ELEKTRONISEN KIRJAN KÄYTETTÄVYYS TUTKIMUSRAPORTTI Nina Suihkonen Sari Randen Antti Nummiaho 21.12.1999
TIIVISTELMÄ Tässä työssä selvitettiin elektronisen kirjan käytettävyyttä painottuen luettavuuteen. Näyttömittauksen ja käyttäjäkokein etsittiin luettavuuteen vaikuttavia tekijöitä ja pyrittiin löytämään näille objektiivisia mittalukuja. Testinäyttöinä oli 8 LCD-näyttöä. Käyttäjäkokeissa referenssinä oli perinteinen kirja. Tulosten mukaan käyttäjät pitivät perinteistä kirjaa luettavuudeltaan näyttöjä parempana. Yhdeksi luettavuuteen vaikuttavaksi tekijäksi osoittautui lukunopeus. Näyttöjen ja perinteisen kirjan lukunopeudessa ei kuitenkaan ollut merkittävää eroa, joten luettavuusero ei selity kokonaan lukunopeudella. Tekstin rivinpituudella huomattiin puolestaan olevan trendimäistä vaikutusta lukunopeuteen. Kirjallisuuden mukaan kontrasti ja tekstin terävyys vaikuttavat lukunopeuteen, tässä testissä näillä tekijöillä ei kuitenkaan ollut havaittavaa vaikutusta lukunopeuteen eikä lukumiellyttävyyteen.
SISÄLLYSLUETTELO TIIVISTELMÄ JOHDANTO...1 KIRJALLISUUSKATSELMUS...1 ELEKTRONISET KIRJAT...1 E-KIRJOJA...1 LUETTAVUUS NÄYTÖLTÄ...4 NÄYTTÖMITTAUKSET...5 TESTILAITTEET...5 SÄVYNTOISTO...6 Testikuva ja mittalaite...6 Tulokset...6 REUNANTERÄVYYS...7 Testikuva ja mittalaite...7 Tulokset...8 KONTRASTI...9 Mittauslaite ja -olosuhteet...9 Tulosten arviointi...10 KÄYTETTÄVYYSTESTI...10 YLEISTÄ...10 LAITTEEN KOKO...11 REUNANTERÄVYYS...11 LUKUNOPEUS...12 KUVAN SÄVYT...13 LUETTAVUUS...14 TULOSTEN TARKASTELU...15 YHTEENVETO...16 LIITE 1. SÄVYNTOISTO-TESTIN KUVAAJAT LIITE 2. REUNANTERÄVYYS-TESTIN KUVAAJAT LIITE 3. KONTRASTI-TESTIN KUVAAJAT
JOHDANTO Ajatusta elektronisesta kirjasta on kehitetty jo 30 vuotta sitten. Ideaa on lähestytty eri tavoin, joidenkin visioiden mukaan kirja voitaisiin ladata uudelleenkirjoitettavalle paperille, joka olisi helppo taittaa vaikkapa taskuun, toisissa ideoissa e-kirja taas on lähempänä nykyisiä elektronisia muistikirjoja. Joitain näistä e-kirjoista on viety prototyyppi-tasolle, mutta vielä e-kirja ei ole vielä yleistynyt, syynä tähän on se, että useimpien ihmisten mielestä paperin lukumiellyttävyys on parempi kuin näyttöjen lukumiellyttävyys. Näyttötekniikan kehittyminen on kuitenkin tuomassa näytöltä luettavuutta samalle tasolle paperin kanssa. Elektroniset näyttölaitteet ovat myös tulleet pienemmiksi ja kevyemmiksi, joten nyt voidaan jo puhua mukana kuljetettavasta laitteesta, jonka paino voi olla jopa samaa luokkaa kirjan kanssa. Kun huomioidaan elektronisessa muodossa olevan tekstin edut, voidaan elektronisen kirjan mahdollisuuksia arvioida pitkällä tähtäyksellä. Tässä työssä selvitetään elektronisten kirjojen käytettävyyttä, painottuen luettavuuteen. Tutkimuksessa testattiin 8 näyttöä kämmenmikrosta kannettavaan tietokoneeseen. Laitteille tehtiin näyttömittauksia ja käytettävyystesti. Käytettävyystesteissä referenssinä on perinteinen kirja. KIRJALLISUUSKATSELMUS Elektroniset kirjat Elektronisella kirjalla, e-kirjalla, tarkoitetaan laitetta, joka fyysisesti vastaa kirjaa tai lehteä ja johon saadaan tallennettua suuri määrä tietoa digitaalisessa muodossa /17/. Lukulaite voi olla henkilökohtainen tietokone, joko pöytä- tai kannettava tietokone, kämmentietokone tai lukulaite, joka on suunniteltu nimenomaan elektronisen kirjan lukemiseen /4/. Se tulee mahdollisesti olemaan mukana kuljetettava laite, josta voidaan lukea kirjoja ja lehtiä, mutta myös kuunnella musiikkia ja katsella videokuvia /17/. Sen avulla voisi lähettää sähköpostia tai hakea WWW-sivuja /17/. Elektronisesta kirjasta tulisi siis langattomalla yhteydellä varustettu multimediapääte /17/. Elektronisen kirjan etuina tavalliseen kirjaan verrattuna on identifioitu /5,17/ kapasiteetti kuljettaa mukanaan kymmeniä kirjoja pienessä muodossa (kirjan lataaminen laitteeseen ei lisää salkun tai repun painoa) mahdollisuus halutun kirjan nopeaan hankintaan WWW:n kautta (myös ne kirjat, jotka on loppuunmyyty painetussa muodossa) tiedon haku sisällöstä (tietty teksti, omat muistiinpanot, alleviivaukset tai kirjanmerkit) lukumiellyttävyyden optimointi (näytön kontrastia, kirjasinkokoa tai -tyyppiä muuttamalla) mahdollisuus interaktiivisuuteen (siirtyminen linkkien kautta sekä dokumentin sisällä että toisiin dokumentteihin) Ensimmäiset varsinaiset e-kirjat tulivat markkinoille vuoden 1998 loppupuolella. Lokakuussa 1998 amerikkalainen laitevalmistaja NuvoMedia toi markkinoille ensimmäisen version elektronisesta kirjastaan, Rocket ebookin (http://www.nuvomedia.com), ja saman vuoden marraskuussa toinen amerikkalainen laitevalmistaja SoftBook Press sai markkinoille oman tuotteensa, SoftBookin (http://www.softbookpress.com). Tällä hetkellä on siis saatavilla vain kahden kilpailevan valmistajan laitteita. e-kirjoja Lectrice virtual Book Lectrice Virtual book-tutkimuksessa, käytettiin prototyyppiä e-kirjan käytettävyyden selvittämiseksi. Tutkimus kohdistui kolmeen teijään, jolla näytöltä luettavuutta arveltiin voitavan parantaa: Näyttöresoluution kasvattaminen ( 75-125 dpi:stä noin 150-250 dpi:n) käytössä olevien pikselien parempi hyödyntäminen näytön ja syöttölaitteen ergonomian parantaminen Tutkimuksessa testihenkilöt pitivät korkearesoluutioisella XGA-näytöllä (1024x768, 122 dpi) varustettua Lecrice-prototyyppiä luettavuudeltaan käyttämiään PDA-laitteita parempana ja pitkäaikaiseen lukemiseen soveltuvana. Matalampiresoluutioisella näytöllä varustettua Lecrice-prototyyppiä ei sen sijaan pidetty 1
sopivana pitkä-aikaiseen lukemiseen. Prototyypeistä 2,5 kg:n painoista laitetta pidettiin liian painavana, 1,4 kg:n painoinen laite sensijaan oli hyväksyttävä. /11/ An Active Reading Machine An Active Reading Machine on FX Palo Alto laboratoryn tutkimus, jolla on pyritty Xlibris-prototyyppiä käyttäen selvittämään näytöltä luettavuutta. Xlibriksessä on jäljitelty paperia; se on A4-paperin kokoinen sylissä pidettävä laite, jonka kosketusherkän korkearesoluutionäytön ja kynän avulla voidaan luettavaan paperiin kirjoittaa omia muistiinpanoja ja merkintöjä. Käyttäjä voi myös korostaa tärkeitä tekstipätkiä ja muuttaa vähemmän tärkeät harmaiksi. Teksti on taitettu sivumuotoiseksi, millä on tarkoitus helpottaa spatiaalista muistia löytämään informaation sijainnin perusteella. Sivu kerrallaan selattava dokumentti antaa tutkimuksen tekijöiden mukaan käyttäjälle myös paremman yleiskuvan dokumentista. /25/ The Last Book MIT Media Lab in tutkimusprojekti, jossa elektronisella kirjalla pyrittiin jäljittelemään paperikirjaa eri näkökulmasta kuin Active Reading Machine-tutkimuksessa. Tässä e-kirja visioitiin tavallisen kirjan tyyliseksi kirjaksi, jossa sivut on tehty elektronisesta paperista jolle halutun kirjan sisältö ladataan. Informaatioalusta on paperinkaltainen ohut, taipuisa kalvorakenne, jossa elekrodeilla varustettujen kalvojen välissä on toiselta puolelta mustia, toiselta valkoisia 40 µm halkoisijaltaan olevia palloja. Palloja käännetään sähkökentässä niin, että halutun värinen puoli tulee ylöspäin. Yksi pallo vastaa siis yhtä näytön pikseliä. Idean kehittäjä Joseph Jacobson, arvioi että muutaman sivun prototyyppikirja saadaan kehitettyä suunnilleen parissa vuodessa eli vuonna 1998. Tällaista prototyyppiä ei ole kuitenkaan esitelty. /18/ Rocket ebook Marraskuussa 1998 ensimmäisenä e-kirjana markkinoille tullut Nuvo Median Rocket ebook on tavallisen kirjan kokoinen ja siihen mahtuu noin 4000 sivua (4 MB), laitteeseen on mahdollista hankkia lisämuisti, joka kasvattaa kapasiteetin 160 000 sivuun /16, 28/. Laite pystyy näyttämään myös mustavalkokuvia, kuvia käytettäessä tilankulutus kasvaa. Laite kytketään tietokoneeseen sarjakaapelilla kirjatiedostojen latausta varten. Lukulaitteen mukana tulee ohjelma, jonka avulla Internetistä haetut tiedostot syötetään laitteeseen. Laitteen käyttämä formaatti on html-pohjainen. Käyttäjän on mahdollista valita kirjaan halumansa fontti sekä kaksi fontin kokoa. Laitteessa on taustavalo, joka mahdollistaa lukemisen pimeässä. e-kirja toimii akuilla, joiden lataus riittää noin 20 tunniksi käytettäessä taustavaloa ja noin 40 tunniksi ilman taustavaloa. Kosketusherkän näytön koko on 8,75 x 13,75 cm ja laitteen paino on 627 g. Laite pystyy esittämään myös ääntä. /7/ SoftBook SoftBook on toinen jo markkinoilla oleva lukulaite, sen valmistaja on SoftBook Press. SoftBook ei tarvitse sisällön lataamiseen tietokonetta, pelkkä puhelinlinja riittää. Laitteen sisäänrakennettu modeemi (33,6 kbps) yhdistää laitteen softbook Networkiin, josta pääsee Internetin kautta lataamaan sisältöä kirjaan. Muistia on 2 MB, johon mahtuu noin 1500 sivua. Muistia voidaan laajentaa 50 000 sivuun asti Flash memory cardilla. /8/ Tekstiä ei vieritetä, vaan vaihdetaan sivu kerrallaan. SoftBookissa on taustavalollinen kosketusherkkä näyttö. Litium-ioni akulla lukuaikaa saadaan noin 5 tuntia. Akku on vaihdettava, joten vara-akuilla lukuaikaa voidaan pidentää. Laitteessa on pystysuuntainen harmaasävynäyttö, 15 x 20 cm, paino on 1,3 kg. /8/ EveryBook EveryBook Inc:n laitteessa on kaksi pystysuuntaista näyttöä, jolloin koko aukeama saadaan näkyviin, valmistajan mukaan tämä on paras vaihto lukemisen kannalta. Toisella näytöllä voidan myös tehdä muistiinpanoja tai selata kirjaa. Laitteessa on infrapunayhteys, jolla se voidaan yhdistää mm. tietokoneeseen tai tulostimeen. Sisällön lataamiseksi laite yhdistetään näppäinpuhelinlinjaan, jolloin se ottaa yhteyden laitteen valmistajan virtuaaliseen kirjakauppaan. Laite mahdollistaa myös kahden kirjan yhtäaikaisen selaamisen. Käytettynä kielenä on PostScript kieli. Laite on tulossa markkinoille loppukeväästä 2000. /2, 12/ WebPAD Cyrix Corporationin WebPAD on suunniteltu pääasiassa WWW-sivujen katseluun. Kannettavaan laitteeseen liittyy perusasema, jossa on set top box ja kotitietokone tai riippumaton perusasema. Laite käyttää radiotaajuuksia informaation välittämiseen laitteen ja perusaseman välillä, toimintasäde on noin 150 m. Laitteeseen voidaan liittää myös näppäimistö. Laite ei ole vielä markkinoilla. /10/ 2
WebMan WebMan on erityisesti WWW-selaimeksi tarkoitettu laite, jonka käyttöjärjestelmänä on WinCe. Laitteen valmistaja on Anigma Inc. Kuten WebPAD, myös WebMan ottaa radiolinkkiyhteyden perusasemaan, jossa on mm. modeemi. /9/ Gembook Gembookissa kirjatiedostot ovat erillisiä luottokortin kokoisilla muistikorteilla, yhteen korttiin mahtuu 400-600 sivua. Kirjoja katsellaan asettamalla muistikortti laitteeseen. Laite on suunniteltu "ketsupin ja rannalla lueskelun kestäväksi". Käyttöliittymästä on pyritty tekemään yksinkertainen, siinä on vain oleellisimmat toiminnot; virtakytkin, sivunvaihto eteen ja taaksepäin, fontin koon valinta. Automaattinen kirjan merkki muistaa mihin kohtaan lukeminen on jäänyt kymmenessä viimeisessä kirjassa. Myös taustavalo on automaattinen. Laitetta voidaan käyttää AA-paristoilla tai ladattavilla paristoilla (akuilla). Lukuaika paristoilla on noin 30 tuntia. Gembook on tulossa markkinoille marraskuussa 1999./1/ Qubit Qubit on tarkoitettu lähinnä WWW-selaimeksi. Langattomaan selaimeen voidaan yhdistää langaton näppäimistö. Modeemin sisältävä perusasema käyttää radioaaltoja tiedonsiirtoon modeemilta selaimeen. Qubit on tulossa markkinoille vuoden 1999 lopussa. /1,6/ Taulukko 1. e-kirjojen fyysiset mitat. Mikäli laitteen dpi-resoluutiota ei ole ilmoitettu, se on laskettu kokonaisresoluution ja ilmoitetun näytön koon avulla ja merkitty sulkuihin. Laite paino/ kg dimensiot /cm näytön halkaisija värillisyys resoluutio Rocket ebook 0,63 12,7 x 19 x 3,8 16,5 cm mv 106 dpi SoftBook 1,3 21,6 x 28 /2/ 25,5 cm mv 72 dpi /2/ Everybook Lectrice Virtual Book 30,5 x 22,9 x 4,4 33 cm värinäyttö 24 bit 350 dpi 2,6 34 x 27 x 4.5 24,5 cm värinäyttö 1024 x 768 (122 dpi) Xlibris - - 30,5 cm värinäyttö 800 x 600 WebPAD 1,36 21,6 x 27,9 x 4,4 WebMan 1,36 25,4 x 34.3 x 2,5 26,5 cm värinäyttö 16 bit - 30,5 cm värinäyttö - Gembook - - - värinäyttö - Qubit 1,13 /1/ 15,2 x 30,5 /1/ 26,5 cm /1/ värinäyttö /1/ 800 x 600 /1/ 3
Taulukko 2. E-kirjojen ominaisuuksia Laite Rocket ebook Virtalähde, kesto /h kapasiteetti painikkeet selaus taustavalo akku, n. 15 4000 sivua, 4 MB sivunvaihto sivuittain on SoftBook akku, n. 5 1500 sivua, 2 MB sivunvaihto, sisällysluettelo - on Everybook akku, n. 4-6 500 000 sivuun asti PCM CIA:lla Lectrice Virtual Book akku, n. 1,5 16MB DRAM, 1MB VRAM ei sivuittain - Sivunvaihto ja muita painikkeita sivuittain on, 2 x 3,5 W Xlibris akku - Sivunvaihto Sivuittain on /1/ WebPAD akku, n. 6 8 MB ROM, 16 MB RAM Nelisuuntanäppäin wwwselailuun vieritys - WebMan akku - - - - Gembook AA-patterit, n. 30 muistikortit, a 400-600 sivua sivunvaihto + 1 muihin toimintoihin sivuittain on (automaattinen ) Qubit - - - - - Luettavuus näytöltä Yleisen käsityksen mukaan näytöltä lukeminen on hitaampaa ja rasittavampaa kuin paperilta /25/. 1980- luvulla tehtyjen tutkimusten mukaan lukunopeus näytöltä olikin 20-30% hitaampaa kuin paperilta /24/. Shneidermanin /26/ mukaan suunnilleen kymmenessä 1980-luvulla tehdyssä tutkimuksessa tekstin ymmärtämis- ja oikolukukokeissa suoritusaika oli näytöllä 15-30 % hitaampi verrattuna paperiin. Ero näytön ja paperin lukunopeudessa on kuitenkin pienentynyt 1990-luvulla, ja joissain tutkimuksissa eroa ei ole havaittu lainkaan /22/. Erojen pienentymistä ja häviämistä selittää näyttöjen laadun parantuminen ja ihmisten harjaantuminen /22/. Shneidermanin mukaan viimeaikaisissa tutkimuksissa näytön ja paperin luettavuudessa ei ole ollut eroja, kun tutkijat ovat hallinneet riittävän monia muuttujia /26/. Obornen ja Holtin mukaan aikaisempiin tutkimuksiin on voinut aiheutua virhettä siitä, että kaikkia tarpeellisia muuttujia ei ole kontrolloitu ja matalaresoluutionäyttöä on verrattu korkealaatuiseen painatukseen. Jornan /15/ tutkimuksen mukaan näytön ja painatuksen resoluution ollessa sama, ei näiden välillä ole eroa lukunopeudessa tai havaitussa kuvalaadussa. Koska näytöllä ei päästä vielä samaan resoluutioon kuin paperilla, on paperilta vielä helpompi lukea /15/. Nielsenin mukaan lukunopeus 300 dpi:n resoluution testinäytöiltä on sama kuin paperilta /20/. Hänen arvion mukaan ihmiset eivät lue pitkiä tekstejä näytöiltä niin pitkään kun lukunopeus on paperia hitaampi /20/. Shneidermanin mukaan näyttöjen mahdollisia heikkouksia luettavuudessa voivat olla huonot fontit erityisesti matalaresoluutionäytöllä, pieni kontrasti taustan ja kirjainten välillä ja kirjainten epätarkat rajat. Näyttöjen emittoima valo voi olla hankalammin luettavaa kuin paperilta heijastuva valo, häikäisy voi olla suurempaa, välkkyminen voi olla ongelma ja kaareva näyttö voi olla häiritsevä. Pienien näyttöjen usammin tapahtuva sivunvaihto voi heikentää luettavuutta erityisesti jos sivunvaihtotoiminto on hidas ja visuaalisesti epämiellyttävä. Ulkoasu ja taitto-ongelmat, kuten huonot marginaalit, sopimaton viivanleveys tai huono tasaus voivat myös vaikuttaa luettavuuteen /26/. Schilit tutkimusryhmineen selittää paperin paremman luettavuuden johtuvan pääosin resoluutio- ja terävyyseroista, heidän mukaansa myös lukemisergonomialla ja näytön välkkymisellä on osuutta asiaan /25/. Useammassa tutkimuksessa on todettu kontrastin suurentamisen parantavan lukunopeutta /23,24/. O, Brian et al n tutkimuksen /21/ mukaan lukunopeus laskee loivasti hyvin pienellä kontrastilla, mutta pysyy suhteellisen vakiona keskimääräisellä ja suurella kontrastilla. Hill in /13/ tutkimuksessa saavutettiin tummanharmaata ja keskiharmaata taustaa käytettäessä suurempi lukunopeus kuin valkoisella taustalla. Tullisin, Boyntonin ja Hershin /27/ tutkimuksessa harmaan ja valkoisen tausta välillä ei havaittu lukunopeuseroa. Powell suosittaa 4
terävien kontrastien välttämistä, kun taas Rivlen et al suosittelee suuren kontrastin käyttöä /13/. Luettavuuden kannalta suuri kontrasti ei siis ole yksiselitteisesti pientä kontrastia parempi. Katseluolosuhteet tulee myös ottaa huomioon kontrastia valittaessa, erilaisissa valaistusolosuhteissa vaaditaan erilaista kontrasti näytöltä /19/. Litvakin mukaan /19/ optimaalinen ja hyväksyttävä kontrastialue vaihtelee eri tapauksissa. Usein suositellaan luettavuuden parantamiseksi mustan tekstin käyttöä valkoisella taustalla, perustellen usein suurella kontrastilla. Litvakin /19/ mukaan tekstin värin ja taustan värin kombinaatiolla on suuri vaikutus visuaaliseen miellyttävyyteen. Hill in /13/ tutkimuksen mukaan taustan ja tekstin väri sekä fontti vaikuttavat myös lukunopeuteen. Testin mukaan ei ole yhtä oikeaa taustaväri-tekstinväri kombinaatiota, jolla luettavuutta voitaisiin parantaa, vaan pikemminkin tiettyjä kombinaatiota, mukaanlukien musta valkoisella pohjalla, jotka parantavat luettavuutta tietyillä fonteilla /13/. Youngman & Scharff n tutkimuksen /29/ mukaan rivinpituudella sinällään ei ole vaikutusta lukunopeuteen. Tekstin rivinpituuden ja marginaalin leveyden välillä oli kuitenkin selvä yhteys, paras lukunopeus saavutettiin pienellä rivinpituudella (4 tuumaa) ja leveällä marginaalilla, sekä suurella rivinpituudella (8 tuumaa) ilman marginaalia. Wiion mukaan näytön optimaalinen leveys on sellainen, että riville mahtuu 5-6 sanaa, mikä on ihmisen lyhytkestoisen muistin kapasiteetti /12/. Heilmanin tekemän selvityksen mukaan e-kirjan optimaalinen muoto ja koko tulisi olla perinteisen painotuotteen kaltainen /12/. Duchnicky and Koler in 1980- luvun alussa tekemän tutkimuksen mukaan täyslevyiseltä näytöltä (640 pikseliä) lukeminen oli 25% nopeampaa kuin 1/3 levyiseltä näytöltä, näytön korkeuden vaikutus oli kuitenkin vähäisempi; luettavuus 4 riviä korkealta näytöltä oli vain 9% hitaampaa kuin 20 riviä korkealta näytöltä eikä tekstin ymmärtämisessä ollut merkittävää eroa /14/. Myöskään Dillonin tutkimuksessa näytön korkeus ei vaikuttanut tekstin ymmärtämiseen /14/. Lukemista monimutkaisempien tehtävien kohdalla näytön koko voi kuitenkin vaikuttaa selvästi tehokkuuteen. Han in ja Kwahk in tutkimuksen mukaan tiedonhaku valikoiden avulla oli yhden rivin korkuiselta näytöltä 3 kertaa hitaampaa kuin perinteiseltä näytöltä /18/. Swierenga selvitti tutkimuksessaan ettei 12 ja 24 rivin korkuisen näytön välillä ollut merkittävää eroa hierarkisiin valikoihin perustuvassa haussa /14/. Hänen mukaansa näytön koko ei heikennä tiedonhakua dramaattisesti, jollei näyttö oli aivan pieni /14/. Jones & al /14/ tutkivat tavalliselle näytölle suunnitellun web-sivun käytettävyyttä pienellä näytöllä. Tutkimuksissa selvisi että tiedonhaku pieneltä näytöltä oli merkittävästi vaikempaa kuin normaalikokoiselta näytöltä. Näiden tutkimusten perusteella näytön pieni koko ei heikennä tekstin luettavuutta ja selailtavuutta kovin merkittävästi. Näytön koolla on sen sijaan vaikutusta monimutkaisempien tehtävien suorittamiseen. Näinollen pienempi, ja ennen kaikkia matalampi näyttö voisi soveltua hyvin e-kirjaksi Näytöille voidaan tehdä useita visuaalisia mittauksia, mutta mitattavien suureiden vaikutus luettavuuteen