Зрительная работа в зависимости от освещения

К функциям зрительного анализатора, играющим наиболее важную роль в трудовом процессе, относятся: контрастная чувствительность, острота зрения, быстрота различения деталей, устойчивость ясного видения, цветовая чувствительность.

В зрительном различении рассматриваемых предметов решающая роль принадлежит контрастной чувствительности глаза, т. е. способности глаза различать яркость смежных поверхностей. Рядом исследований установлена зависимость контрастной чувствительности от условий освещения рассматриваемой детали и яркости, к которой глаз предварительно адаптировался.

Максимальная контрастная чувствительность обеспечивается яркостью фона в пределах 100—3200 нт. За пределами этих величин контрастная чувствительность понижается. Кроме яркости, на контрастную чувствительность влияют и другие свойства рассматриваемых поверхностей, и прежде всего их размеры. Так, различение поверхностей неодинаковой яркости по мере уменьшения их размеров ухудшается или совсем исчезает.

Наименьший угловой размер между двумя простейшими деталями (кружки, точки, черточки и т. п.), при которых они различаются как отдельные друг от друга, определяют так называемую разрешающую силу глаза. Способность глаза различать эти детали носит, как известно, название остроты зрения, которая измеряется обратной величиной наименьшего углового размера между двумя рассматриваемыми деталями. За единицу остроты зрения принимают разрешающую силу в 1 минуту, т. е. способность глаза различать две точки с угловым размером 1 минута.

В производственных условиях наряду с другими факторами большое влияние на остроту зрения оказывает освещенность. С ростом освещенности растет и острота зрения — сначала быстро, затем медленно, достигая своего критического максимума при освещенности порядка 50—75 лк на белом фоне, при различении наиболее контрастных деталей черного цвета.

При менее резком контрасте (серые и желтые детали на белом фоне) острота зрения с повышением освещенности при повышении яркости фона продолжает нарастать.

В производственных условиях большое значение приобретает возможность различать детали в наикратчайший период. Это обеспечивается быстротой различения деталей (скорость зрительного восприятия). Как видно на рис. 74, функция эта также улучшается по мере увеличения освещенности.

Рис. 74. Быстрота различения деталей (1) и острота зрения (2) в связи с освещенностью.

Увеличение освещенности обеспечивает наименьшее время различения деталей. При этом важно отметить, что в то время как за пределами 50—75 лк улучшение остроты зрения не наступает, быстрота различения деталей продолжает нарастать даже при освещенности порядка 1000—1200 лк и более.

Возникшее зрительное впечатление, однако, не всегда удерживается в течение всего периода рассматривания детали. Четкое изображение рассматриваемого предмета глаз в состоянии сохранить лишь в течение какой-то части общего времени, затрачиваемого на данную зрительную работу. Функцию эту, т. е. способность глаза удерживать отчетливое изображение рассматриваемой детали, называют устойчивостью ясного видения. Состояние этой функции определяют в виде отношения времени ясного видения к общему времени рассматривания детали. Устойчивость ясного видения изменяется и в связи с работой, и в связи с освещенностью; с увеличением освещенности резко повышается время ясного видения (рис. 75).

Рис. 75. Устойчивость ясного видения при работе в условиях различной освещенности.

При выполнении трудовых операций, обычно связанных с различной яркостью рабочей поверхности и детали, периодически происходит переключение зрительного аппарата с одной яркости на другую, приспособление его каждый раз к иным условиям распределения яркостей, к иным их величинам. Происходящий при этом процесс зрительной адаптации имеет очень важное значение для эффективности зрительной работы и производительности труда.

Различают адаптацию к большим яркостям (световая адаптация) я к малым яркостям (темновая адаптация). Общей их чертой является установление некоего уровня соотношения распада и восстановления светочувствительного вещества, устойчивого ритма и характера токов действия в волокнах зрительного нерва и устойчивого функционального состояния зрительного анализатора. Однако в связи с тем, что в каждом из этих случаев участвуют различные светочувствительные элементы зрительного аппарата (палочки, колбочки), разные светочувствительные вещества (родопсин, йодопсин), характер адаптации к высокой или низкой яркости оказывается различным.

Процесс темновой адаптации протекает длительно, причем наибольший рост происходит в течение первых 30 минут, максимум чувствительности достигается через 50—60 минут. Значительно быстрее протекает световая адаптация, т. е. приспособление зрительного аппарата при переводе глаз от малой яркости к большой.

После адаптации к темноте даже небольшие яркости появившихся в поле зрения поверхностей вызывают ослепление. Это наблюдается до тех пор, пока колбочки еще не защищены черным пигментом. Снижение чувствительности происходит почти полностью уже в первую минуту и заканчивается примерно через 10 минут.

В производственных условиях, в случаях неравномерного распределения яркости рабочей поверхности, наличия резких теней оба вида адаптации происходят в настолько короткие отрезки времени, что полное восстановление функций не наступает. Примером таких условий может служить обработка нагретых деталей (ковка, прокатка и пр.), когда яркость обрабатываемой детали оказывается во много раз выше яркости окружающих поверхностей, на которые по характеру трудового процесса часто переключается глаз работающего.

Приведенная характеристика зрительной работы в зависимости от освещения основана на наблюдениях зрительных функций при освещении лампами накаливания, являющимися до сих пор основным источником искусственного освещения.

В последнее десятилетие стали широко применять новые источники света, ртутные лампы низкого давления, так называемые люминесцентные лампы. Колбы их покрыты изнутри люминофором, преобразующим свечение ртутного разряда под действием ультрафиолетовых излучений различных длин волн в видимый свет.

При освещенности выше 100 лк, создаваемой люминесцентными лампами, по сравнению с лампами накаливания выше устойчивость ясного видения, быстрее происходит различение объемных деталей, создаются более благоприятные условия цветоощущения. Новые нормы искусственного освещения производственных зданий
СНиП II-A.9.71 в качестве основного источника света устанавливают газоразрядные лампы.