Posts Tagged: Lesbarkeit

Licht und Wissenschaft

04.08.2014

Humor ist, wenn man trotzdem …

… lacht. Wem angesichts der Qualität der Forschung auf dem Gebiet der Lichttechnik der Humor nicht vollends vergangen ist, könnte sich mal damit versuchen. Ich kann es leider nicht mehr, weil der gemeinte Autor vor Jahren offiziell beauftragt wurde, die Qualität der Forschung anderer zu begutachten, weil er so versiert war mit der Methodik. Aus seinem Gutachten weiß ich, dass er die Methodik und die Gepflogenheiten der Wissenschaft sehr präzise anzuwenden weiß. Ob er das bei den eigenen Studien auch so ernst genommen hat?

Gemeint ist nicht James Randy, der ein berühmtes Experiment als Fälschung entlarvt hat. Randy, vom Beruf Magier, Mitglied des Inneren Zirkels, hatte einst seinen Beruf als Wissenschaft erlernt – und nicht als Kunst. Bei dem besagten Experiment ging es immerhin um die Zukunft der Telekommunikation, für die man fortan keine Sender und Drähte benötigen würde, sondern einfach nur die eigenen Gehirnwellen (siehe hier.). Man sollte unerreichbare U-Boote oder Kosmonauten über Telepathie erreichen können. Die US-Navy hatte für die erste Durchfahrt der Nautilus unter dem Nordpol ein Experiment ausgedacht, mit dem die Funktion von Telepathie nachgewiesen werden sollte. Es gelang! Randy sollte später im Auftrag der US-Regierung die Validität der Ergebnisse prüfen. Das Ergebnis: Stimmt, dieser Versuch konnte nur gelingen! Der Navy ging es nicht um die Telepathie, sondern um Forschungsmittel. So kam sie auf die Idee, ein Experiment zu veranstalten, das nur gelingen konnte. 

So etwas muss den Auftraggebern einer anderen Studie vorgeschwebt haben, denen es daran gelegen war, nachzuweisen, dass bestimmte Regeln im deutschen Arbeitsschutz gegenstandslos sind. Nicht alle, aber eine bestimmte. (mehr hier). Es ging um Reflexionsgrade von Geräteoberflächen, die nicht zu hell und nicht zu dunkel sein sollen. Der besagte Autor sollte todsicher nachweisen, dass sie weder zu hell noch zu dunkel sein können, weil man in der Praxis keine Wirkung feststellen kann. Zwar hatte bereits 1924 ein gewisser Leffingwell nachgewiesen, dass zu helle Tische blendeten und zu dunkle störten, aber bekanntlich sind Computer keine Tische. Für die gelten andere Gesetze - nämlich nur solche, die der Hersteller zulässt. Andere Gesetze gelten einfach nicht. Und die Arbeitsschutzvorschrift störte immens. Der Hersteller wollte eigentlich nur schwarze Computer verkaufen, die deutsche Vorschrift ließ die nicht zu. Daher musste für Deutschland eine nicht-schwarze Produktlinie aufgelegt werden. Das kostet! 

Wie stellt man aber das gewünschte Ergebnis her, ohne die Daten zu fälschen? Alles soll sauber ablaufen. Die ganz Dummen versuchen es mit einer logischen Argumentation. So kann man z.B. behaupten, dass 10.000 lx im Schlafzimmer nicht blenden können, weil die Sonne in der Natur 100.000 davon bringt. Obwohl solche Argumente wie Sand am Meer zu finden sind, macht ein guter Fachmann eine bessere Arbeit. So kann man Experimente so planen, dass sie immer das gewünschte Ergebnis bringen - s. oben das Nautilus-Experiment. 

Die ganz Gewieften nutzen wenig beachtete Größen aus der Statistik. Das für die nächsten Jahre noch häufiger anzutreffende Experiment ist z.B. die Bestimmung der Lebensdauer von LEDs. Die beträgt bekanntlich 50.000 h. Keiner kümmert sich darum, wie sie bestimmt worden ist. Und die, die sich kümmern, erfahren es nicht. Eine einheitliche EU-Regelung bzw. Messmethode zur Ermittlung der Nennlebensdauer von LED-Lampen gab es bis September 2013 nicht, aber die genormte Zahl von 50.000. So ähnlich lag es bei der Lebensdauer der Energiesparlampe. Die betrug immer 10.000 Stunden, obwohl es drei Methoden zu ihrer Bestimmung gab. Wie können drei unterschiedliche Methoden die gleiche Zahl ergeben? Wenn das wahr ist, warum braucht man drei unterschiedliche Methoden?

