Характеристика зрительного анализатора

В процессе деятельности человек до 90% всей информации получает через зрительный анализатор. Прием и анализ информации происходит в световом диапазоне (380-760 нм) электромагнитных волн. Цветовые ощущения вызываются действием световых волн, имеющих различную длину. Приблизительные границы длин волн и соответствующие им ощущения показаны на рис. 2.10.

Глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. Наибольшая чувствительность в условиях обычного дневного освещения с яркостью В = 9,56 кд/м2 достигается

Рис. 2.10. Спектральная чувствительность глаза

при длине волн X = 554 нм (в желто-зеленой части спектра) и убывает в обе стороны от этого значения.

Характеристикой чувствительности является относительная видимость - Кх= 5Х/ 5тах, где 5тах - ощущение, вызываемое источником излучения с длиной волны 554 нм; 5Х - ощущение, вызываемое источником той же мощности с длиной волны X.

Полный диапазон световой чувствительности 3-10 - 2,25 o 105кд/м2. Абсолютная слепящая яркость наступает при 2,25 -10° кд/м2. Эффект ослепления может наступить и при меньших яркостях, если яркость нового объекта, попавшего в поле зрения, превысит яркость того объекта, на которую адаптирован глаз.

Минимальная интенсивность светового воздействия, вызывающая ощущение света, называется порогом световой чувствительности.

Порог световой чувствительности изменяется в широких пределах в процессе адаптации зрительного анализатора к внешнему световому воздействию.

Наиболее высокая чувствительность, достигаемая в ходе темновой адаптации в течение нескольких (до 3-4) часов, представляет собой абсолютный порог световой чувствительности.

Различимость предмета на фоне других определяется контрастом его с фоном. Для практических целей используется показатель, называемый порогом контрастной чувствительности. Величина контраста оценивается количественно, как отношение разности яркости (кд/м2) предмета и фона к большей яркости. Оптимальными считаются значения контраста 0,6-0,9.

Временные характеристики восприятия сигналов: - латентный период (скрытый период) - время от подачи сигнала до момента возникновения ощущения (0,15- 0,22 с);

- порог обнаружения сигнала при большей яркости - 0,001 с, при длительности вспышки 0,1 с;

- привыкание к темноте (неполная темповая адаптация) - от нескольких секунд до нескольких минут;

- порог восприятия мелькающего света (критическая частота слияния мельканий) - от 14 до 70 Гц в зависимости от яркости импульсов, их формы, угловых размеров объекта, уровня зрительной адаптации, функционального состояния человека и т.п. Для исключения слияния мельканий рекомендуется проецирование сигналов с частотой 3-8 Гц.

При оценке восприятия пространственных характеристик основным понятием является острота зрения, которая характеризуется минимальным углом, под которым две точки видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и других факторов. При оптимальной освещенности (100-700 лк) порог разрешения составляет от 1° до 5'. При уменьшении контрастности острота зрения снижается.

При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространствах различают поле зрения и глубинное зрение. Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120-180°, по вертикали вверх - 55-60° и вниз - 65-72°. Распознавание взаимного расположения форм объектов возможно в границах: вверх - 25°, вниз - 35°, вправо и влево - по 32° от оси зрения. В поле бинокулярного зрения предметы не распознаются, но обнаруживаются. Точное восприятие зрительных сигналов и четкое различение деталей возможно только в центральной части поля зрения размером 3° от оси во все стороны. Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка восприятия абсолютной удаленности составляет 12% при дистанции 30 м. Восприятие пространства: формы, объема, величины и взаимного расположения объектов, их рельефа, удаленности и направления, в котором они находятся, достигается за счет бинокулярного зрения двумя глазами.

Информация об удалении предметов достигается за счет конвергенции - сведения зрительных осей на объекте восприятия, благодаря чему возникают мышечные двигательные ощущения, которые и дают информацию.