ISO 15008:2003
(Main)Road vehicles — Ergonomic aspects of transport information and control systems — Specifications and compliance procedures for in-vehicle visual presentation
Road vehicles — Ergonomic aspects of transport information and control systems — Specifications and compliance procedures for in-vehicle visual presentation
ISO 15008:2003 gives minimum specifications for the image quality and legibility of displays containing dynamic (changeable) visual information presented to the driver of a road vehicle by an on-board transport information and control system (TICS) used while the vehicle is in motion. These specifications are intended to be independent of display technologies, while test methods and measurements for assessing compliance with them have been included where necessary. ISO 15008:2003 is applicable to mainly perceptual, and some basic cognitive, components of the visual information: these include character legibility and colour recognition. It is not applicable to other factors affecting performance and comfort such as coding, format and dialogue characteristics, nor to displays using the following: superimposed information on the external field (e.g. head-up displays), pictorial images (e.g. closed-circuit TV for reversing), maps and topographic representations (e.g. those for setting navigation systems), static information (e.g. control labels, telltales).
Véhicules routiers — Aspects ergonomiques des systèmes de commande et d'information du transport— Spécifications et modes opératoires de conformité pour la présentation visuelle à bord du véhicule
L'ISO 15008:2003 définit les spécifications minimales de qualité et de lisibilité de l'image des afficheurs, qui fournissent aux conducteurs de véhicules routiers des informations visuelles dynamiques (changeantes) issues de systèmes de commande et d'information des transports (TICS) embarqués utilisables pendant que le véhicule est en mouvement. Ces spécifications sont indépendantes des technologies d'affichage utilisées, alors que les méthodes d'essai et les mesurages qui permettent d'évaluer la conformité aux spécifications sont indiqués lorsque c'est nécessaire. L'ISO 15008:2003 est applicable principalement aux composantes perceptives et à certaines composantes cognitives fondamentales de l'information visuelle: cela inclut la lisibilité des caractères et la reconnaissance des couleurs. Elle n'est pas applicable à d'autres facteurs affectant les performances et le confort, tels que le codage, le format et les caractéristiques du dialogue, ni aux afficheurs utilisant: des informations superposées à la scène extérieure au véhicule (par exemple affichages tête haute), des images graphiques (par exemple un circuit fermé de télévision pour marche arrière), des cartes et des représentations topographiques (utilisées, par exemple, pour régler des systèmes de navigation), des informations statiques (par exemple des identificateurs de commandes, des témoins).
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15008
First edition
2003-03-15
Road vehicles — Ergonomic aspects of
transport information and control
systems — Specifications and
compliance procedures for in-vehicle
visual presentation
Véhicules routiers — Aspects ergonomiques des systèmes de
commande et d'information du transport — Spécifications et modes
opératoires de conformité pour la présentation visuelle à bord du
véhicule
Reference number
ISO 15008:2003(E)
©
ISO 2003
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ISO 15008:2003(E)
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Specifications and measurement methods. 4
4.1 General. 4
4.2 Design viewing position and illumination range . 4
4.3 Luminance contrast . 6
4.4 Colour. 8
4.5 Alphanumerical character dimensions (see Annex C). 9
4.6 Pixel matrix character format. 10
4.7 Reflections and glare. 10
4.8 Characteristics of presentation . 10
Annex A (informative) Daylight contrast measurement method . 12
Annex B (informative) Sunlight contrast measurement method . 17
Annex C (normative) Definition and measurement of character dimensions. 21
Annex D (informative) Raster modulation and fill factors . 24
Bibliography . 25
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ISO 15008:2003(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 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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 document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15008 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 13,
Ergonomics applicable to road vehicles.
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ISO 15008:2003(E)
Introduction
Driver and vehicle form an integrated system that includes the environment, the primary vehicle controls, the
instrumentation and the transport information and control systems (TICS). The driving task, as well as human
capabilities and limitations, are other important factors in the performance of this system.
TICS are intended to support the driver in his or her primary task, and it is therefore expected that the overall
workload of the driver will not be negatively influenced by their use, while performance and comfort are
increased.
The visual characteristics of display systems are only one set of factors influencing this process. They
therefore have to be considered, along with human capabilities, in relation to the other elements of the driving
environment.
Visual specifications fall within a wide range of environmental conditions, and constitute only a necessary
condition for adequate performance, comfort and workload. Thus they refer to the relevant range of
illumination conditions and to the location of the display with respect to the driver.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15008:2003(E)
Road vehicles — Ergonomic aspects of transport information
and control systems — Specifications and compliance
procedures for in-vehicle visual presentation
1 Scope
This International Standard gives minimum specifications for the image quality and legibility of displays
containing dynamic (changeable) visual information presented to the driver of a road vehicle by on-board
transport information and control systems (TICS) used while the vehicle is in motion. These specifications are
intended to be independent of display technologies, while test methods and measurements for assessing
compliance with them have been included where necessary.
This International Standard is applicable to mainly perceptual, and some basic cognitive, components of the visual
information: these include character legibility and colour recognition. It is not applicable to other factors affecting
performance and comfort such as coding, format and dialogue characteristics, or to displays using
superimposed information on the external field (e.g. head-up displays),
pictorial images (e.g. closed-circuit TV for reversing),
maps and topographic representations (e.g. those for setting navigation systems), or
static information (e.g. control labels, telltales).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 2575, Road vehicles — Symbols for controls, indicators and tell-tales
ISO 4513, Road vehicles — Visibility — Method for establishment of eyellipses for driver’s eye location
ISO 9241-3:1992, Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) — Part 3:
Visual display requirements
1)
CIE 15.2, Colorimetry
CIE 17.4, International Lighting Vocabulary
CIE 85-1989, Solar spectral irradiance
1) Commission Internationale de l'Eclairage/International Commission on Illumination.
