7.2 Bildschirm, Tastatur und sonstige Eingabemittel

7.2.1 Bildschirm

Im Bürobereich finden zwei Bildschirmanzeigetechniken Verwendung, nämlich Kathodenstrahlröhrenanzeigen (CRT) und Flüssigkristallanzeigen (LCD). Dabei spielen CRT-Bildschirme eine immer geringere Rolle, bei Neuanschaffungen werden fast ausschließlich LCD-Bildschirme beschafft.

Im Gegensatz zu CRT-Bildschirmen, deren optische Eigenschaften von der Sehrichtung weitgehend unabhängig sind, ändern sich bei LCD-Bildschirmen abhängig von der Sehrichtung Leuchtdichte (Helligkeit der Anzeige), Kontrast und Farbe. Die Ausprägung dieser Abhängigkeit hängt davon ab, welcher LCD-Typ eingesetzt wird (Tabelle 2).

Um die Abhängigkeit der optischen Eigenschaften von LCD-Bildschirmen zu differenzieren, nimmt die Norm DIN EN ISO 9241-307 eine Einteilung in vier Sehrichtungsbereiche vor (Tabelle 3, Abbildung 9).

Tabelle 2

Tabelle 3

Klasse I	Klasse II
Klasse III	Klasse IV

Abbildung 9: Sehrichtungsbereiche aus Tabelle 3

Der benötigte Sehrichtungsbereich hängt von der Arbeitsaufgabe, der Bildschirmgröße, dem Sehabstand und der notwendigen Bewegungsfreiheit des Benutzers ab.

Ein weiterer Punkt, an dem sich LCD- von CRT-Bildschirmen unterscheiden können, ist das Vorhandensein von fehlerhaften Bildelementen (Pixeln) beziehungsweise deren Teilbildelementen (Subpixeln, in der Regel in den Farben Rot, Grün und Blau). Technisch bedingt können an Pixeln/Subpixeln von LCD-Bildschirmen folgende Defekte auftreten (Tabelle 4):

Bildelement – (Pixel-)fehler nach DIN EN ISO 9241-302 – Maximale Anzahl der Fehler je Million Bildelemente
Fehlerklasse	Fehlerart 1 Pixel ständig hell	Fehlerart 2 Pixel ständig dunkel	Fehlerart 3 Subpixel		Häufung von mehr als einem Fehler der Fehlerarten 1 oder 2	Häufung von Fehlern der Fehlerart 3
			ständig hell	ständig dunkel
0	0	0	0	0	0	0
I	1	1	2	1	0	0
	1	1	1	3	0	0
	1	1	0	5	0	0
II	2	2	5	0	0	1
	2	2	4	2	0	1
	2	2	3	4	0	1
	2	2	0	10	0	1
III	5	15	50	0	0	5
	5	15	49	2	0	5
	5	15	48	4	0	5
	5	15	0	100	0	5
IV	50	150	500	0	5	50
	50	150	499	2	5	50
	50	150	498	4	5	50
	50	150	0	1000	5	50
Die Pixelfehlerklasse I hat es in den Vorgängernormen der jetzigen Normenreihe DIN EN ISO 9241-3xx nicht gegeben. Im Gegensatz zu vorherigen Anforderungen wird in dieser Tabelle berücksichtigt, dass helle Subpixel stärker wahrgenommen werden als dunkle. Beispiel: Ein LCD-Bildschirm mit einer Diagonalen von 19 Zoll und einer physikalischen Auflösung von 1280 Bildelementen x 1024 Bildelementen hat insgesamt 1280 x 1024 = 1,31 Millionen Bildelemente. Die maximale Anzahl der Fehler entsprechend obiger Tabelle ergibt sich durch Multiplikation der Tabellenwerte mit dem Faktor 1,31. Häufung von Fehlern (Cluster): zwei oder mehr fehlerhafte Pixel oder Subpixel in einem Block von 5 Pixeln x 5 Pixeln

Tabelle 4

Für Standard-Büroanwendungen ist mindestens Fehlerklasse II erforderlich, Fehlerklasse 0 wird empfohlen.

Der Bildaufbau bei LCD-Bildschirmen dauert im Vergleich zu CRT-Bildschirmen wesentlich länger. Bei LCD-Bildschirmen wird als Bildaufbauzeit die Gesamtzeit definiert, in der sich die Leuchtdichte der Anzeige von 10 Prozent auf 90 Prozent und zurück auf 10 Prozent ändert. Im Allgemeinen sollte die Bildaufbauzeit unter 55 ms, beim Einsatz des Bildschirms für die Darstellung und Bearbeitung von bewegten Bildern sogar unter 10 ms liegen.

