E-Audit
Свет и цвет Качество Нормы Источники Установки Эффективность

Rambler's Top100



Под светом звезды по имени «Солнце»
Группа «Кино»

Как известно, свет имеет двойственную природу – так называемый „корпускулярно-волновой дуализм“. В вопросах освещения более актуальны его волновые свойства, с них и начнём.

В спектре электромагнитных излучений оптические занимают небольшой диапазон с длинами волн от 1 нм, где начинается ультрафиолетовое (УФ) излучение, до 1 мм, где заканчивается инфракрасное (ИК). И только узенькая полоска, от 380 до 780 нм считается воспринимаемой органами зрения человека и называется – видимый свет (В).

Спектр электромагнитных излучений

Излучение источников света отражается от окружающих предметов и попадает к нам в глаза, где фокусируется на светочувствительных элементах глазного дна. Под воздействием излучения в этих элементах происходят фотохимические реакции, характер которых зависит от интенсивности и длины волны излучения. Нервные импульсы от светочувствительных элементов передаются на обработку в головной мозг.

Светочувствительных элементов два основных типа: «колбочки» и «палочки». В них происходят примерно одинаковые процессы, но действуют они в различных условиях по освещённости.

При низкой интенсивности излучения работают «палочки» и обеспечивают «темновое» («ночное») зрение. «Палочки» столь чувствительны к интенсивности излучения, что в полной темноте мы способны заметить свет свечи на расстоянии нескольких километров (привет Берримору из «Собаки Баскервилей»).

Недостаток «темнового» зрения – медлительность. В зависимости от уровня освещённости время «темновой адаптации» составляет от 1...2 до 20 часов. Вспомните, например, новогоднюю забаву с «Бенгальскими огнями», если их быстро вращать, то складывается впечатление замкнутого светящегося круга.

При увеличении интенсивности излучения «палочки» перевозбуждаются, теряют свою чувствительность и в действие вступают «колбочки». Так происходит процесс «световой адаптации». Он протекает быстрее, от 1 до 10 минут.

По мере увеличения освещённости улучшаются способности органов зрения различать мелкие детали («Острота зрения»), градации яркости («Контрастная чувствительность») и цвета («Цветовая чувствительность»). Считают, что при уровнях освещённости 1...2 тысячи люкс практически полностью раскрываются возможности дневного зрения. В этих условиях мы способны различать тысячи оттенков цвета, замечать разницу в яркости смежных полей при её отличии на 0,001 % и видеть линии толщиной 0,05 мм.

Недостаток «колбочек» – они работают в узком диапазоне интенсивности излучения. Это относится именно к «колбочкам». Вообще зрительный аппарат работает в очень широком диапазоне освещённости. Для „настройки“ на уровень освещённости служат зрачки, они расширяются и сужаются в зависимости от общей освещённости, и тем самым „регулируют“ световой поток.

Относительная спектральная чувствительность глаза

И «колбочки», и «палочки» по-разному реагируют на длину волны (цвет) излучения.

На графиках представлены: относительная спектральная чувстви­тельность глаза для «дневного зрения» (кривая 1), её максимум приходится на длину волны λ = 555 нм, которая соответствует жёлто-зелёному цвету, и для «темнового зрения» (кривая 2), её максимум приходится на длину волны λ' = 505 нм.

Сложно искать в тёмной комнате чёрную кошку,
особенно если там её нет.
Народная мудрость

Подведём итог под затянувшимся теоретическим вступлением.

Чем больше разница в интенсивности и/или длине волны излучений, отражаемых наблюдаемым предметом и его фоном, тем увереннее мы распознаем предмет.

Представьте, что надо разглядеть неотбрасывающий тень объект, расположенный на одинаковом с ним по цвету и яркости фоне. В качестве классического примера здесь обычно приводят гипсовую статую на фоне белёной стены. А если проще, представьте задачу: равномерно покрасить что-то большое третьим слоем краски. Согласитесь, непростая задача, даже при естественном освещении!

C другой стороны, если интенсивность излучения одинаковая, а длины волн разные, объект успешно распознаётся (к сожалению, не всеми, на этом принципе основаны таблицы Е. Б. Рабкина для проверки на дальтонизм). Так же справедливо обратное.

Ещё очень важны угловые размеры объекта: чем они больше, тем быстрее и увереннее мы распознаем предмет. И с другой стороны: чем размеры меньше, тем больший уровень освещённости необходим для его уверенного распознавания. Здесь имеются ввиду именно угловые размеры объекта, не фактические – линейные размеры, а размеры изображения предмета на сетчатке глаза. Например, угловые размеры этого шрифта и высоколетящего самолёта могут быть одинаковыми.

Потерял там, а ищешь под фонарём!?
Из анекдота

Днём, в нормальных условиях и при естественном освещении на зрение не принято жаловаться. Воистину, для естественных условий обитания природа наделила нас всем необходимым. Но всё реже мы отдыхаем и ещё реже работаем в естественных условиях. Поэтому нам так необходимо качественное искусственное освещение.

ЭнергосбережениеE-mail: auditor@e-audit.ruСсылкиКарта сайтаНаверх
Copyright   ©   Андрей Ланцов   2001–2015   E-mail:   auditor@e-audit.ru