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ISO 15008:2003(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply. For terms and definitions
relations to photometric quantities, including illuminance, luminance, luminance contrast, luminance
modulation, saturation, chromatic aberration and CIELUV, see CIE 17.4.
3.1
adaptation
adjustment of the eye’s sensitivity to the brightness of the observed visual field
NOTE Dark adaptation occurs at a slower rate than does light adaptation.
3.2
blink
intended periodic variation of the luminance of a light or visual information, normally from “OFF” to a given
value, typically used for attracting attention
3.3
brightness
subjective attribute of light sensation by which a stimulus appears to be more or less intense or to emit more
or less light
3.4
critical specular line
CSL
line from the centre of the display to the centre of the eyellipse
3.5
critical specular light direction
CSLD
line symmetrical to the CSL in respect of the normal direction to the centre of the display
3.6
critical specular light cone
specular light cone with apex angle ε + β (10°) all around
3.7
chromatic
having hue or being coloured: appearing different in quality from a neutral grey having the same brightness
NOTE Related to the colour properties of a visual stimulus.
3.8
contrast ratio
C
R
ratio between the luminance L of an area in its “bright” state (e.g. the strokes of a character in the case of
high
negative polarity) and the luminance L of the same area in its “dark” state
low
3.9
fill factor
〈matrix display〉 ratio between the area occupied by the physical pixel area and the active pixel area
3.10
flicker
unintended perceived temporal variation of the brightness of a visual stimulus, usually generated by refresh
displays such as cathode ray tube devices
3.11
glare
〈disability〉 dazzling (disabling) effect produced by a bright light: retinal effect, primarily caused by light scatter
in the eye, which produces a luminous veil over the retinal image, and thus reduces contrast
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3.12
glare
〈discomfort〉 distracting or disrupting effect of bright point sources in the field of view: perceptual effect,
interfering with visual attention and selection
3.13
jitter
unintended periodic movement of an image or parts of it
3.14
legibility
visual properties of a character or graphics representation that determine the ease with which it can be
recognized
3.15
map
representation on plane surface of the features of a connected part of the earth surface (especially of the road
and traffic environment), shown in their representative forms, sizes and relationship according to some
convention of representation
3.16
pixel
〈general〉 smallest selectively addressable area of a display
NOTE It is an abbreviation for “picture element.”
3.17
pixel
〈multicolour display〉 smallest selectively addressable area of the display capable of producing the full colour
range
3.18
polarity
relationship in a display between the brightness of a symbol and background
NOTE It is negative if symbols are lighter than the background, positive if symbols are darker than the background.
3.19
raster
ensemble of the adjacent lines in a display composed by sequentially addressable points
3.20
resolution
ability of display to represent fine detail
NOTE It can be expressed quantitatively in terms of the number of distinguishable lines per unit length or subtended
angle.
3.21
segment
pixel with definite geometric form to give a basic entity of a character or symbol
EXAMPLE Stroke.
3.22
specular light cone
cone symmetrical to the viewing cone in respect of the normal direction to the centre of the display
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ISO 15008:2003(E)
3.23
transparent diffuser
material that allows the light to pass through it while scattering the light evenly in all directions
2)
EXAMPLE Sanded white glass, white Mylar .
3.24
viewing cone
cone with opening angle, ε, formed by lines from the centre of the display tangential to the eyellipse surface
3.25
night
condition under which the adaptation level of the driver is mainly influenced by
the portion of the road ahead covered by the vehicle's own headlights and surrounding street lights, and
display and instrument brightness
See 4.2.2.
3.26
day
condition under which the adaptation level of the driver is mainly influenced by the external environment of a
cloudy sky
See 4.2.2.
3.27
sunlight
condition under which the viewing conditions are mainly influenced by direct light from the sun on the display
surface
See 4.2.2.
4 Specifications and measurement methods
4.1 General
The following minimum specifications have been chosen to help ensure that visual displays used in TICS are
legible. The specifications are accompanied by standard measurement conditions in terms of ambient
illuminance and observer positions.
4.2 Design viewing position and illumination range
4.2.1 Design viewing position
These specifications are applicable to displays in their installed vehicle locations as seen from any point in the
95th percentile driver eyellipse according to ISO 4513 (for passenger vehicles only). Four viewing angles shall
be defined, in accordance with Figure 1, from the display centre to the opposite sides of the top and side view
eyellipses, and referred to the display perpendicular direction. The 95th percentile eyellipses shall be used.
2) Mylar is the trade name of a product supplied by DuPont. This information is given for the convenience of users of this
International Standard and does not constitute an endorsement by ISO of the product named. Equivalent products may be
used if they can be shown to lead to the same results.
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ISO 15008:2003(E)
If the display is fixed to the vehicle, the relevant specifications shall be complied with for each of the four
angles. If the angle and position of the display are adjustable, the display may be adjusted for each viewing
angle in order that a position can be found in which all the relevant specifications are complied with
simultaneously.
Key
1 display
2 side view
3 top view
Figure 1 — Design viewing angles (display at right-hand side of driver)
4.2.2 Illumination range
The design illumination range establishes the three conditions of night, day and sunlight.
Night condition is replicated in a dark environment such that the maximum illuminance on the object to be
measured shall not exceed 2 lx.