ei ole yksiselitteinen. Näyttöjen visuaalisten parametrien tekniset mittaukset ja käyttäjien mielipiteet näyttöjen katsottavuudessa eivät useinkaan korreloi. Ei ole vieläkään yksimielisyyttää siitä, mikä mitattavien suureiden kombinaatio tekee näytöstä katsottavan. Eri tekniikoilla nuo kombinaatiot voivat myös vaihdella./19/ NÄYTTÖMITTAUKSET Testilaitteet Testilaitteina oli sarja LCD (Liquid Crystal Display) -näytöllä varustettuja PDA (personal digital assistant) laitteita palm-size kokoisista kannettaviin tietokoneisiin. Laitteet on lueteltu taulukossa 3. Laitteet numeroitiin käyttäjätestejä varten. Perinteiselle kirjalle ei tehty näyttömittauksia, joten laite 6 esiintyy ainoastaan käyttäjätesteissä. Palm-size PC on kämmenkokoinen tietokone, jossa on kiinteän näppäimistön sijaan kosketusherkkä näyttö varustettuna osoitinkynällä toimivalla virtuaalinäppäimistöllä sekä mahdollisesti käsialantunnistusohjelma. Palm-size laitteita testissä edustivat PalmV sekä värinäytöllinen Jornada 420. Seuraavan kokoluokan handheld PC-laitteissa on pienikoinen näppäimistö sekä osoitinkynä kosketusherkän näytön käyttämiseen. Tämän kokoluokan laitteita olivat Communicator, Series 3a sekä värinäytöllä varustettu HC-4600. Kannettavista PC:stä testissä olivat mv-näytöllinen Ascentia 700N sekä värinäytöllinen Thinkpad 600. Rocket ebookin ja tavallisen kirjan voidaan katsoa sijoittuvan kooltaan kahden viimeeksi mainitun luokan väliin. 5
Taulukko 3. Testissä käytetyt laitteet nro Laite Tyyppi 1 Nokia 9110 Communicator Älypuhelin, kokoluokaltaan Handheld-PC 2 IBM Thinkpad 600 Kannattava-PC 3 Psion Series 3a Handheld-PC 4 NuvoMedia Rocket ebook e-kirja 5 AST Ascentia 700N kannettava-pc 6 perinteinen kirja 7 HP Jornada 420 Palm-size PC 8 Sharp HC-4600 Handheld-PC 9 3Com Palm V Palm-size PC Sävyntoisto Testikuva ja mittalaite Sävyntoistokykyä selvitettiin esittämällä PDA -laitteella testikuva ja kuvaamalla näyttö Santa Barbara Instruments Groupin (SBIG) CCD-kameralla. Kameran lämpötila laskettiin 0 ºC:n kuvausten ajaksi. CCDkameralla otetuissa kuvissa sävyt esitettiin 8-bitillä, jolloin sävytasoja oli 256. Tummimman sävytason arvo oli 0 ja vaaleimman 255. Kuvaukset suoritettiin pimeässä huoneessa laitteen omaa taustavaloa käyttäen. Series 3a:ssa ei ollut omaa valonlähdettä, joten se kuvattiin ulkoista valonlähdettä käyttäen. Testikuvana oli 256 sävyn harmaasävykuva, jossa oli mustalla pohjalla vaakasuora sävyliuku (kuva 1). Sävyliu ussa kullakin pystysuuntaisella pikselirivillä oli tietyn arvon siten, että kaikki arvot 0:sta 255:n käytiin läpi. Näin alkuperäisen kuvan profiili oli suoraviivainen (kuva 2). 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 Kuvat 1 ja 2. Sävyliuku-testikuva sekä sen profiili sävyliu un osalta Testattavat sävyntoisto-ominaisuudet kertovat laitteen kyvystä esittää kuvia. Näillä sävyntoistoominaisuuksilla ei ole merkitystä tekstin esittämiseen, sikäli kun tekstin esittämiseen käytetään vain kahta tummuustasoa. Liitteessä 1 on esitetty CCD-kameralla otetut kuvat sekä näiden vaakasuuntaiset profiilit. Profiilista nähdään miten luminanssi muuttuu sävyliu un aikana. Profiilit on skaalattu niin että pienimmäksi arvoksi on saatu 0 ja suurin arvo on 1, joista 0 tarkoittaa kuvan tumminta pintaa ja 1 vaaleinta pintaa. Näin laitteiden sävyavaruuksien laajuus eliminoituu ja profiilin muodon vertailu on mielekästä. Eri laitteiden profiileihin tuotiin sama ideaalinen sävyntoistokäyrä, joka alkaa laitteen vaaleimmasta tummuustasosta ja kulkee suoraviivaisesti tummimpaan laitteella toistettavaan sävytasoon. Profiileista on suodatettu pois pikselien välisen ruudukon aiheuttama suuritaajuuksinen kohina, koska silmä suodattaa korkeat taajuudet pois. Nämä viivat eivät näy normaalisti laitetta katsottaessa. Sävyliu uissa, joissa on käytetty rasterointitekniikkaa, esiintyy pienitaajuuksisempaa kohinaa, jossa piikit ovat pikselin levyisiä. Laitteesta riippuen tämäntaajuinen kohina on jo jossain määrin silmällä näkyvää katsottaessa laitetta normaalilta lukuetäisuudeltä, joten tämä kohina on jätetty profiiliin. Tulokset Testin kuvaajat on esitetty liitteessä 2. Sävyliu uista nähdään että toiset laitteet käyttävät sävyjen toistamiseen vain muutamia tummuustasoja. Näistä Series 3a, Rocket ebook ja HC-4600 käyttävät rasterointi-tekniikkaa 6
tuottaakseen vaikutelman useasta tummuustasosta. Palm V:ssä sensijaan rasterointi ei ole käytössä, vaan sävy vaihtuu toiseen selvää rajaviivaa pitkin. Näiden sävyliu uissa näkyy rasterikuvion aiheuttama terävä aaltokuvio, jossa vaaleat kohdat näkyvät huippuina ja tummat laaksoina. Koska laitteiden rasterikuviot ovat osin näkyviä laitetta lukuetäisyydeltä katsottaessa, heikentää rasteri kuvanlaatua. Toinen laitteilla esitettävän kuvan laatua heikentävä tekijä on profiilin selvä portaisuus, joka johtuu riittämättömästä tummuustasojen määrästä. Kuvassa tämä näkyy ylimääräisinä rajaviivoina kohdissa, joissa sävyn tulisi vaihtua liukuvasti. Portaallisuutta näkyy selvästi Series 3a:ssa ja Palm V:n profiileissa. Selvä rajaviiva eri tummuustasojen välillä on nähtävissä myös laitteista otetuissa kuvissa. Series 3a:ssa portaat ovat kuitenkin tasaisemmin jakautuneet kun Palm V:ssä, joten se on tässä mielessä sävyntoistoltaa parempi näistä laitteista. Useilla laitteilla muutos valkoisesta mustaksi tapahtuu alkuperäistä sävyliukua jykemmin. Tällöin vaaleat sävyt kuvautuvat valkoisiksi ja tummat sävyt mustiksi, näin yksityiskohdat katoavat näkyvistä sävyliu un tummassa ja vaaleassa päässä. Sävyntoistoprofiilin optimaalisuutta mitattiin laskemalla laitteen sävyntoistokäyrän keskimääräinen poikkeama optimaalisesta sävyntoistokäyrästä (taulukko 4). Taulukosta nähdään että Rocket ebookin keskimääräinen poikkeama on pienin, se aiheutuu lähinnä rasterointitekniikasta, jolla sävyliuku on toteutettu. Testimenetelmästä johtuen Thinkpad:in profiilin poikkeama optimaalisesta on suhteellisen suuri, vaikka profiili on suoraviivaisempi kuin monissa muissa laitteissa. Palm V osoittautuu tällä testimenetelmällä sävyntoistoltaan huonoimmaksi. Taulukko 4. Profiilin keskimääräinen poikkeama optimaalisesta käyrästä Laite Poikkeama ideaalisesta sävyntoistokäyrästä Rocket ebook 0,05 Ascentia 0,09 Communicator 0,11 HC-4600 0,12 Thinkpad 0,13 Series 3a 0,13 Jornada 0,15 Palm V 0,21 Reunanterävyys Testikuva ja mittalaite Shakkiruudukko-kuviolla (kuva 3) tutkittiin sävyntoistoa tekstin lukemista ajatellen. Shakkiruudukossa pikselit olivat vuoroin mustia ja valkoisia kuten shakkilaudassa. Kuvauslaitteet- ja olosuhteet olivat samat kuin sävyntoisto-testissä. Suoraan kameran kuvasta voidaan arvioida mm. pikselien muotoa. Histogrammista voidaan arvioida miten sävyt ovat jakautuneet kun alkuperäisen kuvan valkoisen ja mustan pinta-ala on ollut yhtä suuri. Profiili on otettu yhden vaakasuuntaisen pikselirivin keskeltä viiden mustan pikselin matkalta. Tästä kuvasta voidaan arvioida pikselien reunanterävyyttä, pikselien profiilin säännönmukaisuutta sekä sävyn tasaisuutta pikselin alueella. Testikuvan histogrammi on esitetty kuvassa 4 ja profiili kuvassa 5. Kuva 3. Shakkiruudukko testikuvio 7