Viele LCD-Bildschirme verfügen, ebenso wie CRT-Bildschirme, über einen analogen VGA-Anschluss (Video Graphic Adapter). Der Vorteil dabei ist die Anschlussmöglichkeit an jede vorhandene VGA-Grafikkarte. Dabei wird das digitale Signal des Rechners von der Grafikkarte in ein analoges umgewandelt und an den LCD-Bildschirm geschickt, um dort in ein digitales Signal zurückverwandelt zu werden. Hierdurch kommt es in der Regel zu Bildqualitätsverlusten. Außerdem muss bei analogem Anschluss der LCD-Bildschirm mit dem Signal der Grafikkarte synchronisiert werden, was mehr oder weniger aufwendig sein kann. Schlechte Synchronisation äußert sich zum Beispiel durch unruhiges Bild, vertikale Streifen, horizontale Streifen, Grießeln, Zeichenunschärfe.

Inzwischen verfügen sowohl viele LCD-Bildschirme als auch Grafikkarten außer über einen analogen zusätzlich über einen standardisierten digitalen DVI-Anschluss (Digital Video Interface). Bei dieser digitalen Signalübertragung entstehen keine Signal- und damit Bildqualitätsverluste. Auch eine Signalsynchronisation ist nicht notwendig.

Dies wird für die Darstellung von Zeichen oder Grafiken erfüllt, wenn zur Verringerung visueller Belastungen die Anforderungen an

• Zeichenschärfe, Leuchtdichten und Kontrast (Leuchtdichtekontrast),
• Zeichengröße, -gestalt und Abstände,
• Bildgeometrie und -stabilität,
• Flimmerfreiheit,
• Farbdarstellung und Konvergenz

sowie für LCD-Bildschirme zusätzlich

• Bildaufbauzeit,
• Pixelfehler

eingehalten werden.

Zeichenschärfe, Leuchtdichten und Kontrast

Eine gute Zeichenschärfe ist dann gegeben, wenn sie auf dem ganzen Bildschirm der Zeichenschärfe von gedruckten Zeichen möglichst nahe kommt (Abbildung 10).

Abbildung 10: Unterschiedliche Zeichenschärfen

Um die maximale Zeichenschärfe zu erreichen, empfiehlt es sich, den Bildschirm in der höchsten darstellbaren Auflösung (physikalischen Auflösung) zu betreiben. Ist man gezwungen, eine nicht skalierbare Software in einer niedrigeren Auflösung – zum Beispiel vom Großrechner mit 800 Bildelementen x 600 Bildelementen – zu benutzen, so ist dies beim CRT-Bildschirm mit annehmbaren Qualitätsverlusten möglich. Auf einem LCD-Bildschirm ist die Darstellung technologisch bedingt nur dann optimal, wenn er in seiner physikalischen Auflösung betrieben wird.

Bei Verwendung nicht skalierbarer Software mit einer Auflösung unterhalb der physikalischen Auflösung eines LCD-Bildschirms gibt es in der Regel zwei Möglichkeiten der Darstellung. Entweder werden nur zum Beispiel 800 Bildelemente x 600 Bildelemente auf dem LCD-Bildschirm angesteuert und es verbleibt ein breiter schwarzer Rand um den angesteuerten Anzeigebereich, oder sie werden durch Interpolation so umgerechnet, dass eine flächenfüllende Darstellung erfolgt. Hier gibt es je nach eingesetztem Bildschirm (und Interpolationssoftware) sehr krasse Unterschiede in der Darstellung auf dem Bildschirm. Einige Bildschirme sind in der Lage, auch niedrigere Auflösungen noch relativ gut darzustellen. Bei anderen Bildschirmen können Zeichen unterschiedliche Strichstärken aufweisen oder mit starken Schatten dargestellt werden. Dies kann zu einer äußerst unscharfen Darstellung führen (Abbildung 11). Da in manchen Fällen auch deshalb kleinere Auflösungen als die physikalische Auflösung des LCD-Bildschirms benutzt werden sollen, um die Größe von sonst zu kleinen Zeichen zu verändern, sollten vor einer Kaufentscheidung möglichst alle benutzten Softwareanwendungen mit den infrage kommenden LCD-Bildschirmen und Grafikkarten geprüft werden.