Day condition is replicated with ambient light omni-directional to the point of measurement. The ambient
light measured on the surface of the display (on the standard diffuse reflector) shall be 3 klx. See
Annex A for suggested methodologies.
Sunlight condition is replicated with a standard measurement condition. The light intensity at the point of
measurement shall measure W 45 klx. See Annex B for details.
For day and sunlight conditions, an artificial illumination system with light type close to that of CIE 85:1989,
Table 4 (± 20 %) shall be used. Light sources with large spikes in the spectrum (such as fluorescent lamps)
should be avoided. The colour temperature is secondary to this issue.
Due to the very wide range of ambient illuminations that determine the adaptation level of the driver, a
brightness control which allows adjustment over a suitable range should be provided.
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4.3 Luminance contrast
4.3.1 Minimum contrast
The minimum contrast ratio (higher to lower luminance) between symbol and background shall be
5:1 for night conditions,
3:1 for day conditions, and
2:1 for sunlight conditions.
This is especially important if characters are close to the minimum specifications for the dimensions (see 4.5).
Lower contrast should be avoided unless dimensions are properly increased or the reading task is simple or
when both these apply.
The contrast ratio shall be calculated from two measurements in the centre of the display. For matrix display,
the measurements shall be taken with a luminance meter having a field of view (FOV) of 10′ to 20′ over an
area covering at least 5 × 5 pixels (see Figure 2).
For segment displays, the measurement shall be taken within a single segment using a luminance meter
having a FOV angle of 10′ to 20′. The diameter of the collection area shall be less than 80 % of the relevant
dimension of the segment to be measured, for all measurement directions.
The measurements shall be taken at four angles, derived in accordance with 4.2.1, in night and day conditions.
Key
1 collection area
2 pixel “bright”
3 pixel “dark”
Figure 2 — Measurement on matrix displays
4.3.2 Luminance balance
The ratio of area average luminance of the display and of the surrounding (luminance balance) should not
exceed 10:1 (higher to lower luminance). Higher ratios are often acceptable. However, a ratio of 100:1 (higher
to lower luminance) would be expected to produce a small but significant drop in performance.
Luminance balance is measured as the ratio between the average luminance of the display over nine points in
its active area with all pixels in bright state and the average luminance over eight points of the immediate
surrounding as shown in Figure 3. The measurements shall be taken in daylight. The measurement direction
shall be determined by a line passing through the centre of the display and the centre of the eyellipses as
shown in Figure 4. The other points shall be reached by rotating the measuring instrument.
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ISO 15008:2003(E)
Key
1 display
2 surrounding
Figure 3 — Luminance balance measurement
Key
1 display
2 side view
3 top view
a
Mean value of eyellipse.
Figure 4 — Measurement angles for luminance balance (display at right hand side of the driver)
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ISO 15008:2003(E)
4.3.3 Polarity
Display luminance is intended as the symbol luminance if the display is driven in negative polarity (i.e. light
symbols on a dark background), or as the background luminance if the display is in positive polarity (i.e. dark
symbols on a light background).
Either polarity is known to give satisfactory performance. The choice is determined by the area average
luminance of those areas frequently viewed in sequence. Therefore, negative polarity should be used under
the night condition. In day condition both are acceptable, while taking into account the often dark immediate
surroundings of displays in vehicles (i.e. the dashboard). For non-sheltered displays, positive polarity can be
preferable for reducing the visibility of reflections.
4.4 Colour
4.4.1 Colour combinations
When a symbol and its background are of different colours, minimum luminance contrast (see 4.3.1) shall be
provided. For physiological and psychological reasons, not all symbol/background colour combinations are
acceptable. Because of this, when selecting colours in full multicolour displays, symbol/background colour
combinations should be chosen in accordance with Table 1.
Table 1 — Symbol/background colour combinations
Background colour Symbol colour
a a
White Yellow Orange Red , Purple Green, Cyan Blue , Violet Black
White − o + + ++ ++
Yellow − − o o + ++
Orange o − − − o +
a
Red , Purple + o − − − +
Green, Cyan + o − − − +
a
Blue , Violet ++ + o − − −
Black ++ ++ + + + −
++ Preferred
+ Recommended
o Acceptable with high saturation differences
− Not recommended
a
Pure red and blue should be avoided because the eyes may have trouble focusing on these colours because of eye chromatic
aberration.
4.4.2 Colour discriminability
For minimum colour discriminability, there shall be a minimum colour difference of ∆E = 20, in accordance
UV
with the ∆E colour difference metric defined in the CIE 1976 colour space model CIELUV (See
UV
CIE 15.2:1986). Reference white is the white produced by the display. The measurement shall be taken using
a colour meter with a FOV of 20′ with the same geometry used for the luminance contrast measurement, and
shall be performed for all colours intended to be used for colour coding, both in night and day conditions. All
relevant pairs of colours shall be evaluated using this ∆E colour difference metric. Reference white is the
UV
white produced by the display in each condition.
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ISO 15008:2003(E)
4.4.3 Colour contrast
For legibility, the relevant metric (standard of measurement) is luminance contrast (see 4.3.1).
4.5 Alphanumerical character dimensions (see Annex C)
4.5.1 Height
For alphanumeric characters, height — measured as the subtended angle from the farthest design view
point — shall be in accordance with Table 2.
4.5.2 Width-to-height ratio
The alphanumeric character width-to-height ratio should be between 0,6 and 0,8. A wider range of from 0,5 to
1 is acceptable, especially if factors such as line length or proportional spacing are important.
