Справочная книга по светотехнике
НЕУСТАНОВИВШИЕСЯ ЗРИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ, ЗРИТЕЛЬНОЕ УТОМЛЕНИЕ И ДИСКОМФОРТ
Адаптация — приспособление глаза к изменившимся условиям освещения. Благодаря механизму адаптации зрительная система обладает способностью работать в широком диапазоне освещенностей зрачка. Различают два вида адаптации — темновую и световую.
Темновая адаптация — приспособление глаза к работе в условиях низких яркостей поля зрения. Темповая адаптация происходит при понижении яркостей в поле зрения, т. е. при переходе от условий дневного зрения к условиям ночного зрения.
Световая адаптация — приспособление глаза к работе в условиях высокой яркости поля зрения. Световая адаптация происходит при повышении яркостей в поле зрения.
Продолжительность темновой адаптации 1-2 ч. снеговой 5—10 мин.
Процесс адаптации сопровождается фотохимическими и нервными процессами, перестройкой рецептивных полей в сетчатке глаза, изменением диаметра зрачка (зрачковый рефлекс). При яркостях поля зрения до 150-200 кд/м2 адаптация определяется в основном фотохимическими и нервными процессами и перестройкой рецептивных полей, роль зрачкового рефлекса невелика. При яркостях поля зрения ог 150—200 до 1500 кд/м2 фотохимические и нервные процессы становятся второстепенными, а зрачковый рефлекс становится основным фактором, определяющим адаптацию. При яркостях, больших 1500 кд/м2, зрачок максимально сужен и глаз быстро утомляется. В основе фотохимических процессов лежит изменение концентрации зрительного пурпура в фоторецепторах сетчатки. Пол действием света происходят распад молекул зрительного пигмента фоторецепторов.
При световой адаптации скорость распада зрительного пигмента превышает скорость восстановления. В конце адаптационного периода наступает равновесие. В процессе темновой адаптации скорость реакции восстановления значительно превышает скорость реакции распада зрительного пигмента до тех пор, пока концентрация зрительного пигмента не достигает максимума.
Зрительная индукция. Действие побочных световых раздражителей, приводящее к усилению или ослаблению эффекта прямого раздражителя, называется индукцией. Усиление светового эффекта прямого раздражителя - положительная индукция, ослабление светового эффекта прямого раздражителя — отрицательная индукция. Примером отрицательного индуктивного действия является снижение функции зрения при неравномерном распределении яркости в поле зрения, а гакже при наличии в ноле зрения ярких источников. Последнее принято называть ослепленностью.
Снижение зрительных функций при повышенной яркости периферии ноля зрения по сравнению с яркостью его центральной части принято объяснять возникновением вуалирующей пелены.
Согласно [61 отношение пороговых разностей яркостей при наличии и отсутствии » поле зрения блеского источника
(A^riop).v / ^^ттор = (^ад + Р) / ^ад •
где Л/.пор — пороговая разность яркости объекта и фона при обнаружении объекта па фоне равномерной яркости: (Д/.пор), — го же при наличии в поле зрения блеского источника; /,м - яркость адаптации (см. ниже): р — яркость вуалирующей пелены.
Oiношение пороговых разностей яркостей при налички в поле зрения блеского источника (Д/.пор)^ и ■ри равномерном распределении яркости в поле зрения Д/.ПОр принято называть коэффициентом oc. ien. ieu - ности [6]:
S — (ALll0p)s / Д£ПОр — 1 + Р/ (1-56)
Часто пользуются показателем ослешенности:
/5=(5-1)103. (1.57)
Яркость вуалируюшей пелены р, создаваемой точечным излучателем, определяется пыраженисм
Я=т£, р/ 02, (1.58)
где т — постоянный коэффициент, зависящий от яркости блеского источника [5|; t'3p — освещенность, создаваемая блеским источником в плоскости зрачка глаза наблюдателя, лк; 0 — угол действия блескости (угол между линией зрения и лучом от блеского источника по направлению к глазу наблюла геля), град. При яркости /. = 106 кд/м2 (ОП с ЛН. МГЛ и ПЛВД) т = 9,46; при 5-Ю3 < L <106 ют/м2 (ОП с вышеуказанными лампами, перекрытые рассеивателями, ОП с ЛЛ и лампами типа ДРЛ) т = 3lg /.^-8,54, где /,0 — яркость блеского источника в направлении к глазу наблюдателя, кд/м2.
Результирующее значение яркости вуалирующей пелены от одновременно действующих блсских источников не подчиняется закону аддитивности. При JIH [1.5]
|
3/2 |
|
Р* = |
2/3
(1.59)
где р, — яркость вуалирующей пелены, создаваемая точечным источником; п — число блсских источников.