Abbildung 11: Darstellung auf einem LCD-Bildschirm: links in physikalischer, rechts in kleinerer Auflösung

Die Anzeigeleuchtdichte (Helligkeit der Anzeige) sollte mindestens⁵ 100 cd/m² betragen. Der Kontrast zwischen Zeichen und Zeichenuntergrund innerhalb eines Zeichens sowie zwischen Zeichen und Zeichenzwischenraum sollte mindestens bei 4:1 liegen. Dies gilt auch für farbige Darstellungen, nicht jedoch für die Darstellung von Bildern. Als Kontrast wird das Verhältnis der höheren Leuchtdichte (L_H) zur niedrigeren Leuchtdichte (L_L) bezeichnet. Die Anzeigeleuchtdichte ist bei Positivdarstellung die Leuchtdichte des Untergrundes und bei Negativdarstellung die Leuchtdichte der Zeichen.

Zeichen und Flächen, für die die gleiche Leuchtdichte vorgesehen ist, dürfen keine störenden Leuchtdichteunterschiede aufweisen. Dies gilt auch innerhalb von Zeichen. Die Darstellung dunkler Zeichen auf hellem Untergrund (Positivdarstellung) oder die Darstellung heller Zeichen auf dunklerem Untergrund (Negativdarstellung) kann auf dem Bildschirm in ein- oder mehrfarbiger Ausführung erfolgen. Für Textverarbeitung ist eine einfarbige Zeichendarstellung empfehlenswert.

Abbildung 12: Vergleich zwischen Positiv- und Negativdarstellung

Aufgrund der bisherigen Erfahrungen beim Einsatz von Bildschirmgeräten bietet eine flimmerfreie Positivdarstellung bessere Anpassungsmöglichkeiten an die physiologischen Eigenschaften des Menschen und an die Arbeitsumgebung (Abbildung 12).

Positivdarstellung hat folgende Vorteile:

• Die Lesbarkeit der Zeichen verbessert sich, weil bei gleichem Kontrast die Erkennbarkeit von Zeichen vor einem hellen Untergrund besser als vor einem dunklen ist.
• Nicht vermeidbare Reflexionen und Spiegelungen werden weniger störend wahrgenommen und ermöglichen damit auch eine flexiblere Anordnung der Arbeitsplätze.
• Zusammen mit der erforderlichen Beleuchtungsstärke verringert die hohe Leuchtdichte der Bildschirmanzeige den belastenden ständigen Wechsel von Hell- und Dunkel-Adaptationen⁶ (Abbildung 13).
• Die Leuchtdichten besonders von Vorlagen (Papier) und Bildschirmanzeige werden angeglichen.

Falls Kodierungen von Einzelinformationen bei einfarbiger Zeichendarstellung erforderlich werden, können diese zum Beispiel durch verschiedene Schriftarten, Unterstreichungen oder unterschiedliche Leuchtdichten (Helligkeiten) in einem Verhältnis von mindestens 2:1 erfolgen.

Abbildung 13: Beispielhafte Helligkeitsunterschiede bei Positiv- beziehungsweise Negativdarstellung

Zeichengröße, -gestalt und Abstände

Bei der Darstellung alphanumerischer Zeichen müssen Größe und Gestalt sowie die Abstände von Zeichen und Zeilen eine gute Lesbarkeit ermöglichen (Abbildung 14).
Gute Lesbarkeit wird erreicht, wenn zum Beispiel

