Слепящие яркости резко снижают различительную и абсолютную чувствительность глаза даже в случаях, когда блеские источники находятся на периферии рабочего -поля зрения.

Яркость слепящего источника определяется из зависимости

iC -0.25iga-I-0,79.

где Be-яркость слепящего источника, нт; Ва - адаптирующая яркость, нт; а -размер светящейся поверхности, град; iC -степень ослепления (2,8 для болезненного ощущения, 2,2 для беспокоящего ощущения).

Зона различимых яркостей. Весь интервал яркостей, различаемых одновременно, зависит от средней яркости, на которую адаптирован глаз, и составляет при низких уровнях 10: 1 и при дневном свете 1000: 1. Общее соотношение зоны субъективно-черного, зон слепящей и различимых яркостей в зависимости от яркости адаптации представлено на рис. 1-1.

Переход от одного уровня яркости к другому требует значительного времени для перенастройки глаза. Время адаптации к темноте и свету в зависимости от яркости 3:рительного поля приведено на рис. 1-2. Время адаптации зависит от соотношения яркостей, последовательно рассматриваемых глазом. При отношении яркостей 3:5 адаптация протекает мгновенно, при отношении 10:30 занимает меньше секунды.

Благодаря различению разноосвещенных участков изображения на сетчатке глаз выделяет пространственную конфигурацию объектов. Различение яркостей является основой видения предметов и ориентации в окружающем пространстве.

Минимально различаемое глазом изменение яркостей - величина постоянная по отношению к исходному уровню яркостей.

Характеризуя способность зрительного анализатора различать два участка по яркости, вводят следующие понятия:

пороговая разность яркости ДВ - минимальная разность яркости двух смежных участков зрительного объекта, обнаруживаемая с заданной вероятностью;

6 8 10 12 i, мин б)

Рис. 1-2. Изменение световой чувствительности во времени, о - при темновой адаптации; б - при световой адаптации.

И

пороговый контраст - отношение по,роговой разности яркости ДВ к яркости фона В^:

Величина Knov характеризует предельные возможности различения яркостей по отношению к уровню адаптирующей яркости. Пороговый контраст необходимо использовать как для расчетов условий зрительной работы на уровне видимое-невидимое, так и для условий, обеспечивающих оптимальные характеристики работы оператора при переработке визуальной информации.

При переработке информации на пределе видимости объективная величина контраста сигнала и фона не определяет возможностей зрительной обработки сигналов. В этом случае уровень видимости зависит от видимого контраста V, выражающего отношение измеряемого контраста К к величине порогового контраста Knov,

л пор

При требованиях высокой точности обработки информации в дискомфортных условиях наблюдения и состоянии напряженности оператора величина отношения контраста к пороговому контрасту должна быть не меньше 15-20. При усложнении условий работы величина видимого контраста увеличивается до 30.

6 Ш

W 7 * 10 10~ 0 1 10 10 10 Wf 10 Яркость адаптацииjHT

Рис. 1-3. Зависимость порогового контраста от углового размера объектов и яркости адаптации.

Цри передаче сложного полутонового изображения Кпор является основной регламентирующей величиной, устанавливающей число различимых градаций яркости, в конечном счете - основой четкости изображения.

Величину /(пор для расчетных характеристик следует выбирать с учетом реальных условий наблюдения. К ним относятся: переменные значения яркости, разные угловые размеры различаемых объектов, знак контраста изображения, раздельность или условие соприкосновения различаемых полей, неравномерность распределения яркостей в наблюдаемом пространстве.

Зависимость величины Knov от углового размера и адаптирующей яркости представлены на рис. 1-3. Наименьшее значение Kuov составляет 0,018-0,02, или 1,8-2%, н достигается в пределах ярко-

стей дневного зрения от 10 до 1 ООО нт. Анализ .рисунка показывает возрастание /(пор более чем в 100 раз при различении объектов б условиях малых яркостей.

Как следует из кривых рис. 1-3, даже в области оптимальных для определения контрастной чувствительности яркостей Кпоп оказывается зависимой от величины объекта. Особенно резкое увеличение Кпор наблюдается для объектов, размеры которых составляют несколько угловых минут. Для объектов с угловыми размерами Г Кпор возрастает в 80-100 раз при яркостях от 10 до 100 нт.

В области малых яркостей объекты с угловыми размерами Г вообще неразличимы, а для объектов 20 Кпор во31растает в 1 ООО раз.

Исследования показали, что максимальная различительная чувствительность достигается лишь к яркостям, равным или близ.ким к уровню адаптации. Чем больше отличается яркость, рассматриваемая в данный момент, от яркости адаптация, тем меньше градаций различает глаз. Оптимальное соотношение я!ркостей, для которых величина /(пор наименьшая, составляет 30-50. При выходе из этого соотношения /(пор резко возрастает с одновременным увеличением времени адаптации при последовательном рассматривании объектов.

При переходе к новому уровню адаптации /Спор сначала возрастает, а потом восстанавливается в узком рабочем диапазоне. Эта особенность рассматривания глазом реальных изображений приводит к значительному уменьшению различаемых градаций (в 3-4 раза) по сравнению с расчетным их числом и сильно искажает передаваемую на средства отображения картину. Особенно сильно это влияние сказывается в телевизионном изображении, передающем реальные картинные изображения.

1-3- ОПТИМАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЯРКОСТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

ГЛАЗА

Уровень яркости

В оценку оптимальности яркостного режима включается оиенкя Уровня яркости и ее соотношений в поле зрения наблюдателя. Яркость должна быть достаточной для создания оптимальных условий разрешающей способности глаза, определяемой остротой зрения.

Наивысших значений острота зрения достигает при яркости 500-600 нт. Для яркостей 300-200 нт острота зрения составляет

Способность глаза воспринимать раздельность двух или более точек и линий называют остротой зрения.

За единицу остроты зрения в стандартных условиях наблюдения принимается угол в Г.

При различении объектов угол зрения находят для пространства, разделяющего два объекта, или пространства между деталями объекта.

Острота зрения представляет собой величину, обратную минимально разрешимому углу, так что большие величины остроты зрения- соответствуют большей различительной чувствительности .

Для большинства людей с нормальным зрением острота зрения больше единицы и составляет 1,5-1,75, что соответствует углу разрешения в 35-40 .