Нормирование и расчет показателя ослеплепности приведены в разд. 7 и 8.
Другим примером отрицательною индуктивного действия является явление дискомфорта, классифицируемое как ощущение неудобства или напряженности, возникающее при неудовлетворительном распределении яркости в освещаемом пространстве [61. При этом снижение зрительных функций необязательно, нарушаются только условия комфортности зрения, наиболее проявляющиеся со временем. Например длительное пребывание в условиях, вызывающих ощущение дискомфорта, приводит к отвлечению внимания, уменьшению сосредоточенности, а также может привести к зрительному и общему утомлению.
Согласно рекомендациям МКО, количественный критерий субъективною ощущения дискомфорта, вызванного одиночным блеским источником, может быть выражен уравнением
G = Lac=4/l.%lf(Q). (1.60)
где Lc — яркость блеского источника в направлении глаза наблюдателя, кд/м2: шс — телесный угол блеского источника, ср; Laд — яркость окружающего поля адаптации, кд/м2; /(0) - функция, в основном определяемая расположением блеского источника; а, Ь. с — показатели степени, зависящие ог методов, принятых для оценки дискомфорта в разных странах.
|
При совокупном действии п блеских источников суммарное ошушение дискомфорта определяется но формуле id |
|
1 Id |
|
ж і I |
|
(7 = |
|
где d зависит от принятого метода оценки. О дискомфорте см. также в разд. 7 и 8. Яркость адаптации. Понятие зрительной адаптации часто относят к заключительной фазе адаптационного процесса. В этом случае принято іонориті. о яркости адаптации. При неравномерном распределении яркости в ноле зрения яркость адаптации L. dд определяется яркостью равнояркою фона /.ф, для которою A/.Ilop равна (Д/.МОр)5 нри неравноярком поле зрения. Для полей со схематическим распределением яркости но двум зонам поля зрения — центральной и периферической. представленным на рис. 1.14, яркость адаптации при 0„ >3+5° определяется следующий образом [1.6]: |
|
0),грал |
ЧК°)"/2 |
0),град |
Ч*Є)*/2 |
|
1 |
5,76 |
20 |
1.36 |
|
2 |
4,76 |
25 |
1.06 |
|
4 |
3,75 |
30 |
0.812 |
|
6 |
3,25 |
35 |
0.681 |
|
8 |
2,72 |
40 |
0,482 |
|
10 |
2,38 |
45 |
0,378 |
|
12 |
2,11 |
50 |
0,266 |
|
14 |
1,88 |
60 |
0,130 |
|
16 |
1,69 |
70 |
0,050 |
|
18 |
1,51 |
80 |
0,037 |
|
(1.61) |
|
Значения функции ф( в)71/ 2 (h |
|
модели работі. Е зрителі. ной системі»!, учитывающий индуктивное влияние светлой периферии. |
|
^1 = 0ц / V + 02 . |
|
е2 |
|
/-мер - |
0-1
/.ад = /.11 + 2,5.10^(/.пер-/.11)ф(О^
для 1</.пср//-ц<10;
= Ln + [0,23/.ц + 7-10-3(LIlcp -10/.ц)|ф(0)0і
для 10< Lncp / Lц < 100, где Lu — яркость центральной части поля зрения, кд/м2; /,11ер — яркость периферической части поля зрения, кд/м2; 0 — размер центральной части поля зрения, ірад.
|
Рис. 1.14. Вил неравнояркого ноля зрения |
я/2
В табл. 1.5 приведены значения функции ф(0)^ для различных начальных углов 0.
Для 111ср/1ц>1 (Ln <100+ 200кд/м^;
<1000 кд/м2) при 0,5° < 0„ < 3+ 5'
f-ад = + (/-пер - ^-п) (1 _ ^|) + Р ■
где Р — яркость вуалирующей пелены, кд/м2; для круглых полей яркость вуалируюпіей пелены 110[ Р = = 2.81-10-3 (/.пер -/.ц). 2л 1,5ф(0)е^ [ф(0) определяется по табл. 1.5; и /.|1ср — яркости центральной и периферической частей поля зрения, кд/м2]; К — параметр
Для / Ln < 1.
нри 0,3° <0,, <0,5°
/■ад = /-и 0.5/0„ + (/,11ер - /.„)(1 - /і,) + р,
нри 0.5° < 0ц < 10°
/-ал - /-и + (/-пер — /-и) К2'
нри 0ц > ІО9
/-ад = /-ц'
где Kj — параметр модели работы зрительной системы, учитывающий индуктивное влияние темной периферии,
При 0,, <0,5° и 1 >/.ПСр / /-Ц >0.1 яркость адаптации можно определят!, по выражению Lail=Ln+(Lncp - - Ln)K2 [1.7].