• eine ausreichende Zahl von Bildelementen⁷ für die Darstellung eines Zeichens verwendet wird. Dies bedeutet ein Raster von mindestens 7 Bildelementen x 9 Bildelementen (Breite x Höhe) für die Darstellung eines Großbuchstabens ohne Oberlänge – zum Beispiel Großbuchstabe "E",
• die Höhe der Großbuchstaben ohne Oberlänge (Zeichenhöhe) unter einem Sehwinkel zwischen 22 Bogenminuten⁸ und 31 Bogenminuten erscheint, das heißt auch bei einem Mindestsehabstand von 500 mm eine Höhe von 3,2 mm nicht unterschreitet,
• die Zeichenbreite der Großbuchstaben (ausgenommen Buchstabe "I") 70 Prozent bis 100 Prozent der Zeichenhöhe beträgt,
• die Oberlängen der Großbuchstaben – zum Beispiel Großbuchstabe "Ü" – die Zeichenhöhe um mindestens zwei Bildelemente nach oben überschreiten,
• die Höhe der Kleinbuchstaben ohne Ober- und Unterlängen – zum Beispiel Kleinbuchstabe "z" – circa 70 Prozent der Höhe eines Großbuchstabens ohne Oberlänge beträgt,
• die Höhe der Kleinbuchstaben mit Oberlänge – zum Beispiel Kleinbuchstabe "b" – der Höhe der Großbuchstaben ohne Oberlänge entspricht,
• die Kleinbuchstaben mit Unterlänge – zum Beispiel Kleinbuchstabe "q" – um mindestens zwei Bildelemente nach unten verlängert sind und diese Unterlängen unterhalb der Schreiblinie liegen,
• die Zeichenbreite der Kleinbuchstaben 70 Prozent bis 100 Prozent der Zeichenbreite der Großbuchstaben beträgt, ausgenommen die Kleinbuchstaben "f", "i", "j", "l" und "t",
• die Höhe der Zahlen der Zeichenhöhe entspricht,
• die Strichbreite etwa 8 Prozent bis 17 Prozent der Zeichenhöhe beträgt,
• die horizontalen Zeichenabstände mindestens ein Bildelement betragen,
• der vertikale Zeichenabstand (Zeilenabstand) zwischen Kleinbuchstaben mit Unterlänge und Großbuchstaben mit Oberlänge – zum Beispiel zwischen Kleinbuchstabe "q" und Großbuchstabe "Ü" – mindestens ein Bildelement beträgt,
• der horizontale Wortabstand mindestens der Anzahl von Bildelementen des Großbuchstabens "H" in der Breite entspricht (bei Proportionalschrift des Großbuchstabens "N"),
• die Gestaltung der Zeichen die Möglichkeit von Verwechslungen sicher ausschließt – zum Beispiel Null und Großbuchstabe "O".

Abbildung 14: Einfluss von Schriftgröße und Schriftart auf die Lesbarkeit

Den Aufbau von Zeichen aus Bildelementen zeigt Abbildung 15.

Abbildung 15: Aufbau von Zeichen aus einzelnen Bildelementen

Für normale Büroanwendungen – zum Beispiel Textverarbeitung – wird mindestens ein 19"-CRT-Bildschirm oder ein 17"-LCD-Bildschirm empfohlen. Es ist notwendig, die auf dem Bildschirm dargestellten Informationen in einer Größe und Qualität anzubieten, die ein leichtes, beschwerdefreies Erkennen ermöglichen. Dies ist für Zeichen, die unter einem Sehwinkel zwischen 22 Bogenminuten und 31 Bogenminuten erscheinen, erfüllt.

Ein Sehwinkel von mindestens 22 Bogenminuten ist gegeben, wenn die Höhe der Großbuchstaben ohne Oberlänge (Zeichenhöhe) dem vorgesehenen Sehabstand dividiert durch 155 entspricht (Abbildung 16).

Zeichenhöhe h [mm] = Sehabstand [mm] 155

Abbildung 16: Minimale Zeichenhöhe

Ein Sehwinkel von 31 Bogenminuten (entsprechend einer Zeichenhöhe von 4,5 mm bei 500 mm Sehabstand) sollte nicht überschritten werden, weil sonst ein flüssiges Lesen sehr erschwert wird.

Ein Sehwinkel von 31 Bogenminuten ist dann gegeben, wenn die Höhe der Großbuchstaben ohne Oberlänge dem vorgesehenen Sehabstand dividiert durch 110 entspricht. Besteht die Sehaufgabe überwiegend darin, den dargestellten Text gut erkennen und lesen zu können, werden Zeichengrößen entsprechend Tabelle 5 empfohlen.

Tabelle 5

Eine gute Lesbarkeit erfordert bei Fließtexten, dass mindestens 80 Zeichen je Zeile angezeigt werden können, und dass die übliche Groß- und Kleinschreibung angewendet wird. Ausschließliche Großschreibung ist nur für kurze Informationen sowie zur Hervorhebung von Einzelheiten geeignet.

Für die Ermittlung der Zeichenhöhe auf dem Bildschirm wird die Messfolie der VBG-Praxis-Kompakt "Software nutzerfreundlich einstellen und gestalten" empfohlen.

Der Sehabstand richtet sich eher nach der Sehaufgabe als nach der Bildschirmgröße. Werden typische Büroaufgaben, bei denen die Leseaufgabe im Vordergrund steht, erledigt, haben sich Sehabstände von 500 mm bis 650 mm bewährt.

Auch wenn solche Arbeiten an größeren Bildschirmen mit mehreren Fenstern erledigt werden, sind ähnliche Sehabstände empfehlenswert. Sehabstände von 500 mm sollten nicht unterschritten werden.

