Контраст объекта различения с фоном определяется выражением
Обновлено: 22.12.2024
Производственное освещение – неотъемлемый элемент условий трудовой деятельности человека. При правильно организованном освещении рабочего места обеспечивается сохранность зрения человека и нормальное состояние его нервной системы, а также безопасность в процессе производства. Производительность труда и качество выпускаемой продукции находятся в прямой зависимости от освещения.
Видимый свет – это электромагнитные волны (рис. 6.1) с длиной волны от 380 до 770 нм (1 нм = 10 -9 м). Он входит в оптическую область электромагнитного спектра, который ограничен длинами волн от 10 до 340 000 нм. Кроме видимого света в оптическую область входит ультрафиолетовое излучение (УФИ) и инфракрасное (тепловое) излучение (ИКИ).
Рис. 6.1 Длины волн электромагнитного излучения
С физической точки зрения любой источник света – это скопление множества возбужденных или непрерывно возбуждаемых атомов. Каждый отдельный атом вещества является генератором световой волны.
С физиологической точки зрения свет является возбудителем органа зрения человека (зрительного анализатора). Человеческий глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. Приблизительные границы длин волн (в нанометрах) и соответствующие им ощущения (цвета) следующие:
380 – 455 – фиолетовый;
455 – 470 – синий;
470 – 500 – голубой;
500 – 540 – зеленый;
540 – 590 – желтый;
590 – 610 – оранжевый;
610 – 770 – красный.
Наибольшая чувствительность органов зрения человека приходится на излучение с длиной волны 555 нм.
Освещение характеризуется количественными и качественными (физическими и физиологическими) показателями. К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость, коэффициент отражения.
Световой поток (Ф) – это часть лучистого потока, воспринимаемая органами зрения человека как свет, измеряется в люменах (лм). С физической точки зрения световой поток – это мощность видимого излучения, т.е. световая энергия, излучаемая по всем направлениям за единицу времени
Сила света (J) – пространственная плотность светового потока, измеряется в канделах (кд). Она характеризует неравномерность распространения светового потока в пространстве и описывается выражением:
где dФ – световой поток, исходящий от источника света и распространяющийся равномерно внутри элементарного телесного угла; d –элементарный телесный угол.
Единицей телесного угла является телесный угол, вырезающий из сферы (с центром в вершине угла) площадь, равную площади квадрата, построенного на радиусе. Такой телесный угол называют стерадианом (ср). он равен:
Освещенность (Е) – это поверхностная плотность светового потока, измеряется в люксах (лк). Она определяется как отношение светового потока (dФ), равномерно падающего на освещаемую поверхность, к площади этой поверхности (dS), т.е.
Яркость (L) поверхности– это характеристика источника света, обладающего светящейся поверхностью, измеряется в канделах на метр в квадрате (кд/м 2 ).
Определяется как отношение силы света (dJa), излучаемой освещаемой или светящейся в данном направлении, к площади светящейся поверхности источника (dS), видимой по этому направлению:
где Фотр – отраженный от поверхности световой поток; Фпад – падающий на поверхность световой поток.
К качественным показателям относятся: фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатель ослепленности, видимость.
Фон – это поверхность, на которой рассматриваются объекты различения.
Для характеристики точности выполняемых работ вводится понятие «объект различения» – это наименьший размер рассматриваемого предмета, который необходимо различить в процессе работы. Например, при выполнении чертежных работ объектом различения служит толщина самой тонкой линии на чертеже, при работе с печатной документацией – наименьший размер в тексте имеет точка.
Количественно фон может быть охарактеризован коэффициентом отражения (р) светового потока от поверхности, образующей фон. В зависимости от цвета и фактуры поверхности значение р лежит в пределах 0,02 – 0,95. Если р > 0,4, то фон называется светлым, при р = 0,2 – 0,4 – средним, при р < 0,2 – темным.
Контраст объекта с фоном (k) – это степень различения объекта и фона, определяется соотношением яркостей рассматриваемых объекта и фона по формуле:
где lф и lоб – это яркость соответственно фона и объекта.
При k > 0,5 контраст объекта с фоном считается большим (объект резко выделяется на фоне), при k = 0,2 – 0,5 – средним (объект и фон заметно отличается по яркости), при k < 0,2 – малым (объект слабо заметен на фоне).
Коэффициент пульсации освещенности (Кп) – это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока. Он равен:
где Емин, Емах, Еср – это максимальное, минимальное и среднее значение освещенности за период колебаний.
Для газоразрядных ламп Кп = 25 – 65 %, для обычных ламп накаливания Кп = 7 %, для галогенных ламп Кп = 1 %.
Показатель ослепленности (Ро) – это критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой. Он определяется по формуле:
где V1, V2 – это видимость объекта различения соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.
Экранирование источников света осуществляется с помощью щитков, козырьков и т.д.
Видимость (V) характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном, т.е.
где k – контраст объекта с фоном; knоp – пороговый или наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличим на этом фоне.
Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00
Читайте также: