Определение объективных характеристик знаковой информации

Знак выполняет гностическую, регулирующую и другие функции. Он привлекает внимание, воспринимается, опознаётся, декодируется, запоминается, вызывает ассоциации и эмоциональные реакции. Это психические процессы и их эффективность зависит от объективных характеристик графического знака.
Выделяют следующие характеристики знаков:
- топологические;
- метрические;
- групповые.
Характеристики знаков определяются отношениями между элементами знака. Знаки могут быть одиночными или входить в конечные и бесконечные алфавиты. Знаки часто воспринимаются группами или последовательно, друг за другом. Знание оптимальных и граничных характеристик знаков может быть использовано при проектировании новых систем знаков.
В работе рассматриваются только ахроматические двухградационные (чёрно-белые) знаки: чёрные на белом фоне.

графические знаки делятся на односвязные, многосвязные и квазисвязные (рисунок)
Знак будет квазисвязным, если наименьшее расстояние между двумя областями знака меньше наибольшего размера этих областей (mn

Порядок связности – количественная характеристика связности. Порядок связности характеризуется числом простых контуров знака, отделяющих чёрные (залитые) области знака от фона. Простым контуром называют неветвящуюся замкнутую линию, образованную вокруг элементов знака. Порядок связности равен на рисунке 1: а – 1; б – 3; в – 2.

Выпуклость. Знак будет выпуклым, если огибающая знак линия, подобно резиновой нити, совпадает с одним из контуров знака. Знаки на рисунке 1, а и б – выпуклые, на рисунке 1, в – невыпуклый.

областей знака (А) к эффективной площади знака (В). Эффективной площадью знака называют площадь наименьшего прямоугольника, описанного около контура знака (рисунок 2).

Оптическая плотность знака определяется по формуле

и является безразмерной величиной.
Её значение изменяется от 0 до 1 (0 < P < 1).

(С) к эффективной площади знака (В).
Если определить l, как суммарную длину всех контуров знака, то С = l2.
Контурная плотность определяется по формуле

и является безразмерной величиной.

получается суммированием абсолютных приращений угла наклона касательной к линии контура знака при его обходе по часовой стрелке. Начало отсчёта выбирается произвольно. Пример определения величины Ф показан на рисунке 3.
Вычислим суммарную величину изменений направления линии контуров знака, начиная, например, от левого нижнего угла контура знака

же алфавита имеют равновеликие эффективные площади. Для таких знаков используют понятие величины расстояния между знаками (аналогично понятию расстояния между равномерными кодами). Расстояние между знаками Х – отношение суммарной площади несовпадающих областей двух знаков к величине эффективной площади знака. Эта величина достаточно просто вычисляется при мозаичном представлении знаков, как показано на рисунке 4.

Вычисляем расстояние между знаками
Х = 8/15 = 0,53.
Расстояние между знаками является безразмерной величиной. Его значение изменяется от 0 до 1 (1 < Х < 0). В более сложных знаках следует определять эффективную площадь знака и площадь несовпадающих областей знаков.

знаки имеют ось симметрии (вертикальную или горизонтальную) или центр симметрии.
2. Порядок симметрии. Указывается для центрально-симметричных знаков. Порядок симметрии численно равен числу осей симметрии.

измерения элементов знака. Необходимые вычисления производятся по формулам, приведенным в теоретическом обосновании. Для измерений используют масштабные линейки и транспортир. При вычислениях применяют любые вычислительные средства.
Экспериментальным материалом служат проектные разработки знаков, как части фирменного стиля. Следует использовать три варианта знаков. Например, можно взять три варианта разработки знака: первоначальный, промежуточный и окончательный. Все результаты заносятся в таблицу 1. В таблице следует указывать численные данные при вычислениях, не допускается писать формулу и затем результат.
Полученные результаты определения объективных характеристик графических знаков могут быть основанием для научно-исследовательской работы. В ней можно проанализировать, как влияет улучшение художественно-графического решения знака по мере его проектирования на объективные характеристики. Для подобных алфавитов знаков могут быть построены гистограммы порядка связности, оптической плотности, контурной плотности и суммарной величины изменений направлений контурных линий знака в каждом алфавите. В результате можно установить, какие значения характеристик соответствуют максимумам распределений и насколько близки процентные соотношения знаков алфавитов по характеристикам «тип связности», «выпуклость» и «вид симметрии».