Besteht die Sehaufgabe überwiegend darin, den gesamten Bildschirminhalt auf einen Blick zu erfassen, wie in einer Leitwarte, können die in Tabelle 6 angegebenen Sehabstände empfohlen werden.

Tabelle 6

Die bisher üblichen LCD-Bildschirme im Normalformat (Seitenverhältnis 4:3 beziehungsweise 5:4) werden zunehmend durch Bildschirme im Breitbildformat (Widescreen, Seitenverhältnis 16:9 beziehungsweise 16:10) ersetzt. Dabei eignen sich Bildschirme im Normalformat besser für Standardbüroanwendungen wie Textverarbeitung, Tabellenkalkulation mit kleinen Tabellen oder E-Mail- Verkehr, während Bildschirme im Breitbildformat für Bildbearbeitung, Tabellenkalkulation mit großen Tabellen und das Arbeiten mit mehreren Fenstern besser geeignet sind.

Bei der Arbeit mit eingescannten Dokumenten wird in der Regel mit mehreren Bildschirmfenstern gearbeitet – zum Beispiel sollen neben einem eingescannten DIN A4-Dokument (Größe 297 mm x 210 mm) noch ein Bearbeitungsfenster und ein Informationsfenster dargestellt werden. Hierfür gibt es unterschiedliche Lösungen. Man kann mit zwei Bildschirmen oder mit einem Großbildschirm arbeiten.

Zwei Bildschirme (Normalformat 4:3 beziehungsweise 5:4)

Häufig gibt es an den vorhandenen Arbeitsplätzen bereits LCD-Bildschirme, die weiter benutzt werden sollen. Da eingescannte Dokumente wegen der oft sehr kleinen Schriftzeichen, insbesondere im Fußbereich von Dokumenten, häufig mindestens in Originalgröße dargestellt werden sollen, muss der Bildschirm zur Darstellung der Dokumente eine Mindestgröße von 17" (43 cm, Anzeigefläche circa 338 mm x 270 mm) haben und im Hochformat betrieben werden (Tabelle 7). Besser geeignet ist ein Bildschirm mit einer Diagonale von 19" (48 cm, Anzeigefläche circa 376 mm x 301 mm), da man hier Dokumente auch leicht vergrößern kann, ohne dauernd mithilfe einer Lupenfunktion Ausschnittvergrößerungen machen zu müssen, um besser lesen zu können. Der zweite Bildschirm wird dann im Hoch- oder Querformat zur Anzeige der weiteren Bildschirmfenster benutzt.

Setzt man zwei Bildschirme mit gleicher physikalischer Auflösung ein, so ist der Betrieb an einer Grafikkarte mit zwei Ausgängen unproblematisch. Für Bildschirme mit unterschiedlichen Auflösungen gibt es Grafikkarten, die in der Lage sind, zwei unterschiedliche Auflösungen zu liefern (sogenannte Dual-Head-Grafikkarten).

Bei der Zwei-Bildschirm-Lösung sollte man darauf achten, dass die benutzten Bildschirme möglichst schmale Bildschirmrahmen haben und dicht beieinander stehen, um eine kompakte Gesamtanzeige zu erhalten.

Tabelle 7

Vorteilhaft ist es auch, wenn der im Hochformat betriebene Bildschirm über eine VA- oder IPS-Anzeige verfügt und nicht über eine stark winkelabhängige TN-Anzeige (siehe Tabelle 2 ). TN-Anzeigen werden im Hochformat von einer der beiden Seiten betrachtet nur ein dunkles, wenig kontrastreiches Bild liefern, was charakteristisch für solche Anzeigen ist. Beim Normalbetrieb im Querformat stellt man dies meistens nicht fest, es sei denn, man betrachtet den Bildschirm von unten. Leider muss man bei einer Zwei-Bildschirm-Lösung auch damit rechnen, dass trotz eingestellter gleicher Farbtemperatur und gleicher Helligkeit beide Bildschirme Farben mehr oder weniger unterschiedlich darstellen beziehungsweise sich auch in ihrer Helligkeit unterscheiden. Dies kann, wenigstens zum Teil, durch eine entsprechende Bildeinstellung kompensiert werden, vorausgesetzt auch ein älterer Bildschirm lässt sich noch so weit korrigieren, dass der Helligkeitsabfall infolge der Alterung der LCD-Anzeige ausgeglichen werden kann.

Wer diese Probleme vermeiden möchte, greift gleich zu einem Großbildschirm im Breitbild-Format.