4.5.3 Stroke width-to-height ratio
The alphanumeric characters' stroke width-to-character height ratio shall be between 0,08 and 0,16.
Table 2 — Character heights
a
arcminutes radians Suitability level
−3
24 6,98 × 10 Recommended
−3
20 5,82 × 10 Acceptable if colour is a coding dimension
−3
18 5,24 × 10 Acceptable if colour is not a coding dimension
−3 b
15 4,36 × 10 Conditional
a
If multiplied by the viewing distance, it gives (in the same units) the actual character height.
b
When requirements for accuracy and speed of reading are modest, or when readability is incidental to the task (e.g. subscripts).
4.5.4 Spacing
For character fonts without serifs, the between-character spacing shall be a minimum of one stroke width. If
characters have serifs, the between-character spacing shall be one stroke width between the serifs of
adjacent characters.
A minimum of one character width (“N” for proportional spacing) shall be used between words.
A minimum of one stroke width shall be used for spacing between lines of text. This area may not contain
parts of characters or diacritics.
For displays with discrete pixel matrices the character dimensions shall be measured using a measuring
microscope of at least 20 × magnification.
For displays with pixels having continuous luminance distributions microphotometric techniques shall be used
in accordance with Annex C (see also ISO 9241-3:1992, 6.6).
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ISO 15008:2003(E)
4.6 Pixel matrix character format
4.6.1 Upper and lower case
A 5 × 7 (width-to-height) character matrix shall be the minimum used for alphanumeric characters. If
lower-case letters are used, or the legibility of individual alphanumeric characters is important for the task, a
7 × 9 (width-to-height) character matrix should be the minimum.
4.6.2 Diacritics
The alphanumeric character matrix shall be increased upwards by at least two pixels if diacritics (e.g. Ö, Ñ, Å,
È) are used. If lower-case letters are used, the character matrix shall be increased downwards by at least two
pixels, to accommodate the descenders.
4.6.3 Subscripts or superscripts
A 4 × 5 (width-to-height) alphanumeric character matrix shall be the minimum for
subscripts and superscripts,
numerators and denominators of fractions displayed in a single-character position, and
information unrelated to the task [e.g. the copyright symbol ()].
4.6.4 Automotive symbols
For automotive symbols in accordance with ISO 2575, or similar, a 32 × 32 matrix should be the minimum.
NOTE See Annex D for additional recommendations on pixel characteristics for CRT and non-CRT matrix displays.
The number of pixels shall be determined by counting them on a suitable set of characters and symbols. If
necessary, a magnifying device or magnified images may be used.
4.7 Reflections and glare
Reflections and glare visible by the driver should be minimized. Additional reflection- and glare-reduction or
contrast-enhancement techniques, if used, shall not cause the display to deviate from the requirements of this
International Standard.
4.8 Characteristics of presentation
4.8.1 Image stability
The image should be free from temporal instability (flicker) and spatial instability. One factor of spatial
instability is peak-to-peak variation in the geometric location of the image within the display ( jitter): it shall not
exceed 0,000 2 of the shortest viewing distance.
NOTE Additional factors contributing to spatial image stability, such as display vibrations generated by the vehicle,
are not considered in this International Standard.
For displays with pixels having continuous luminance distributions only, jitter may be measured using a
measuring microscope of at least 20 × magnification. The movement is determined by visual alignment of the
microscope cursor or comparator reticle with the extreme positions of the centroid or the edge of a character
or test object during the observation period.
For any display type, a special display-measuring device may be used. This device shall be used to determine,
on a scan-by-scan basis, the relative location of a character or test object. If the device used determines
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movement along the horizontal and vertical axes separately, the extent of the jitter shall be defined as the
square root of the sum of the squares of the maximum horizontal and vertical differences.
Observations shall extend for periods of at least 4 s of continuous observation (see also ISO 9241-3:1992,
6.6.14).
4.8.2 Image blinking
Image blinking should be used only to attract attention and inform about critical conditions requiring immediate
action. For attracting attention, a single blink frequency of 2 Hz to 4 Hz with a duty cycle of 50 % should be
used. If legibility of the displayed information content is required, a single blink rate of 1/3 Hz to 1 Hz with a
duty cycle of 70 % is recommended.
The blinking rate shall be measured using a luminance meter aimed at the blinking picture element (i.e. a pixel
or segment) located in the display centre. The meter shall be capable of delivering the time varying luminance
values with a low-pass cut-off frequency of at least ten times the highest frequency to be measured. The
signal shall be processed with an oscilloscope or similar instrument with adequate bandpass in order to obtain
the “ON” and “OFF” duration as the duration at the average between minimum and maximum luminance.
From the duration in seconds, the equivalent frequency in hertz shall be obtained. For pulse width modulated
backlight, the effect of the backlight variation shall be considered (e.g. triggering of oscilloscope); alternatively,
a continuous stable backlight should be used for these measurements.
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ISO 15008:2003(E)
Annex A
(informative)
Daylight contrast measurement method
A.1 General
A variety of methods can be used. The measured illuminance on the surface of the display (on the standard
diffuse reflector) shall be W 3 klx.
A.2 Method 1
Place the entire display in an integrating sphere so that the display is tilted at an angle, θ, with respect to the
measurem
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NORME ISO
INTERNATIONALE 15008
Première édition
2003-03-15
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ergonomiques des systèmes de
commande et d'information du
transport — Spécifications et modes
opératoires de conformité pour la
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Numéro de référence
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions. 2
4 Spécifications et méthodes de mesurage .5
4.1 Généralités. 5
4.2 Position d'observation et plage d'éclairement théorique . 5
4.3 Contraste de luminance . 6
4.4 Couleur. 9
4.5 Dimensions des caractères alphanumériques (voir Annexe C) . 10
4.6 Format de caractères des matrices de points . 11
4.7 Reflets et éblouissement. 11
4.8 Caractéristiques de présentation. 11
Annexe A (informative) Méthode de mesurage du contraste en conditions de jour. 13
Annexe B (informative) Méthode de mesurage du contraste dans des conditions de lumière
solaire. 19
Annexe C (informative) Définitions et mesurage des dimensions des caractères. 23
Annexe D (informative) Modulation de la trame et facteurs de remplissage . 26
Bibliographie . 27
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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 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. 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 du présent document 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.
L'ISO 15008 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 13,
Ergonomie applicable aux véhicules routiers.
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Introduction
Le conducteur et le véhicule constituent un système intégré qui inclut l'environnement, les commandes
primaires du véhicule, les instruments de bord et les «systèmes d'information et de commande des transports
(TICS)». La conduite du véhicule ainsi que les aptitudes humaines et leurs limites constituent d'autres
facteurs essentiels au fonctionnement de ce système.
Les TICS sont conçus pour aider le conducteur dans sa tâche primaire, et ils ne doivent donc pas avoir d'effet
défavorable sur la charge de travail globale du conducteur, dont les performances et le confort doivent être
améliorés.
Les caractéristiques visuelles des systèmes d'affichage ne sont que l'un des facteurs qui influencent ce
processus, et elles doivent donc être envisagées, tout comme les aptitudes humaines, conjointement avec les
autres éléments de l'environnement de conduite.
Les spécifications visuelles doivent être respectées dans une large plage de conditions environnementales et
ne constituent que l'une des conditions nécessaires à des performances, à un confort et à une charge de
travail satisfaisants. Ces spécifications s'appliquent donc aux plages usuelles des conditions d'éclairement et
à la position de l'afficheur par rapport au conducteur.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15008:2003(F)
Véhicules routiers — Aspects ergonomiques des systèmes de
commande et d'information du transport — Spécifications et
modes opératoires de conformité pour la présentation visuelle
à bord du véhicule
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale définit les spécifications minimales de qualité et de lisibilité de l'image des
afficheurs, qui fournissent aux conducteurs de véhicules routiers des informations visuelles dynamiques
(changeantes) issues de systèmes de commande et d'information des transports (TICS) embarqués
utilisables pendant que le véhicule est en mouvement. Ces spécifications sont indépendantes des
technologies d'affichage utilisées, alors que les méthodes d'essai et les mesurages qui permettent d'évaluer
la conformité aux spécifications sont indiqués lorsque c'est nécessaire.
La présente Norme internationale est applicable principalement aux composantes perceptives et à certaines
composantes cognitives fondamentales de l'information visuelle: cela inclut la lisibilité des caractères et la
reconnaissance des couleurs. Elle n'est pas applicable à d'autres facteurs affectant les performances et le
confort, tels que le codage, le format et les caractéristiques du dialogue, ni aux afficheurs utilisant
des informations superposées à la scène extérieure au véhicule (par exemple affichages tête haute),
des images graphiques (par exemple un circuit fermé de télévision pour marche arrière),
des cartes et des représentations topographiques (utilisées, par exemple, pour régler des systèmes de
navigation), ou
des informations statiques (par exemple des identificateurs de commandes, des témoins).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 2575, Véhicules routiers — Symboles pour les commandes, indicateurs et témoins
ISO 4513:1978, Véhicules routiers — Visibilité — Méthode de détermination des ellipses oculaires
correspondants à l'emplacement des yeux des conducteurs
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
1)
CIE 15.2, Colorimétrie
CIE 17.4, Vocabulaire International de l'éclairage
CIE 85-1989, Solar spectral irradiance
1) Commission Internationale de l'Éclairage/International Commission on Illumination.
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3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent. Pour les termes et
définitions relatifs aux grandeurs lumineuses, telles que l’éclairement lumineux, la luminance, le contraste de
luminance, la modulation de luminance, la saturation, l’aberration chromatique et le CIELUV, voir la CIE 17.4.
3.1
adaptation
ajustement de la sensibilité de l'œil à la luminosité du champ visuel observé
NOTE L'adaptation à l'obscurité est plus lente que l'adaptation à la lumière.
3.2
clignotement
variation périodique voulue de la luminance d'une lumière ou d'une information visuelle, s'effectuant
normalement entre un état «éteint» et une valeur donnée, utilisée généralement pour attirer l'attention
3.3
brillance
qualificatif subjectif de la sensation de lumière sous l'effet duquel un stimulus paraît plus ou moins intense ou
paraît émettre plus ou moins de lumière
3.4
ligne spéculaire critique
CSL
ligne allant du centre de l'afficheur vers le centre de l'ellipse oculaire
3.5
direction critique de la lumière spéculaire
CSLD
ligne symétrique à la CSL par rapport à la perpendiculaire au centre de l'afficheur
3.6
cône de lumière spéculaire critique
cône de lumière spéculaire dont l'angle au sommet est égal à ε + β (10°) sur toute la périphérie
3.7
chromatique
qui possède une teinte ou une coloration, c'est-à-dire qui apparaît différent en qualité d'un gris neutre de
même brillance
NOTE Ce qualificatif concerne les propriétés de couleur d'un stimulus visuel.