Eine der beliebtesten Größen heißt „power“. Dahinter verbirgt sich die Fähigkeit einer benutzten Skala, zwischen zwei unterschiedlichen Objekten zu unterscheiden. Man stelle sich vor, dass man nachweisen soll, dass Menschen „rot“ nicht angenehmer finden als „grün“. Wenn ich die Streuung der Urteile auf meiner Beurteilungsskala kenne, kann ich rückwärts berechnen, wie viele Testpersonen ich benötige, um überhaupt eine signifikante Aussage zu treffen. Wenn man dann bei der Zahl der Testpersonen darunter bleibt, ist es bereits vor Beginn der Studie (ziemlich) sicher, dass den Menschen rot oder grün ziemlich schnuppe ist, oder Jacke wie Hose. 

Es fehlt nur noch eine Größe, die in dem untersuchten Zusammenhang irgendwie Sinn macht – bei der hier gemeinten Studie ging es um Augenbelastung -, ergo nimmt man eine Größe, die ziemlich unempfindlich ist. Der Autor nahm dazu die Sehschärfe. Wie jeder Mensch weiß, braucht man zum Lesen eine bestimmte Sehschärfe. Hat man die nicht, braucht man eine Brille. Was liegt da näher als, dass man den Einfluss von Reflexionsgraden auf die Sehschärfe von Probanden untersucht? Wenn es, wie geplant, gelingt, nachzuweisen, dass die Reflexionsgrade von Computern die Sehschärfe nicht beeinflussen, kann man verlangen, die Arbeitsschutzvorschrift zu ändern, weil sie nichts bewirkt. 

Nach diesen Vorkehrungen hat man die richtige Gewissheit, dass das Experiment gelingt. Für den Fall, dass irgendwelche Schlaumeier erzählen, die Sehschärfe sei doch ziemlich konstant, wenn man sie unter konstanten Bedingungen misst, braucht man eine zweite Größe. Und diese ist nach der gemeinten Studie das Verstehen von den Texten, die man auf dem Bildschirm liest. Wird dies durch die Farbe des Bildschirmrandes gestört? Könnte sein. Was aber über 100% sicher ist, ist, dass niemand jemals das Gegenteil des erzielten Ergebnisses nachweisen können wird. Denn allein die Lesbarkeit von Texten zu ergründen fällt so schwer, dass man in Experimenten mit Kunstwörtern arbeitet. Sobald man Wörter mit Sinngehalt präsentiert, bringt das Experiment immer das gleiche Ergebnis: Kein Unterschied. Wenn es dazu noch um das Verstehen von Inhalten geht, kann man das Experimentieren sein lassen. Hat man aber nicht, denn es ging ja um den Nachweis, dass man einen gelesenen Text immer gleich gut versteht, egal auf welchem Computer den liest. 

Ganz langsam zum Mitschreiben: In einem Experiment wird gezeigt, dass eine Vorschrift, die (sinngemäß) besagt, dass der Bildschirmrahmen nicht zu hell und auch nicht zu dunkel sein darf, abgeschafft werden kann, weil durch unterschiedliche Bildschirmrahmen weder die Sehschärfe gemindert wird noch das Verstehen von Texten, die man auf dem besagten Bildschirm liest.

Na, ja! Man könnte dies vielleicht noch als groben Unfug durchgehen lassen. Was ist aber damit: Die Testmethode war auch nicht in der Lage, einen Unterschied in der Lesbarkeit von Schriften unterschiedlicher Größe zu ermitteln. Was ja nicht so selten vorkommt, aber so genau? Hier ist das Originalergebnis: Das Bild zeigt, dass die drei Testobjekte (schwarz, grau und weiß) beim Lesen keinen Unterschied machen. Und das immer beim Lesen einer 6-Punkt-Schrift und 12-Punkt-Schrift. Was dem Leser nicht offenbart wird, ist, dass offenbar die beiden Schriften gleich gut gelesen und verstanden werden. 

Es geht darum, ob das Lesen (Genauigkeit) durch die Farbe des Bildschirmgehäuses beeinträchtigt wurde. Wie man sieht, macht die Farbe nichts aus. Nichts, egal wie groß die Schrift auf dem Bild ist.

Die untersuchten Schriften unterschieden sich wie auf diesem Bild:Die experimentelle Methode war also nicht in der Lage, eine Wirkung der oben vergleichsweise dargestellten Schriftgrößen (echte Verhältnisse s. unten) aufzuzeigen. Ist es ein Wunder, dass die Wirkung der Farbe des Rahmens nicht aufgezeigt werden konnte? Nö, das war die Absicht.