Kuva 4. Shakkiruudukko testikuvion histogrammi. Kuva 5. Shakkiruudukon ideaalinen vaakasuuntainen profiili Tulokset Liitteessä 2 esitettyjä shakkiruudukko-kuvia katselemalla nähdään eroja pikselien reunojen täsmällisyydessä. Kuvista nähdään että Palm V:n pikselit ovat hyvin täsmällisen muotoisia. Thinkpadin, HC-4600:n ja Jordanan vaaleissa pikseleissä sensijaan näkyy selvä vaaleampi pystysuuntainen raita keskellä. Tämä huomataan myös laitteiden profiileissa, jossa vaaleiden pikselien huiput ovat hyvin teräviä. Laitteille laskettiin reunaterävyysluku profiilista kymmenen reunan keskiarvosta. Luku laskettiin jakamalla profiili pystysuuntaan neljänneksiin ja laskemalla sivusuuntainen siirtymä käyrällä kahden keskimmäisen neljänneksen matkalta. Tulokset on esitetty taulukossa 5, tässä pieni luku tarkoittaa hyvää reunanterävyyttä. Paras reunanterävyys tämän mukaan on Palm V:llä. HC-4600, Thinkpad, Jordana ja Communicator puolestaan kuuluvat toiseen ääripäähän. Histogrammissa sävyt muuttavat vasemmalta oikealle mentäessä mustasta valkoiseen. Optimaalisessa tilanteessa histogrammissa tulisi olla selkeästi mustaa ja valkoista sävyä, muttei sävyjä näiden väliltä. Tässä mielessä Ascentia on laitteista paras. Jornadalla puolestaan vaalealla alueella oleva histogrammin huippu on levinnyt niin, että histogrammissa näkyy keskisävyillä suurempi huippu kun vaaleassa päässä. Profiilin perusteella Palm V:n valkoiset ja mustat pikselit ovat hyvin samankokoisia. Joillain laitteilla vaaleat pikselit ovat tummia suurempia, toisilla päinvastoin. Tämä johtuu lähinnä pikseleiden väliin jäävän ruudukon sävystä. Vaikka ruudukko itsessään ei ole normaalikatseluetäisyydeltä havaittavissa, vaikuttaa valkoisen ja mustan pikselin kokosuhde laitteella esitettävien kirjainten muotoon. 8
Taulukko 5. Pikselien reunanterävyys Laite Reunanterävyys Comunicator 6,2 Thinkpad 6,7 Series 3a 4,2 Rocket ebook 3,7 Ascentia 3,1 Jordana 6,3 HC-4600 6,8 Palm V 2,5 Kontrasti Mittauslaite ja -olosuhteet Laitteiden kontrasti määritettiin heijastusmittauksilla, jotka tehtiin Microvisionin näyttöjen analyysijärjestelmällä SS220 Flat Panel. Näytöistä mitattiin heijastus sekä valkoisesta että mustasta testikuvasta. Mittauksissa mittapäätä liikutettiin näytön normaalin suunnasta asteen välein 60º kulmaan (kuva 6) neljään eri suuntaan. Näin saatiin näytön heijastusprofiili. Mittaukset tehtiin ilman ulkoista valoa näytön omaa taustavaloa käyttäen. Poikkeuksena Series 3a, joka tarvitsi ulkoisen valonlähteen. Tätä laitetta valaistiin kahdella 45º kulmassa olevalla valonlähteellä. Series 3a:n muotoilu oli sellainen, että heijastusmittaukset pystyttiin tekemään vain vaakasuunnassa. Communicatorin heijastusmittaukset pystyttiin tekemään vain keskeltä oikealle. Kuva 6. Heijastusmittausten mittausgeometria. Kontrasti on tässä valkoisen ja mustan pinnan luminanssien erotus (K=L valkoinen -L musta). Mittalaitteen ohjelmassa oli mittausajankohtana virhe, jonka vuoksi mittapään lähtökulmaa ei pystytty säätämään tarkasti näytön normaalin suuntaiseksi. Mittaustulosten perusteella arvioitiin korjausasteluku, jolla kulmavirhe pyrittiin korvaamaan. Tuloksia tarkasteltaessa on kuitenkin syytä ottaa huomioon että todellinen mittauskulma voi poiketa muutaman asteen ilmoitetusta. Rocket ebook, jonka tekstin voi kääntää halutun suuntaiseksi, mitattiin siten, että suunta ylös oli keskeltä nuolinäppäimiin päin. Kontrastiprofiilista selviää missä kulmissa laitetta on mahdollista käyttää. Kirjallisuuden mukaan PDAlaitteiden ongelma on tyypillisesti pieni katselukulma. Pystysuuntaan suhteellisen laaja katselukulma on oletettavasti toivottu ominaisuus PDA-laitteiden kohdalla, jotta käyttäjä voi pitää laitetta kädessä tai sylissään haluamallaan tavalla. Laaja sivusuuntaisen katselukulma on useissa tilanteissa toivottava, mutta esimerkiksi julkisissa liikennevälineissä henkilökohtaisia tiedostoja käsiteltäessä liian laajasta katselukulmasta voi olla haittaakin. Kirjaa luettaessa voidaan olettaa laajan katselukulman olevan kuitenkin eduksi. Katselukulmalla tarkoitetaan normaalista laskien maksimikulmaa, jolla tietty vaalean pinnan ja tumman pinnan kontrastisuhde saavutetaan. Useat laitteenvalmistajat käyttävät katselukulmaa määrittäessään kontrastisuhteena 10:ntä. 9
Tulosten arviointi Kontrastiprofiileja verrattaessa huomataan suuret erot maksimikontrasteissa. Thinkpadissä maksimikontrasti oli 148 kun Series 3a:ssa se oli vain 3,2. Eron huomasi selkeästi laitteita katsoessa, kummallakin kontrastilla teksti oli kuitenkin helposti luettavissa. Yleisesti suuremman kokoluokan laitteissa oli suurempi kontrasti. Poikkeuksena ovat kolme värinäytöllistä laitetta; kannettava Thinkpad, kämmenmikro HC-4600 ja palm-size Jornada. Näissä kussakin kontrasti oli suurempi kuin saman kokoluokan mustavalkoisissa näytöissä. HC- 4600:n kontrasti oli jopa suurempi kun mustavalkoisella naytöllä varustetun Ascentian, joka oli kannettava PC. Laitteiden kontrastiprofiilit kulman suhten ovat karkeasti Gaussin kellokäyrän muotoisia. Profiileissa on tyypillisesti huippu näytön normaalin suunnassa, normaalista poispäin mentäessä kontrasti laskee eri suunnissa lähes symmetrisesti. Joukosta erottuu kuitenkin Rocket ebook, jonka vaakasuuntainen kontrasti jopa hieman nousee kulman suurentuessa 40º:een, tämän jälkeen kontrasti putoaa hyvin jyrkästi. Rocket ebookissa myös pystysuuntaisen profiilin huippu on muita laitteita leveämpi. Taulukkoon 6 on laskettu katselukulma