3.8
rapport de contraste
C
R
rapport entre la luminance L d'une surface dans son état «brillant» (par exemple les traits d'un caractère
high
dans le cas d'une polarité négative) et la luminance de la même surface L dans son état «sombre»
low
3.9
facteur de remplissage
〈afficheur matriciel〉 rapport entre la superficie occupée par la surface physique des pixels et celle occupée par
les pixels actifs
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3.10
scintillement
variation non recherchée mais perceptible dans le temps de la luminosité d'un stimulus visuel, produite
généralement par des afficheurs de rafraîchissement comme les dispositifs à tube cathodique
3.11
éblouissement
〈incapacité〉 effet aveuglant (incapacitant) produit par une lumière brillante: effet rétinien causé
essentiellement par la diffusion de la lumière dans l'œil qui produit un voile lumineux sur l'image rétinienne,
réduisant ainsi le contraste
3.12
éblouissement
〈gêne〉 effet gênant/perturbant de sources de points brillants dans le champ de vision: effet perceptif
perturbant l'attention et la sélection visuelle
3.13
instabilité
mouvement périodique non recherché d'une image ou de parties d'une image
3.14
lisibilité
effet se rapportant aux propriétés visuelles d'un caractère ou d'une représentation graphique qui déterminent
la facilité avec laquelle ce caractère ou cette représentation graphique peut être reconnu
3.15
carte
représentation sur une surface plane des caractéristiques de parties connexes de la surface terrestre (en
particulier les caractéristiques des routes et de l'environnement routier) faisant apparaître ces caractéristiques
sous des formes, des dimensions et avec des relations représentatives conformes à un certain nombre de
conventions
3.16
pixel
〈en général〉 plus petite surface qui peut être activée individuellement sur un afficheur
3.17
pixel
〈écran polychrome〉 plus petit élément qui peut être activé et capable de produire toute la gamme des
couleurs
3.18
polarité
pour un afficheur, relation entre la luminosité des symboles et celle du fond
NOTE La polarité est négative si les symboles sont plus clairs que le fond, elle est positive dans le cas contraire.
3.19
trame
pour un afficheur, ensemble des lignes adjacentes composées de points qui peuvent être activés de façon
séquentielle
3.20
définition
capacité d'un afficheur à représenter un détail fin
NOTE Elle peut être exprimée quantitativement par le nombre des lignes distinctes par unité de longueur ou par
angle sous-tendu.
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3.21
segment
pixel de forme géométrique définie constituant une entité fondamentale d'un caractère ou d'un symbole
EXEMPLE Un trait.
3.22
cône de lumière spéculaire
cône symétrique au cône d'observation par rapport à la perpendiculaire au centre de l'afficheur
3.23
diffuseur transparent
matériau laissant passer la lumière mais qui la diffuse uniformément dans toutes les directions
2)
EXEMPLE Verre blanc sablé ou Mylar blanc.
3.24
cône d'observation
cône d'angle d'ouverture, ε, formé par les droites partant du centre de l'afficheur tangentiellement à la surface
de l'ellipse oculaire
3.25
nuit
condition pendant laquelle le niveau d'adaptation du conducteur est principalement influencé par
la portion de route située devant lui, et qui est couverte par les phares de son véhicule et par les lumières
environnantes, et
la brillance des afficheurs et des instruments
Voir 4.2.2.
3.26
jour
condition pendant laquelle le niveau d'adaptation est principalement influencé par l'environnement extérieur
que donne un ciel nuageux
Voir 4.2.2.
3.27
lumière solaire
condition pendant laquelle les conditions de vision sont principalement influencées par la lumière du soleil
directe sur la surface de l'afficheur
Voir 4.2.2.
2) Mylar est l'appellation commerciale d'un produit distribué par Dupont. Cette information est donnée à l'intention des
utilisateurs de la présente Norme internationale et ne signifie nullement que l'ISO approuve ou recommande l'emploi
exclusif du produit ainsi désigné. Des produits équivalents peuvent être utilisés s'il est démontré qu'ils conduisent aux
mêmes résultats.
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4 Spécifications et méthodes de mesurage
4.1 Généralités
Les spécifications minimales suivantes ont été choisies de manière à assurer la lisibilité des afficheurs visuels
utilisés dans les TICS. Ces spécifications sont suivies des conditions de mesurage normalisées en termes
d'éclairement lumineux ambiant et de position de l'observateur.
4.2 Position d'observation et plage d'éclairement théorique
4.2.1 Position d'observation théorique
Les spécifications s'appliquent aux afficheurs installés dans le véhicule dans leur position normale tels qu'ils
e
sont observés à partir d'un point quelconque de l'ellipse oculaire du conducteur correspondant au 95
percentile, conformément à l'ISO 4513 (qui concerne uniquement les voitures particulières). Quatre angles
d'observation doivent être définis, conformément à la Figure 1, en partant du centre de l'afficheur vers les
bords opposés des ellipses oculaires de vision de dessus et de vision latérale et en prenant pour référence la
e
perpendiculaire à l'afficheur. Les ellipses oculaires à utiliser sont celles correspondant au 95 percentile.
Si l'afficheur est fixé au véhicule, les spécifications appropriées doivent être respectées pour chacun des
quatre angles. Si l'orientation et la position de l'afficheur sont réglables, un réglage sera permis pour chaque
angle d'observation afin de trouver une position dans laquelle toutes les spécifications appropriées sont
respectées simultanément.
