Светотехнические понятия и единицы. Физиологические методы оценки зрительного анализатора

Свет характеризуют определённые понятия и единицы.

Световой поток (Ф) - поток лучистой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению, характеризует мощность светового излучения. Единица светового потока - люмен (лм) - световой поток, излучаемый точечным источником в телесном угле в 1 стерадиан (ср) при силе света, равной 1 канделе (кд).

Сила света (/) - пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла (стерадиана), характеризует пространственную плотность светового потока в определённом направлении. Единица силы света - кандела (кд) - сила света, излучаемая в перпендикулярном направлении абсолютно чёрным телом с площади 1/600000 м² при температуре затвердевания платины и давлении 101 кПа.

Яркость (В) - поверхностная плотность силы света в данном направлении - равна отношению силы света к площади проекции светящей поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению. Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м²) - яркость равномерно светящей плоской поверхности, излучающей в перпендикулярном направлении с каждого квадратного метра силу света, равную одной канделе. Яркость - световая величина, на которую непосредственно реагирует глаз человека.

Освещённость (Е) - поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность - равна отношению светового потока, падающего на элемент поверхности, к площади освещаемой поверхности. Единица освещенности - люкс (лк) - освещённость поверхности площадью 1 квадратный метр при световом потоке падающего на него излучения, равном 1 люмен (лм).

Важной характеристикой, от которой зависит требуемая освещённость на рабочем месте, является размер объекта различения - минимальный размер наблюдаемого объекта (предмета), отдельной его части или дефекта, которые необходимо различать при выполнении работы.

Одной из характеристик зрительной работы является фон - поверхность, на которой рассматривается объект различения. Фон характеризуется способностью отражать падающий на неё свет. Отражательная способность определяется коэффициентом отражения р. В зависимости от света и фактуры поверхности значения р изменяются в широких пределах. Фон считается светлым при р > 0,4', средним 0,2<р< 0,4 и тёмным р < 0,2.

Чтобы объект был хорошо виден, яркости объекта В₀ и фона В_ф должны различаться. Разница между яркостями В_а и В_Ф, отнесённая к яркости фона В_ф, называется контрастом. Величина контраста берётся по модулю. Контраст считается боль шим при К > 0,5 средним 0,5<К< 0,2 и малым К< 0,2.

К функциям зрения, особенно необходимым для безопасности и результативности труда, относятся: острота зрения, контрастная чувствительность, быстрота различения объекта, пропускная способность зрительного анализатора, цветовая чувствительность и др.

Острога зрения определяется способностью глаза видеть форму предмета, его очертания, размер, отдельные детали. Острота зрения определяется тем минимальным угловым размером объекта, при котором глаз еще в состоянии различать объект при заданных яркости фона и порога контрастной чувствительности. Этот минимальный угловой размер называют разрешающим углом зрения - чем он меньше, тем больше острота зрения. Нормальный глаз способен различать две точки, видимые под углом в 1°.

Контрастная чувствительность - эго способность глаза различать разность яркости объекта и фона.

Скорость различения - интегральная функция глаза, позволяющая «сканировать» рассматриваемые предметы во времени. Быстрота зрительного восприятия является важным показателем при выполнении многих производственных процессов, где необходим зрительный контроль. Данная функция (как и острота зрения) находится в прямой зависимости от величины освещённости и растёт с ростом освещённости.

Пропускная способность зрительного анализатора является интегральной функцией, учитывающей скорость зрительного восприятия, остроту зрения, время скрытого периода простой условно рефлекторной реакции на свет и др. Именно этот параметр позволяет со всей полнотой оценить функциональное состояние зрительного анализатора в течение дня, недели, года.

Определяется максимальное количество полезной информации, которая может быть воспринята глазом за определенный период времени. Единицей измерения информации является бит в секунду (бит/с).

Определённая роль при выполнении зрительной работы принадлежит такой зрительной функции, как цветоощущение. Значение этой функции возрастает при выполнении производственных операций, связанных с необходимостью цветоразличения.

Для успешной зрительной работы в условиях изменчивости освещения большое значение имеет так называемая «зрительная адаптация». Процесс адаптации сопровождается фотохимическими и нервными процессами, перестройкой рецептивных нолей в сетчатке глаза, изменением диаметра зрачка.

Существует несколько механизмов зрительной адаптации. Быстрая и неутомительная (световая) - это иупилломоторная адаптация, когда при оптимальных уровнях яркости поля зрения диаметр зрачка меняется от 2 до 8 мм. При этом перепады яркости в 10-15 раз будут глазом не заметны. При низких уровнях яркости зрительная адаптация (темновая) происходит за счет ретиномоторных и биохимических процессов в сетчатке - длительных и весьма утомительных для глаза.

Работа при низких уровнях яркости приводит к снижению зрительной работоспособности и производительности труда.