Großbildschirm im Breitbild-Format (Widescreen-Format, 16:9 oder 16:10)

Bevorzugt man diese Lösung, sollte man sich wenigstens für einen Bildschirm mit einer Diagonale von 26" (660 mm) und einer Anzeigefläche von typischerweise 551 mm x 344 mm entscheiden. Hier lassen sich dann mehrere Fenster unmittelbar nebeneinander darstellen.

Ähnliche Vergrößerungen von eingescannten Dokumenten, wie bei einem 19"-Bildschirm im Hochformat, lassen sich allerdings erst mit einem 27"-Bildschirm (686 mm) mit einer Anzeigefläche von typischerweise 582 mm x 364 mm erreichen (Abbildung 17).

5:4

16:10

Abbildung 17: LCD-Bildschirmgrößen im Vergleich

Unabhängig von der eingesetzten Technik sollte man darauf achten, dass die auf den Bildschirmen dargestellten Informationen gut lesbar sind.

Bildgeometrie und -stabilität

Störende Veränderungen von Zeichengestalt oder Zeichenort durch Bildgeometrie- oder Bildstabilitätsfehler dürfen nicht auftreten.

Solche Geometriefehler, die in der Regel nur bei CRT-Bildschirmen vorkommen, kann man zum Beispiel durch Anlegen eines Blattes Papier an waagrechte oder senkrechte Linien, gegebenenfalls Rahmen, im Randbereich der Anzeige feststellen. Die meisten dieser Fehler lassen sich entsprechend den Angaben in der Bedienungsanleitung korrigieren.

Bildstabilitätsfehler äußern sich meist durch zitternde Buchstaben oder Grafiken und werden durch örtliche Leuchtdichteschwankungen erzeugt. Sie sind bei CRT-Bildschirmen entweder gerätebedingt oder werden durch äußere elektrische oder magnetische Felder hervorgerufen. Bei LCD-Bildschirmen mit analoger Ansteuerung beruhen diese Fehler meist auf einer schlechten Synchronisation zwischen Grafikkarte und Bildschirm.

Flimmerfreiheit

Flimmern ist die Wahrnehmung von raschen, periodischen Leuchtdichteschwankungen auf dem Bildschirm, die in einem Frequenzbereich von einigen Hertz (Hz) bis zur Verschmelzungsfrequenz liegen. Die Verschmelzungsfrequenz ist die Grenzfrequenz des Auges, oberhalb der ein Flimmern nicht mehr wahrgenommen wird. Sie ist individuell verschieden und nimmt mit zunehmendem Alter ab. Flimmern wird im seitlichen Gesichtsfeld eher wahrgenommen als im zentralen Gesichtsfeld.

Bei Bildschirmen mit Kathodenstrahlröhren hängt die flimmerfreie Wahrnehmung maßgeblich vom Zusammenwirken der nachstehenden Einflussgrößen ab:

• Gerätetechnische Faktoren, wie Bildwiederholfrequenz, Bildaufbau, Auflösung, Nachleuchtdauer des Leuchtstoffes, mittlere Leuchtdichte der Anzeige und Größe der Anzeigefläche
• Umgebungsbedingungen aufgrund der Anordnung des Bildschirmes im Raum und der Güte der Beleuchtung
• Individuelles Sehvermögen des Benutzers

Bei einem Bildschirm mit Kathodenstrahlröhre ist in Positivdarstellung eine Bildwiederholfrequenz von mindestens 100 Hz empfehlenswert, 85 Hz sollen nicht unterschritten werden.

Technologiebedingt bietet ein LCD-Bildschirm auch bei einer Bildwiederholfrequenz von 60 Hz (in der Regel von den meisten Herstellern empfohlen) ein absolut flimmerfreies Bild.

Bei Anzeigetechniken, wie Elektrolumineszenz- oder Plasmaanzeigen, können auch andere technische Einflussgrößen für eine flimmerfreie Wahrnehmung maßgebend sein.

Farbdarstellung und Konvergenz

Für eine scharfe und deutliche Darstellung auf dem Bildschirm sollen die Farben von Zeichen oder Grafiken und Bildschirmuntergrund aufeinander abgestimmt werden; störende Konvergenzfehler⁹ sind zu vermeiden (Abbildung 18).