Légende
1 afficheur
2 vision latérale
3 vision de dessus
Figure 1 — Angles d'observation théoriques (afficheur installé à droite du conducteur)
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4.2.2 Plage d'éclairement
Sur l'ensemble de la plage théorique de l'éclairement lumineux, on distingue les trois conditions de nuit, de
jour et de lumière solaire.
La condition de nuit est reproduite dans un environnement sombre tel que l'éclairement maximal sur
l'objet à mesurer ne dépasse pas 2 lx.
La condition de jour est reproduite au moyen d'une lumière ambiante omnidirectionnelle par rapport au
point de mesurage. La lumière ambiante mesurée à la surface de l'afficheur (sur le réflecteur diffus
normalisé) doit être de 3 klx. Voir l'Annexe A pour les méthodes suggérées.
La condition de lumière solaire est reproduite par les conditions de mesurage normalisées. L'intensité de
la lumière au point de mesurage doit être W 45 klx. Voir l'Annexe B pour les détails.
Pour reproduire les conditions de jour et de lumière solaire, un système d'éclairage fournissant un type de
lumière proche de la lumière du Tableau 4 (± 20 %) de la CIE 85:1989 doit être utilisé. Il convient d'éviter les
sources lumineuses dont le spectre comporte des pics importants (lampes fluorescentes par exemple). La
température de couleur est secondaire pour la question étudiée.
La plage des éclairements lumineux ambiants qui déterminent le niveau d'adaptation du conducteur étant très
large, il convient de prévoir l'installation d'une commande de luminosité donnant une plage de réglage
appropriée.
4.3 Contraste de luminance
4.3.1 Contraste minimal
Le rapport de contraste minimal (rapport entre la valeur la plus élevée et la valeur la plus basse de la
luminance) entre le symbole et le fond doit être de
5:1 pour les conditions de nuit,
3:1 pour les conditions de jour, et
2:1 pour les conditions de lumière solaire.
Cela est particulièrement important si les dimensions des caractères sont proches des spécifications
minimales (voir 4.5). À moins que les dimensions des caractères soient augmentées en conséquence et/ou
que la tâche de lecture soit simple, il convient d'éviter les valeurs de contraste inférieures.
Le rapport de contraste doit être calculé à partir de deux mesurages effectués au centre de l'afficheur. Pour
un afficheur matriciel, les mesurages doivent être effectués au moyen d'un luminancemètre possédant un
champ d'observation de 10' à 20' sur une surface couvrant au minimum 5 × 5 pixels (voir Figure 2).
Pour des afficheurs à segments, la mesure doit être lue dans un seul segment en utilisant un luminancemètre
possédant un champ d'observation angulaire de 10' à 20'. Le diamètre de la surface de captation doit être
inférieur à 80 % de la dimension correspondante du segment à mesurer. Ceci doit être vrai pour toutes les
directions de mesurage.
Les mesures doivent être relevées aux quatre angles définis conformément à 4.2.1, dans des conditions de
jour et de nuit.
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ISO 15008:2003(F)
Légende
1 surface de captation
2 pixel «brillant»
3 pixel «sombre»
Figure 2 — Mesurage sur un afficheur matriciel
4.3.2 Équilibre de luminance
Il convient que le rapport de la luminance moyenne des surfaces de l'afficheur à la luminance environnante
(équilibre des luminances) ne dépasse pas 10:1 (de la luminance la plus élevée à la plus basse). Des
rapports supérieurs sont souvent acceptables; on sait qu'un rapport de 100:1 (de la luminance la plus élevée
à la plus basse) engendrerait une faible mais significative diminution des performances.
L'équilibre de luminance est mesuré par le rapport entre la luminance moyenne de l'afficheur sur neuf points
de sa surface active, tous les pixels étant dans l'état «brillant», et la luminance moyenne sur huit points de
son environnement immédiat, comme montré à la Figure 3. Les mesurages doivent être effectués dans des
conditions de jour. La direction de mesurage doit être déterminée par une ligne passant par le centre de
l'afficheur et le centre des ellipses oculaires, comme représenté à la Figure 4. Les autres points doivent être
atteints par une rotation de l'instrument de mesure.
4.3.3 Polarité
La luminance d'un afficheur est considérée comme étant la luminance des symboles, si l'afficheur fonctionne
en polarité négative (c'est-à-dire symboles clairs sur fond sombre), ou la luminance du fond, si l'afficheur
fonctionne en polarité positive (c'est-à-dire symboles sombres sur fond clair).
On sait que les deux types de polarité donnent des résultats satisfaisants. Le choix est déterminé en fonction
de la luminance moyenne des zones que le conducteur est fréquemment amené à observer l'une après
l'autre. Il convient donc d'utiliser une polarité négative pour des conditions de nuit. Dans des conditions de
jour, les deux polarités sont acceptables puisque l'environnement immédiat des afficheurs à l'intérieur du
véhicule (à savoir le tableau de bord) est souvent sombre. Pour des afficheurs non abrités, une polarité
positive peut constituer une aide car elle réduit la visibilité des reflets.
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Légende
1 écran
2 environnement
Figure 3 — Mesurage de l'équilibre des luminances
Légende
1 écran d'affichage
2 vue latérale
3 vue de dessus
a
Valeur moyenne de l'ellipse oculaire.
