отношения a/b (рис.16а и рис.16д), измеренные толщиной (s) вертикальной линии определяют значения коэффициентов разрешающей способности по ширине формата. Отношения a/b (Кр.с.ш= a/b) будут соответственно равны: Кр.с.ш = 2/1 = 2 (рис.16е, таблица №4, строка 1, колонки 4 - 6) и Кр.с.ш = 9/8 = 1.125 (рис.16е, таблица №4, строка 8, колонки 4 - 6). Точно также определяется коэффициент разрешающей способности знака по высоте формата (Кр.с.в= c/d рис.18д и Кр.с.в = c/с = 1).

Для подтверждения правильности расчета коэффициента (Кр.с.ш) разрешающей способности того и другого знака (рис.16а, рис.16д) проверяем его другой формулой, используемой для определения величины эквивалентной площади обнаружения знака: Sобн =(Sтэ х Sок):(Sтэ + Sок). Определяется величина эквивалентной площади обнаружения одной вертикальной линии из точечных элементов при двух вертикальных линиях из точечных элементов (рис.16а, рис.16д), расположенных параллельно на некотором расстоянии друг от друга, на занимаемой ими площади формата (Sтэ + Sок), по формуле: Sобн-2=Sобн:2=(Sтэ х Sок):(Sтэ + Sок):2 или (рис.16е, таблица №4, колонки 2, 3, 4, строки 1 и 8, соответственно). Определяется величина эквивалентной площади обнаружения (Sобн-1) одной вертикальной линии (рис.16а*, рис.16д*) из точечных элементов расположенной на той же площади (Sзн* = Sтэ* + Sок*), по формуле: Sобн-1 = (Sтэ* х Sок*):(Sтэ* + Sок*), рис.16е, таблица №4 – строки 1 и 8, колонки 8 и 9, соответственно. Для рис.16а и рис.16д коэффициенты разрешающей способности (рис.16е, таблица №4, колонки 4, 7, 10, соответственно), определяемые по различным методам расчета (Кр.с.ш = а/b или Кр.с.ш = Sобн-1/Sобн-2) в точности совпадают (рис.16е, таблица №4, строки 1и 9, колонки 6 и 10, соотвтвественно). Подобным образом, коэффициенты разрешающей способности знаков по ширине и возможность различения их, выраженные величиной эквивалентной площади различения, определеныи для таблиц №3 и №5 (рис.15 и рис.17, соответственно). Величина эквивалентной площади различения (Sрзл) знака меньше величины эквивалентной площади обнаружения его на коэффициент разрешающей способности знака по ширине (Sрзл=Sобн/Кр.с.ш – указана в таблицах №3-№5, рис.15-рис.17).

Конструктивные параметры информационного поля стандартного корпуса матричного индикатора КИПГ02А-8/8Л [Лисицын Б.Л. –стр. стр.353] с видом матрицы 8х8 (рис.19а) позволяют отобразить цифровые знаки (рис.19б) арабского происхождения наименьшего формата (рис.19а) с видом матрицы 3х5. Без учета промежутков между точечными элементами определим парметры цифровых знаков при габаритном размере точечного элемента (s) равным 1 мм. Среднее число точечных элементов на знак (n) в цифровом алфавите равно 10,3 (n ср.=10.3). Для цифрового формата (рис.19а) с видом матрицы 3х5 величина площади (Sф) равна 15 мм² (Sф=15 мм²) определяем:

1.величину площади контура знака (Sтэ) по числу (n) высветившихся точечных элементов (рис.20, таблица №6, колонка 4 и 3, соответственно); 2. величину площади «окна» (Sок) знака по числу (n) не высветившихся точечных элементов (рис.20, таблица №6, колонка 5); 3. величину эквивалентной площади обнаружения знака по формуле: Sобн = (Sтэ х Sок):(Sтэ + Sок) - рис.20, таблица №6, колонка 6; 4. Определяем величины коэффициентов разрешающей способности (рис.21) знака по ширине (Кр.с. ш) и по высоте (Кр.с.в) знака. Коэффициент разрешающей способности знака по формуле: Кр.с.зн= Кр.с.в х Кр.с.ш. 5. величину эквивалентной площади различения знака: Sрзл=Sобн/Кр.с.зн [Патраль А.В. Патент № 2338270] – рис.20, таблица №6, колонка 10. Из таблицы №6 (рис.21) видно, что только у цифровых знаков 1 и 7, у которых коэффициент разрешающей способности знака равен 1, величина эквивалентной площади различения равна величине эквивалентной площади обнаружения: (Sобн=Sрзл). Невозможно при начертании цифровых знаков арабского происхождения устранить влияние коэффициента разрешающей способности знака на величину эквивалентной площади различения. Увеличить среднюю величину эквивалентной площади различения на знак (рис.21, таблица №6, колонка 11) можно изменив начертания знаков, уменьшив величину коэффициента разрешающей способности (Кр.с.зн) у знаков. Для построения нового цифрового алфавита воспользуемся форматом с видом матрицы 3х5. Цифровым форматом (рис.22а) нового алфавита (рис.22б) является цифра 0 арабского происхождения. Сокращение числа точечных элементов в цифровом формате (рис.19а, рис.22а) позволило создать алфавит знаков с меньшим числом точечных элементов на знак (n ср. = 8.5), с меньшим потреблением электроэнергии.

С уменьшением величины коэффициента разрешающей способности в знаках (2, 3, 4, 5, 6, 8, 9) арабского происхождения увеличилась средняя величина эквивалентной площади различения (Sрзл ср.) на знак (рис. 23, таблица №7). Уменьшение габаритного размера цифрового формата с видом матрицы 3х3, приведёт к еще большему снижению числа точечных элементов в цифровом алфавите на знак, к еще большему снижению энергопотребления. Возможность уменьшения габаритного размера формата знака по высоте, при сохранении начертания их, очевидна, и не только для матричного, но и для сегментного формата.