Abbildung 18: Konvergenzfehler

Diese Forderungen sind dann erfüllt, wenn

• bei einer Kodierung mit mehreren Farben nur wenige Farben verwendet werden (maximal 6),
• die verwendeten Farben ausreichend unterscheidbar sind, das heißt ihr Farbabstand ausreichend groß ist (empfohlene Kombinationen für Zeichen- und Untergrundfarben können der Tabelle 8 entnommen werden),
• gesättigte blaue oder rote Farben vermieden werden, weil durch sie höhere Anforderungen an den Scharfeinstellungsmechanismus des Auges gestellt werden,
• für Textverarbeitung auf farbige Darstellungen verzichtet wird, weil dadurch der Kontrast besser den Umgebungsbedingungen angepasst werden kann sowie zusätzliche visuelle Belastungen durch mehrfarbige Darstellung vermieden werden,
• für Zeichen und Flächen, für die gleiche Farben vorgesehen sind, keine wesentlichen Farbunterschiede auftreten.

Farben können das schnelle Auffinden sowie das sichere Identifizieren oder Zuordnen von bestimmten Informationen erleichtern.

Tabelle 8

Die Unterscheidbarkeit von Farben (das heißt der Farbabstand zwischen zwei Farben) wird mit zunehmender Beleuchtungsstärke auf dem Bildschirm schlechter, insbesondere bei gut entspiegelten Bildschirmen. Dies trifft auch auf Leuchtdichten und Kontraste der Bildschirmanzeige zu, allerdings in schwächerer Ausprägung. Deshalb geben Hersteller inzwischen an, für welche Beleuchtungsstärke auf dem Bildschirm dieser geeignet ist. In technischen Datenblättern und GS-Zertifikaten wird dazu die vorgesehene Bildschirmbeleuchtungsstärke in Lux angegeben. Es handelt sich hierbei um die maximal zulässige Beleuchtungsstärke auf dem Bildschirm durch die Umgebungsbeleuchtung (Abbildung 19). Die tatsächliche Beleuchtungsstärke auf einem Bildschirm kann durch Auflegen eines Beleuchtungsstärkemessers (Messkopf nach außen!) direkt am jeweiligen Arbeitsplatz gemessen werden.

Abbildung 19: E_s Vorgesehene Bildschirmbeleuchtungsstärke

Damit Bildschirme auch an fensternahen Arbeitsplätzen noch unterscheidbare Farben liefern, werden Bildschirme empfohlen, für die Vorgesehene Bildschirmbeleuchtungsstärken von mindestens 1500 Lux bis 2000 Lux ausgewiesen werden. Spiegelnde Bildschirme sind zwar unempfindlicher gegenüber hohen Beleuchtungsstärken, aber wegen der hohen Störanfälligkeit hinsichtlich Reflexionen für Büroumgebungen nicht geeignet (siehe hier).

Eine einfache Einstellbarkeit ist gegeben, wenn die Stellteile im Blickfeld des Benutzers liegen und leicht betätigt werden können oder eine softwaremäßige Einstellung über ein sogenanntes OSD-(On Screen Display) Menü erfolgt, welches intuitiv bedienbar ist. Visuelle Belastungen durch Blendungen und ständige Wechsel von Hell- und Dunkel-Adaptationen können verringert werden, wenn in einer ausreichend hellen Arbeitsumgebung der Bildschirmuntergrund entsprechend hell ist (Tabelle 8 und Abbildung 20).

Bildschirme haben eine Oberfläche aus optisch durchsichtigem Material und reflektieren einen Teil des auftreffenden Lichtes. Dies erfolgt gerichtet als Spiegelungen – zum Beispiel bei unbehandelten Bildschirmoberflächen – oder gestreut – zum Beispiel bei aufgerauten Bildschirmoberflächen.

Die Arbeit an Bildschirmgeräten wird durch störende Reflexionen und Spiegelungen erschwert, weil der Zeichenkontrast verringert und damit die Erkennbarkeit der Zeichen verschlechtert wird. Außerdem muss der Benutzer eine erhöhte Aufmerksamkeit darauf verwenden, die Bildschirminformation trotz störender Reflexionen und Spiegelungen eindeutig aufzunehmen. Je deutlicher solche Spiegelbilder sind, umso belastender wirken sie sich auf den Benutzer aus (Abbildung 20).

Abbildung 20: Störende Spiegelungen und Reflexionen

Bereits bei der Gerätebeschaffung sollte berücksichtigt werden, dass Reflexionsminderungen am besten mit herstellerseitig getroffenen Antireflexionsmaßnahmen (Entspiegelungen) erzielt werden können.