sekä kontrastisuhteella 10 että kontrastisuhteella 5, koska näissä mittausoloissa (laitteen omalla taustavalolla) kontrastisuhteen 10 ylipäänsä saavutti vaan 2 laitetta. Communicatorin ja Series 3a:n maksimikontrastisuhde jäi alle 5:n, samoin Palm V:n vaakasuuntainen kontrastisuhde. Pienestä kontrastitasosta johtuen useiden laitteiden laskennallinen katselukulma jäi pieneksi. Thinkpadilla oli kontrastisuhteella 5 suurin vaakasuuntainen katselukulma, toiseksi suurin oli yllättäen Rocket ebookilla, jolla oli suhteellisen matala, mutta leveä kontrastiprofiili. Suurikontrastisen Thinkpadin pystysuuntainen katselukulma oli myös selvästi laajin. Taulukosta nähdään myös että useilla laitteilla vaakasuuntainen katselukulma oli pystysuuntaista laajempi. Miellyttävää lukuasento haetaan kuitenkin yleensä pystysuuntaista katselukulmaa vaihtelemalla, jolloin pystysuuntaisen katselukulman laajuus on vaakasuuntaista kriittisempi tekijä. Taulukko 6. Katselukulma Laite vaakasuuntainen katselukulma pystysuuntainen katselukulma kontrastisuhde 10 kontrastisuhde 5 kontrastisuhde 10 kontrastisuhde 5 Rocket ebook - 41-24 Ascentia - 19-23 Communicator - - - - HC-4600 29 37 23 24 Thinkpad 45 55 36 40 Series 3a - - - - Jornada - 32-15 Palm V - - - 6 KÄYTETTÄVYYSTESTI Yleistä Testissä arvioitiin laitteiden sopivuutta lukemiseen. Koehenkilöinä oli 16 henkilöä, iältään 19-30 vuotiaita. Koehenkilöt olivat tottuneita tietokoneiden käyttäjiä. Sukupuolijakauma oli tasainen. Testilaitteina oli näyttömittauksissa käytetyt laitteet. Testin aluksi testihenkilöt tutustuivat omaan tahtiinsa laitteisiin. Heitä pyydettiin kirjoittamaan laitteesta tekemiään huomioita ylös. Tämän jälkeen henkilöt pisteyttivät viisiportaisella asteikolla laitteen ominaisuuksia sekä laitteen toimintoja. Toisessa vaiheessa testihenkilöt testasivat laitteiden luettavuutta. Kustakin laitteesta luettiin tekstiä kolmen minuutin ajan. Ajan täyttyessä testihenkilöt merkitsivät mihin sanaan jäivät ja jatkoivat seuraavan laitteen kohdalla samasta tekstikohdasta. Lukemisen jälkeen testihenkilöt arvoivat lukemiseen liittyviä toimintoja. Lopuksi he laittoivat laitteet parhausjärjestykseen luettavuuden mukaan. 10
Laitteen koko Testihenkilöt arvioivat näytön koon sopivuutta. Tämä on esitetty kuvassa 7 todellisen koon funktiona. Kuvasta nähdään, että pinta-alaltaan noin 10 000 mm 2 suurempi näyttö oli testin mukaan sopivan kokoinen. Rocket ebookin ja HC-4600:n koko oli n. 9 000 mm 2. HC-4600:n näyttöä pidettiin kuitenkin liian pienenä, Syynä saattoivat olla näytön mittasuhteet. Rocket ebookin näytön mitat olivat 117 x 79, kun taas HC-4600 oli leveä ja matala, 154 x 59. Kuva 7. Subjektiivinen arvio näytön koosta todellisen näytön pinta-alan funktiona. Rivinpituuden sopivuutta arvioitiin niissä laitteissa, jossa käyttäjän ei ollut mahdollista säätää rivinpituutta. Arvio rivinpituuden sopivuudesta on esitetty näytön leveyden funktiona kuvassa 8, tässä nähdään selvä korrelaatio. Optimaalinen rivinpituus on kuvaajan mukaan noin 117 mm. Testissä fonttikoko oli pyritty säätämään eri laitteilla samalle tasolle, jolloin 117 mm:n riville mahtui noin 75-80 merkkiä. Kuva 8. Subjetiivinen arvio rivinpituudesta näytön leveyden funktiona Testihenkilöt arvostivat odotusten mukaisesti myös laitteen keveyttä. Tämänhetkisellä näyttötekniikalla optimaalinen laite olisi testin mukaan pinta-alaltaan 10 000 cm 2, rivinpituus eli näytön leveys olisi 117 mm ja laite kokonaisuudessaan mahdollisimman kevyt. Näytön dimensioiden osalta Rocket ebook oli testattavista laitteista optimaalisin. Reunanterävyys Testihenkilöit arvioivat tavallisen kirjan tekstin reunanterävyydeltään parhaaksi, näyttöjen välillä erot olivat keskimäärin pienempiä. Arviot tekstin reunanterävyydestä on esitetty mitatun reunanterävyyden funktiona kuvassa 9. Subjektiivisella arviolla ja profiilista lasketulla mittaluvulla on selvästi positiivista korrelaatiota. Laskettu mittalukua voidaan siis käyttää visuaalisen reunanterävyyden ennustamiseen. Reunanterävyydellä ei kuitenkaan huomattu olevan suoranaista vaikutusta lukunopeuteen eikä luettavuuteen. 11
Reunanterävyys 8 objektiivinen mittaus 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 subjektiivinen arvio Kuva 9. Tekstin reunanterävyys Lukunopeus Testihenkilöt lukivat kullakin laitteella tekstiä kolmen minuutin ajan, minkä jälkeen luettujen sanojen määrä laskettiin. Kuvaan 10 on merkitty janalla testihenkilöiden välinen keskihajonta. Tästä huomataan että testihenkilöiden väliset erot olivat laitteiden välisiä eroja suuremmat. Näinollen laitteiden välillä ei ollut tilastollisesti merkitseviä eroja. Tavallinen kirja (laite 6) ei poikkea muista laitteista merkittävästi lukunopeuden suhteen. Tilastollisesti merkitsevien erojen puutteesta huolimatta tarkastellaan onko joitain trendejä havaittavissa. Kuvassa 11 on verrattu lukunopeuden vaikutusta luettavuuteen. Tästä huomataan että lukunopeudeltaan parhaat laitteet on arvioitu myös luettavuudeltan hyviksi. Lukunopeus on siis ollut tässä testissä yksi luettavuteen vaikuttava tekijä. sanoja/3 min 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Lukunopeus 1 3 5 7 9 laite Kuva 10. Lukunopeus 12
Lukunopeuden vaikutus luettavuuteen 8 7 6 luettavuus 5 4 3 2 1 500 520 540 560 580 600 620 lukunopeus (sanaa/3 min) Kuva 11. Lukunopeuden vaikutus luettavuuteen (luettavuudessa 1=paras) Rivinpituuden ja lukunopeuden välinen yhteys on esitetty kuvassa 11. Kuvaajassa ei ole mukana Thinkpadia eikä Ascentiaa, koska näissä rivinpituus oli käyttäjän säädettävissä. Lukunopeuden ja rivinpituuden välillä ei ole nähtävissä selvää yhteyttä, joskin trendimäinen yhteys näyttää ilmeiseltä. Suurimpa lukunopeuteen päästiin laitteilla, joiden rivinpituus oli 125 mm paikkeilla. Myös arviot sopivasta rivinpituudesta (kuva 8) ovat hyvin samansuuruisia. Näytön koon vaikutus lukunopeuteen osoittautui rivinpituuden vaikutusta vähäisemmäksi. Myöskään kontrastilla ei osoittautunut olevan vaikutusta lukunopeuteen eikä lukumiellyttävyyteen. Lukunopeus rivinpituuden funktiona sanoja/3 min 590 580 570 560 550 540 530 520 510 0 50 100 150 200 rivinpituus / mm Kuva 11. Lukunopeus rivinpituuden funktiona Kuvan sävyt Harmaasävyjen määrän riittävyyttä arvioitiin asteikolla kelvoton (1) - erinomainen (5). Testikuvana oli kaksi harmaasävykuvaa. Laitteet poikkesivat sävyntoisto-ominaisuuksiltaan selvästi toisistaan. Toisissa laitteissa oli käytössä ainoastaan musta ja valkoinen, toisissa muutama harmaasävy ja jotkut laitteet oli varustettu täysvärinäytöllä. Yleisesti testihenkilöiden arviot sävyjen määrän riittävyydestä korreloivat todellisen sävymäärän kanssa (kuva 12). Parhaimmaksi osoittautuneessa Thinkpadissä (kuva 13) käytettiin värien esittämiseen 24 bittiä. Likimain samalle tasolle ylsi tavallinen kirja (6), jonka kohdalla hajonta oli kuitenkin suurta. Series 3a, Rocket ebook, Ascentia ja Palm V, joissa todellinen sävymäärä oli 2-4, sijoittuivat testissä selvästi heikoimmin. 13