Anm.: Da Schriften auf dem Bildschirm sehr unterschiedlich aussehen können, sollte man sich ein eigenes Bild machen, das Bild zeigt nur die Relationen der Schriftgröße:
Der oberste und der unterste Text hatten im Experiment die gleiche Wirkung! Die mittlere Zeile wurde zur Illustration eingefügt. Die Zeile, die wie Krümelkacke ausschaut, ist nach dieser Studie genauso gut lesbar wie die untere. Wann bekommt der Autor den Ig Nobel Award? 

Bitte weiterlesen im Journal der unwiederholbaren Experimente.

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Licht und Human Factors

05.08.2014

Human Factors in Licht???

Human Factors war der Grund für mich.Lichttechniker zu werden. Tatsächlich hörte man in der Lichttechnik mehr über die menschliche Wahrnehmung als in allen anderen Fächern außer Akustik. So war ich sehr gespannt auf die Erkenntnisse, die in einschlägigen Büchern zu lesen waren.

Unter Human Factors versteht man so etwas wie Ergonomie, unter dieser so etwas wie Arbeitswissenschaft. Dass sich die Begriffe so beißen, ist der historischen Entwicklung geschuldet. So hat die hiesige diesbezügliche Wissenschaft ein Philosoph gegründet, der wundersamerweise auf dem Gebiet des Maschinenbaus tätig war. Sie wurde zunächst „Psychotechnik“ genannt und später endgültig Arbeitswissenschaft. Am anderen Ende des großen Teichs haben Menschen wie Ford und F.W. Taylor die hehre Wissenschaft der menschlichen Erwerbsarbeit mehr oder weniger wissenschaftlich entwickelt, und fühlten sich gezwungen, neben anderen Faktoren auch menschliche Bedürfnisse zu berücksichtigen. Zur Erinnerung: Ford war der Erfinder des Fließbandes und die Art und Weise, wie Taylor vorgegangen war, war in den 1930er Jahren verboten worden, weil zu unmenschlich. Die US-Amerikaner reden gerne von Human Factors, während die Deutschen zuweilen darüber die Nase rümpfen. Die Dritten im Bunde, die Briten, haben den Begriff Ergonomie, den ein Pole 1857 (Jastrzębowski) geprägt hatte, aus der Versenkung geholt und zu einer Wissenschaft eigener Prägung entwickelt. Deren diesbezügliche Gesellschaft hieß früher Ergonomics Society. Sie heißt jetzt „The Institute of Ergonomics and Human Factors“, damit man sie nicht mit der US-Version „Human Factors and Ergonomics Society“ durcheinanderbringt. Nur die deutsche Arbeitswissenschaft weigert sich beharrlich, sich German Ergonomics Society nennen zu lassen. Ich muss häufig ausländischen Kollegen erklären, dass wir nicht rückständig sind, sondern anders.

Da Beleuchtung auch etwas mit den Menschen zu tun haben scheint, haben die „Urväter“ Hopkinson und Collins bereits 1970 ein Buch mit dem Titel „The Ergonomics of Lighting“ veröffentlicht. Leider wurde das Buch kein großer Erfolg, insbesondere in der Ergonomie, weil die Ergonominnen und Ergonomen etwas Besseres zu tun haben, als sich mit Beleuchtung zu beschäftigen. Sinngemäß dasselbe haben übrigens auch die Professoren eines Fachgebiets in Deutschland der lichttechnischen Industrie geschrieben. Das war etwa 1990 – und das Fachgebiet heißt Lichttechnik. Die Leute von der Industrie waren richtig entsetzt zu hören, dass Beleuchtung keine Sache für die Universität sei. Die Industrie möge sich Rat bei den Fachhochschulen holen. Wie entsetzt wären sie erst, wenn ich ihnen erzählt hätte, dass Beleuchtung den Ergonomen so schnuppe ist, dass auf ihren Kongressen mal ein Vortrag unter vielen hundert davon handelt. Bei dem grössten internationalen Kongress, den ich besucht habe, wurden zwei Vorträge zu Licht gehalten - aus fast 2000. 