Figure 4 — Angles de mesurage pour l'équilibre des luminances (afficheur à droite du conducteur)
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4.4 Couleur
4.4.1 Combinaisons de couleurs
Lorsqu'un symbole et le fond sur lequel il se trouve sont de couleurs différentes, le contraste lumineux
minimal (voir 4.3.1) doit être atteint. Pour des raisons à la fois physiologiques et psychologiques, les
différentes combinaisons de couleurs symbole/fond ne sont pas toutes acceptables. En conséquence, lors du
choix des couleurs pour des afficheurs polychromes possédant la gamme complète, il convient de choisir les
combinaisons symbole/fond conformément au Tableau 1.
4.4.2 Possibilité de discrimination des couleurs
Pour permettre une discrimination minimale des couleurs, une différence de couleur ∆E = 20 doit être un
UV
minimum. La mesure de la différence de couleur ∆E est définie dans la charte des couleurs CIELUV de la
UV
CIE 15.2:1986. Le blanc de référence est le blanc produit par l'afficheur. En ce qui concerne la possibilité de
discrimination des couleurs, le mesurage doit être effectué au moyen d'un colorimètre possédant un champ
d'observation de 20¢ et les mêmes caractéristiques géométriques que pour le mesurage du contraste
lumineux. Le mesurage doit être effectué pour toutes les couleurs qu'il est prévu d'utiliser pour le codage
couleur, dans des conditions nocturnes et diurne. Tous les couples de couleurs concernés doivent être
évalués au moyen de la mesure de la différence de couleur ∆E . Le blanc de référence est le blanc produit
UV
par l'afficheur dans chacun des cas.
4.4.3 Contraste de couleurs
En ce qui concerne la lisibilité, la valeur à prendre pour critère est le contraste lumineux (voir 4.3.1).
Tableau 1 — Combinaisons de couleurs symbole/fond
Couleur des symboles
Couleur du fond
a a
Blanc Jaune Orange Rouge , Vert, cyan Bleu , violet Noir
pourpre
Blanc − o + + ++ ++
Jaune − − o o + ++
Orange o − − − o +
a
Rouge , pourpre + o − − − +
Vert, cyan + o − − − +
a
Bleu , violet ++ + o − − −
Noir ++ ++ + + + −
++ À utiliser de préférence
+ Recommandé
o Acceptable avec de fortes différences de saturation
− Non recommandé
a
Il convient d'éviter le rouge et le bleu franc car les yeux peuvent éprouver des difficultés à accommoder sur ces couleurs pour des
raisons d'aberration chromatique.
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4.5 Dimensions des caractères alphanumériques (voir Annexe C)
4.5.1 Hauteur
Pour des caractères alphanumériques, la hauteur, mesurée par l'angle sous-tendu à partir du point
d'observation théorique le plus éloigné, doit être conforme au Tableau 2.
4.5.2 Rapport de la largeur à la hauteur
Il convient que le rapport de la largeur à la hauteur des caractères alphanumériques soit compris entre 0,6 et
0,8. Une plage plus large, comprise entre 0,5 et 1, est acceptable, en particulier si des facteurs tels que la
longueur de la ligne ou l'espacement proportionnel sont importants.
4.5.3 Rapport de la largeur du trait à la hauteur du caractère
Le rapport de la largeur du trait à la hauteur du caractère alphanumérique doit se situer entre 0,08 et 0,16.
Tableau 2 — Hauteur des caractères
a
minutes d'arc radians Niveau d'applicabilité
−3
24 6,98 × 10 Recommandé
−3
20 5,82 × 10 Acceptable si la couleur est une dimension de codage
−3
18 5,24 × 10 Acceptable si la couleur n'est pas une dimension de codage
−3 b
15 4,36 × 10 Sous réserve
a
Multiplié par la distance d'observation, donne (dans les mêmes unités) la hauteur réelle du caractère.
b
Lorsque les exigences en matière de précision et de vitesse de lecture sont faibles ou lorsque la lisibilité est accessoire pour la
tâche concernée (par exemple les indices).
4.5.4 Espacement
Pour des polices de caractères sans empattement, l'espacement des caractères doit correspondre au
minimum à une largeur de trait. Si les caractères ont des empattements, l'espace entre deux caractères
adjacents doit correspondre à une largeur de trait entre les empattements de ces caractères.
Les mots doivent être espacés entre eux d'une largeur correspondant au minimum à un caractère (le «N»
majuscule pour un espacement proportionnel).
L'espace séparant deux lignes de texte consécutives doit être au minimum d'une largeur de trait. Cette zone
doit être libre de toute partie de caractère ou signe diacritique.
Pour des afficheurs à matrice discrète à pixels, les dimensions des caractères doivent être mesurées au
moyen d'un microscope de grossissement × 20 au minimum.
Pour des afficheurs dont les pixels sont caractérisés par une distribution continue de la luminance, des
techniques microphotométriques doivent être utilisées conformément à l'Annexe C (voir également
l'ISO 9241-3:1992, 6.6).
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4.6 Format de caractères des matrices de points
4.6.1 Majuscule et minuscule
Il faut utiliser une matrice de caractères de 5 × 7 (largeur × hauteur) au minimum pour les caractères
alphanumériques. En cas d'utilisation de lettres minuscules, ou si la lisibilité de chaque caractère
alphanumérique est importante pour la tâche concernée, il convient d'utiliser une matrice de caractères de
7 × 9 (largeur × hauteur) au minimum.
4.6.2 Signes diacritiques
La matrice des caractères alphanumériques doit être agrandie d'au moins deux pixels vers le haut en cas
d'utilisation de signes diacritiques (par exemple Ö, Ñ, Å, È). En
...
Questions, Comments and Discussion
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