5 Arvio kuvan sävyistä todellisen sävymäärän funktiona subjektiivinen arvio 4 3 2 1 0 1 100 10000 1000000 100000000 Laitteen sävymäärä Kuva 12. Testihenkilöiden arvio kuvan sävyistä todellisen sävymäärän funktiona Kuva 13. Kuvan sävyjen määrä. Luettavuus Testihenkilöt arvioivat testin jälkeen luettavuutta paremmuusjärjestysjärjestys-asteikolla. Laitteiden saamat keskiarvot on esitetty kuvassa 14. Pieni lukuarvo tarkoittaa siis hyväksi arvoitua laitetta. Lähes kaikki testihenkilöt olivat arvioineet perinteisen kirjan luettavuudeltaan parhaaksi. Perinteisen kirjan ylivoimaisuus saattaa olla osittain psykologinen ilmiö. Yleinen käsityshän on, että näytöltä on hidasta ja epämiellyttävää lukea. Testihenkilöt kirjasivat ylös mielestään tärkeimmät luettavuuteen vaikuttavat kriteerit, joiden perusteella he paremmuusjärjestyksen valitsivat. Useimmin mainittu tekijä oli kontrasti (8 mainintaa), tämän jälkeen tulivat näytön koko (6 mainintaa) sekä tekstin terävyys ja rivinpituus (kumpikin 4 mainintaa). 14
9 Luettavuus 8 7 paremmuus 6 5 4 3 2 1 1 3 5 7 9 laite Kuva 14. Laitteiden luettavuus (1 = paras) TULOSTEN TARKASTELU Lukunopeuteen vaikuttavia tekijöitä etsittiin esittämällä lukunopeus muutamien mitattujen muuttujien suhteen. Lukunopeuden ja rivinpituuden välillä huomattiin trendimäistä yhteyttä. Noin 120 mm pitkä rivi osoittautui lukunopeuden kannalta parhaaksi, käyttäjät puolestaan arvioivat noin 117 mm (75-80 merkkiä) sopivaksi rivinpituudeksi. Nämä tulokset tukevat toisiaan, joiten tämän voidaan olettaa olevan sopiva rivinpituus tekstin lukemiseen näytöltä. Saatu optimaalinen rivinpituus on hieman pidempi kuin Wiion suosittelema 5-6 sanan pituinen rivin. Aiemmissa tutkumuksissa näytön korkeuden vaikutus lukunopeuteen on havaittu rivinpituuden vaikutusta vähäisemmäksi. Tässä tutkimuksessa ei näytön koolla ollut sanottavaa vaikutusta lukunopeuteen, vaikka näyttöjen koon vaihtelu oli suurta (4 015 55 284 mm 2 ). Kirjallisuudesta löytyy ristiriitaista tietoa kontrastin vaikutuksesta lukunopeuteen, tässä tutkimuksessa ei kuitenkaan löytynyt havaittavaa vaikutusta. Mahdollinen vaikutus saattoi peittyä muiden tekijöiden voimakkaamman vaikutuksen alle. Testihenkilöt arvioivat kontrastin merkittäväksi lukumiellytävyyteen vaikuttavaksi tekijäksi, vaikkei kontrastilla ollut havaitavaa vaikutusta luettavuus-testiin. Mittauksissa laitteiden välillä oli suuria eroja maksimikontrastissa. Valkoisen ja mustan pinnan luminanssista laskettu erotus vaihteli 3,2:stä 148:aan. Yleisesti kontrasti parani kokoluokasta suurempaan mentäessä, värinäytöllisten laitteiden kontrasti oli kuitenkin kokoluokkansa muita laitteita suurempi. Kulman suhteen lasketuissa kontrastiprofiileissa Rocket ebook poikkesi selvästi muista; kontrasti pysyi vakiona noin 40º kulmaan asti oikealle ja vasemmalle mitatussa profiilissa. Tekstin reunanterävyyttä mitattiin kuvaamalla laitetta CCD-kameralla ja laskemalla kuvasta tunnusluku reunaprofiilin kaltevuudelle. Tätä tunnuslukua verrattiin käyttäjien arvioihin laitteiden reunanterävyydestä jolloin osoittautui, että tunnusluku vastaa kohtuullisen hyvin visuaalista reunanterävyyttä. Näinollen luku on käyttökelpoinen laitteiden reunanterävyyksiä vertailtaessa. Mittauksen perusteella paras reunanterävyys oli pienimmän kokoluokan Palm V:llä, huonoimpia olivat Thinkpad ja HC-4600. Käytettävyystesteissä käytetty 5 portainen arvosteluasteikko oli kenties liian epätarkka, mikä saattoi vaikuttaa suurentavasti keskihajontoihin. Näinollen laitteiden välille ei saatu selkeitä eroja useissa tapauksissa. Tällä arvosteluasteikolla saatiin kuitenkin tuloksia, joita toiseen suureeseen vertaamalla voitin löytää tiettyjä trendimäisiä yhteyksiä (esim. rivinpituuden vaikutus lukunopeuteen). Laitteiden välillä oli myös useita muuttujia, mikä vaikeutti tietyn muuttujan vaikutuksen arviointia, toisaalta tällöin esille nousivat merkittävimmät muuttujat. Tämäntyyppisillä testeillä voidaankin vertailla muuttujien vaikutuksien toisiinsa nähden, jolloin saadan tietoa tekijän vaikutuksen voimakkuudesta usean muuttujan tilanteesta. Näiden testien perusteella ei kuitenkaan voida sanoa, etteikö jollain muuttujalla olisi vaikutusta, jos vaikutus ei tullut testissä ilmi. Jatkotutkimuksena voisi olla mielekästä tehdä valvoituissa olosuhteissa pitkäaikaisia lukutestejä näytöllä ja paperilla, jolloin lukutapahtuma olisi paremmin todellisuutta vastaava. Tämän testin aikataulun puitteissa pitkät lukutestit eivät olleet mahdolisia, koska ensisijaisena tavoitteena oli vertailla laitteita keskenään. Mielenkiintoista olisi myös selvittää tarkemmin näyttöjen ja paperin lukumiellyttävyyteen vaikuttavia tekijöitä. 15