Da die Sache mit der Ergonomie nicht lief, hat ein anderer Großer der Lichttechnik, Prof. Peter BOyce, ebenfalls ein Buch geschrieben. Das war 1981, und das Buch hieß „Human Factors in Lighting“. Damit lief es wohl so gut, dass er 2014 die dritte Auflage, mit vielen Erweiterungen veröffentlicht hat. Heute wollte ich mir ein Bild davon machen, wie erfolgreich das Buch in den Kreisen von Ergonomen, Pardon, der Human Factors People sein könnte.

Ich denke, jeder kann sich ein Bild davon machen, wenn ich das Vorkommen von Begriffen aus der Ergonomie, Pardon, Human Factors einfach tabellarisch anführe. Das Buch hat insgesamt 666 Seiten, davon sind 610 Seiten Inhalt, der Rest ist das Literaturverzeichnis. Das Wort Ergonomie kommt darin 1 Mal vor, Human Factors immerhin 3-mal! Die Nützlichkeit der Beleuchtung war wohl nicht der Rede wert; „usefulness“ wird nicht diskutiert. Die „Wissenschaft“ vom Bauen, die Architektur, findet sich immerhin 6-mal im Text, während das, was der Lichttechniker in die Gebäude hinein und drumherum baut, die Beleuchtung, 4,2815-mal erwähnt wird - im Schnitt auf jeder Seite.

Der Mensch als Nutznießer der Beleuchtung, alias der „User“, kommt etwas häufiger vor als Architektur, aber sein Erleben der Umwelt, das angeblich nur durch Licht möglich ist, seit Vitruv (Marcus Vitruvius Pollio, Zeitgenosse von Julius Cäsar und sein Architekt) als Gestaltungsziel bekannt, neumodisch „user experience“ genannt, ist irgendwie in Vergessenheit geraten. (Vitruv nannte user experience einst Firmitas (Festigkeit), Utilitas (Nützlichkeit, Usability) und Venustas (Schönheit)).

Da Schönheit Geschmacksache ist, habe ich mich in der Tabelle nach utilitas umgeschaut, also Nützlichkeit. Zwar kommt das Wort, wie bereits angegeben, in dem Buch nicht vor, aber z.B. etwas, was man mit Beleuchtung erreichen will, Lesen. Man muss da lange suchen, bis man auf „legibility“ stößt. Das ist das Wort, das man in Experimenten benutzt, bei denen man feststellen will, wie gut Schrift wahrnehmbar ist: 3-mal ist doch ein Wort! Dabei hatten sich Typographen und Lichttechniker einst wahre Schlachten darüber geliefert, wessen Kunst denn das Lesen besser unterstützt. 

Für mich, und nicht nur für mich, sondern für die meisten Ergonomen, spielt die Akzeptanz einer Technik eine große Rolle, wenn nicht die Hauptrolle. Etwa 10 % der Literatur über Computeranwendungen dreht sich um Technologieakzeptanz, wofür man ein besonderes Modell entwickelt hat (Technology Acceptance Model). Man streitet sich heftigst darüber, ob die Akzeptanz eher durch „utilitas“, also Nützlichkeit, oder eher durch venustas, also Schönheit oder Ästhetik, kommt. Egal - in dem besagten Buch spielt die Akzeptanz keine Rolle. Was kann Ästhetik für eine Rolle spielen gegenüber der Leuchtdichte, die 2372 x vorkommt? Vielleicht kann man die Ästhetik unter Farbe finden, die in dem Buch immerhin 85-mal vorkommt. Leider steht da nur geschrieben, wie man Farbe misst. Dass Farben in jeder menschlichen Gesellschaft eine eigene Bedeutung haben oder dass die Farbgebung massgeblich die psychologische Wirkung eines Raums bestimmt? Solche Fragen gehören wohl nicht zu HUman Factors. Aber eben Leuchtdichte und Beleuchtungsstärke. 

Ich kann mich nicht des Eindrucks erwehren, dass das Buch wenig mit seinem Titel zu tun hat. Und auch wenig mit der Dienstleistung, die die Lichttechnik für die Architektur zu erbringen hat. Ich nehme die Vorwürfe gegen meine Ergonomenkolllegen zurück, die sich wenig mit der Beleuchtung beschäftigen. Oder soll man die Kritik auf beide Seiten gleich verteilen? Wer erklärt den Menschen, dass diejenigen, die sich wissenschaftlich um die Arbeit kümmern, keine Ahnung von Licht und Beleuchtung haben? Und dass die, die die Welt der Beleuchtung beherrschen, nur vorgeben, von Human Factors zu handeln? Sie befassen sich nicht einmal mit der Architektur, für die sie die Beleuchtung machen sollten. Willkommen in Babylon!

 

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