Die bei LCD-Bildschirmen verwendeten Antireflexionsfolien sind gegen Fingerabdrücke relativ unempfindlich. Im Gegensatz zu CRT-Bildschirmen wird eine Reduzierung des Kontrastes aufgrund der Folie durch eine sehr hohe Helligkeit der Anzeige kompensiert. Auch eine Verringerung der Zeichenschärfe, wie bei CRT-Bildschirmen, macht sich wegen der dünnen Frontscheibe und des dadurch geringen Abstandes zum Ort der Bildelemente (Pixel) kaum bemerkbar.

Wie bisher in DIN EN ISO 9241-7 und DIN EN ISO 13406-2 werden Bildschirme nach DIN EN ISO 9241-307 bezüglich ihrer Reflexionseigenschaften, für Positiv- und Negativdarstellung getrennt, in drei Reflexionsklassen eingeteilt (Tabelle 9).

Tabelle 9

Da die aktuelle Norm DIN EN ISO 9241-307 die bisherigen Reflexionsklassen nicht mehr vorsieht, werden jetzt nur noch die Prüfbedingungen angegeben, unter denen man die Reflexionen des Bildschirms messtechnisch ermittelt (erste Spalte Tabelle 9 ). In GS-Zertifikaten steht dann zum Beispiel: Lichtquelle mit großflächiger Öffnung = 200 cd/m² und Lichtquelle mit kleinflächiger Öffnung = 2000 cd/m².

Dies entspricht der alten Reflexionsklasse I. Dieser Bildschirm kann bedenkenlos in allen Büroumgebungen eingesetzt werden und kann deshalb uneingeschränkt empfohlen werden. Gleichzeitig sollte der Bildschirm für eine vorgesehene Bildschirmbeleuchtungsstärke von 1500 Lux bis 2000 Lux ausgewiesen sein (siehe hier).

Weil Reflexionseigenschaften von Bildschirmen darstellungsabhängig sind, gibt es eventuell unterschiedliche Angaben für Positiv- beziehungsweise Negativdarstellung. Falls nicht, wird der Bildschirm entweder nur für Positiv- oder Negativdarstellung angeboten oder er hat in beiden Darstellungsarten die gleichen Reflexionseigenschaften.

In Ergänzung zu diesen Antireflexionsmaßnahmen bewirkt die Darstellung dunkler Zeichen auf hellem Untergrund (Positivdarstellung), dass sich nicht ganz vermeidbare Reflexionen und Spiegelungen weniger störend auswirken und eine flexiblere Aufstellung innerhalb der Arbeitsumgebung ermöglicht wird (siehe Abschnitt 7.4.2).

Zusätzliche Filter verschlechtern häufig die Darstellung auf dem Bildschirm und sollten deshalb nur nach sorgfältiger Abwägung aller Einflussfaktoren Verwendung finden.

Die freie Anpassung an die Arbeitsanforderungen sowie die individuellen Bedürfnisse des Benutzers erfordern es, dass der Bildschirm flexibel auf der Arbeitsfläche angeordnet werden kann. Eine leichte Drehbarkeit ist gegeben, wenn der Bildschirm vom Benutzer ohne übermäßigen Kraftaufwand gedreht werden kann oder mit einer Dreheinrichtung versehen ist.

Sofern die elektrische Sicherheit nicht auf andere Weise gewährleistet ist, kann unter anderem eine Beschädigung der Anschlussleitungen durch eine Begrenzung des Drehwinkels auf höchstens ± 180° vermieden werden.

Wird die Blicklinie entsprechend Abbildung 21 um circa 35° aus der Waagerechten abgesenkt, so werden ermüdende und möglicherweise gesundheitsschädliche Körperhaltungen vermieden und optimale Sehbedingungen erreicht. Dazu ist ein Gerätefuß notwendig, der es erlaubt, den Bildschirm so niedrig einzustellen, dass sich die Gehäuseunterkante unmittelbar über der Aufstellfläche befindet. Der Bildschirm sollte dann so nach hinten geneigt sein (maximal 35°), dass die Anzeige senkrecht zur Oberfläche des Bildschirmes betrachtet werden kann. Dabei sind Beleuchtung und Antireflexionsmaßnahmen aufeinander abzustimmen (siehe auch Abschnitt 7.4.2).

Verstelleinrichtungen werden den individuellen Bedürfnissen des Benutzers nur gerecht, wenn sich gewählte Einstellungen nicht unbeabsichtigt verändern können und bei jeder möglichen Einstellung die Standsicherheit des Gerätes gewährleistet ist.

Abbildung 21: Vertikales Blickfeld und Anordnung des Bildschirmes