YHTEENVETO Tässä työssä selvitettiin elektronisen kirjan käytettävyyttä pääpainon ollessa luettavuudessa. PDA-laitteiden näyttöjä mitattiin kahdella eri menetelmällä. Mittauksilla selvitettiin näyttöjen sävyntoistokykyä, reunanterävyyttä, kontrastia ja katselukulman suuruutta. Käytettävyystesteissä selvitettiin elektronisen kirjan optimaalista kokoa, näyttöjen lukunopeutta tavallisen kirjan ollessa referenssinä, sekä luettavuutta yleensä. Luettavuudeltaan perinteinen kirja osoittautui parhaaksi. Lukunopeuden suhteen tämä ei kuitenkaan poikennut merkittävästi näytöistä. Syytä luettavuuseroon tuleekin etsiä lukumiellyttävyyden puolelta. Aiemmissa tutkimuksissa resoluutiolla, tekstin ja kirjainten välisen kontrastilla, rivinpituudella ja kirjainten reunanterävyydella on huomattu olevan vaikutusta lukunopeuteen. Tässä tutkimuksessa lukunopeuden ja rivinpituuden välillä huomattiin trendimäistä yhteyttä, sensijaan näytön koolla, kontrastilla ja reunanterävyydellä ei havaittu olevan vaikutusta lukunopeuteen. Koska useissa tekijöissä oli eroja laitteiden välillä, peittyivät vähäisempien tekijöiden vaikutukset voimakkaampien vaikutusten alle. Tekstin reunanterävyttä arvioitiin pikselien reunanterävyyden perusteella. Tässä oli laitteiden välillä selviä eroja. Reunanterävyydeltään parhaaksi osoittautui pienimmän kokoluokan Palm V. Kaikki testilaitteet pystyivät toistamaan tummat pikselit suhteellisen tasasävyisinä, mutta toisten laitteiden valkoisissa pikseleissä sävy vaihteli varsin selvästi ja pikselien keskelle muodostui pystysuuntainen vaaleampi viiva. Tämä vaikutti pikselin reunanterävyyteen. Kontrastimittauksissa huomattiin suuret erot laitteiden kontrastien välillä. Kontrasti parani kokoluokasta suurempaan siirryttäessä. Kussakin kokoluokassa värinäytöllisen laitteen kontrasti oli kuitenkin muita sen kokoluokan laitteita parempi. Laitteiden kontrastiprofiili kulman suhteen oli tyypillisesti Gaussin kellokäyrän muotoinen. Poikkeuksen tähän muodosti Rocket ebook, jonka kontrasti pysyi vaakasuunnassa vakiona noin +/- 40º katselukulmaan. Laitteiden lukunopeuden ja kontrastin välillä ei havaittu yhteyttä. 16
Lähdeluettelo 1 Anon. ebooknet [viitattu 16.8.1999]. Saatavilla WWW-muodossa: <http://www.ebooknet.com/>. 2 Anon. Everybook -laitteen kotisivu [viitattu 18.8.1999]. EveryBook, inc. <http://www.everybk.com/compare.html> 3 Anon. Module 12: Designing Multimedia, Alpeda - The Multimedia Course, 1998 Saatavilla wwwmuodossa: <URL:http://www.alpeda.com/fr_1329.htm>. Viitattu 18.11.1999. 4 Anon. Open ebook initiative. Saatavilla www-muodossa: <URL:http://openebook.org/faq.htm.> Viitattu 3.6.1999. 5 Anon. Open ebook initiative. Saatavilla www-muodossa: <URL:http://openebook.org/ebooks.htm.> Viitattu 7.6.1999. 6 Qubit -laitteen kotisivu. Qubit Tecnology [viitattu 18.8.1999]. Saatavilla www-muodossa: <http://www.qubit.net/> 7 Anon. Rocket ebook -laitteen kotisivu [viitattu 17.8.1999]. NuvoMedia. Saatavilla wwwmuodossa: <http://www.rocket-ebook.com> 8 Anon. Softbook-laitteen kotisivu. SoftBook Press [viitattu 18.8.1999]. Saatavilla www-muodossa: <http://www.softbookpress.com/index.asp> 9 Anon. WebMan -laitteenkotisivu. Anigma, Inc [viitattu 18.8.1999]. Saatavilla www-muodossa: <http://www.anigma.com/webman.html> 10 Anon. WebPad -laitteen kotisivu. Cyrix Corporation [viitattu 18.8.1999]. Saatavilla wwwmuodossa: <http://www.cyrix.com/html/emerging/index.htm> 11 Hayter, M., Kistler, J., Chaiken, D., Redell, D. Virtual Book: A Portable Reading Appliance. Digital. Saatavilla www-muodossa: <URL: http://www.research.digital.com/src/virtualbook/>. Viitattu 29.11.1999. 12 Heilman, J. Sähkökirjat. GT-raportti, VTT:n graafisen tekniikan asiantuntijapalvelu, nro 4, marraskuu 1999. 13 Hill, A., Readability Of Websites With Various Foreground/Background Color Combinations, Font Types And Word Styles. Department of Psychology Stephen F. Austin State University, 1998. Saatavilla www-muodossa: <URL: http://hubel.sfasu.edu/research/ahncur.html>. Viitattu 19.11.1999. 14 Jones, M., Marsden, G., Mohd-Nasir, N., Boone, K., Buchanan, G. Improving Web Interaction on Small Displays. Interaction Design Centre School of Computing Science Middlesex University, UK. Saatavilla www-muodossa: <URL: http://www8.org/w8-papers/1bmultimedia/improving/improving.html>. Viitattu 22.11.1999. 15 Jorna, G. C. (1991). Image quality determine difference in reading performance and perceived image quality with CRT and hard-copy displays, Proceedings of the Human Factors Society -- Thirty-Fifth Annual Meeting, Human Factors Society, Santa Monica, CA, 1432-1436. 16 Järvinen, P. ebook - toimiiko paperiton kirja. Tietokone 18(1999)2, s. 18 17 Kujala, A. Raportti elektronisen kirjan kehitystilanteesta, 1998. 2 s. 18 Lehmann-Haupt, C. Creating 'the Last Book' to Hold All the Others. The New York Times on the Web, 8.4.1998. Saatavilla www-muodossa: <URL: http://www.nytimes.com/library/arts/040898book.html>. Viitattu 30.11.1999. 19 Litvak, I. Correlation of Measurable Charasteristics and Display Viewability. Society For Information Display International Symposium Digest of Technical Papers, Volume XXX, San Jose, California 1999. s. 488-491. 20 Nielsen, J. Electronic Books - A Bad Idea. Jakob Nielsen s Alertbox for July 26, 1998. Saatavilla www-muodossa: <URL: http://www.useit.com/alertbox/980726.html>. Viitattu 23.11.1999. 21 O Brien, B., Legge, G., Mansfield, J., Rentmeester, J. Does Contrast Reduction Improve Reading Performance in Disabled Readers? Department of Psychology, University of Minnesota, 1998. 17
1998. Saatavilla www-muodossa: <URL: http://vision.psych.umn.edu/www/people/stevem/arvobob98.html >. Viitattu 18.11.1999. 22 Oittinen, P. Luettavuus paperilta ja näytöltä. Viestintätekniikka, Espoo 1997. 4 s. 23 Scharff, L. Effects of Foreground/Background Color and Contrast on Readability of Video Display Terminals. Department of Psychology Stephen F. Austin State University. Saatavilla www-muodossa: <URL: http://hubel.sfasu.edu/courseinfo/sl98/readproj.html>. Viitattu 19.11.1999. 24 Scharff, L., Ahumada, A., Hill, A. Discriminability Measures for Predicting Readability. Stephen F. Austin State University, 1999. Saatavilla www-muodossa: <URL: http://hubel.sfasu.edu/research/spie99.html >. Viitattu 18.11.1999. 25 Schilit, B., Price, M., Golovchisky, G., Tanaka, K., Marshall, C. As We May Read - Te Reading appliance Revolution. Xerox. Saatavilla pdf-muodossa: <URL: http://www.fxpal.xerox.com/papersandabstracts/papers/sch99.pdf >. Viitattu 30.11.1999. 26 Shneiderman, B. Designing the user interface: Strategies for effective human-computer interaction, 3rd edition. Addison-Wesley, United States 1998. 27 Tullis, T., Boynton, J., Hersh, H. Readability of Fonts in the Windows Environment. CHI 95 Proceedings, Interactive Posters. Saatavilla www-muodossa: <URL: http://www.acm.org/sigchi/chi95/electronic/documnts/intpost/tst_bdy.htm >. Viitattu 19.11.1999. 28 Wiio, O. e-kirja tulee paperisen rinnalle. Tietokone 18(1999)2, s.37 29 Youngman, M., Scharff, L. Text Width and Margin Width Influences on Readability of GUIs. (Presented at SWPA 1998). Saatavilla www-muodossa: <URL: http://hubel.sfasu.edu/research/textmargin.html>. Viitattu 19.11.1999. 18