Световые понятия и едицины (сила света, световой поток, освещенность, яркость, их нормы)

 

Cила света – это пространственная плотность светового потока в заданном направлении. Единицей силы света служит кандела (кд). Кандела (1 кд = 1 лм/ср) определяется как 1 / 60силы света, излучаемой в перпендикулярном направлении элементом поверхности черного тела площадью 1 см² при температуре затвердевания платины (2042 К).

Световой поток - это поток излучения, оценивающийся его действием на глаз, относительная спектральная чувствительность которого определяется усредненной кривой спектральной эффективности. Единица светового потока - люмен (лм). 1лм соответствует световому потоку, излучаемому в единичном телесном угле точечным изотропным источником с силой света 1 кандела.

ОСВЕЩЁННОСТЬ - величина светового потока, падающего на единицу поверхности; измеряется в люксах (1 люмен/м2). Минимальный уровень освещённости для чтения без напряжения глаз ~1-3 лк. При кропотливой работе (хирургические операции, реставрация картин) рекомендуется освещённость ~50-100 лк. Яркий лунный свет даёт освещённость ~0,001 лк, полный солнечный свет летом ~1000 лк.

 

Яркость —отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Единица яркости—кандела на квадратный метр (кд/м 2). Нормы яркости: для площади рабочей поверхности 0,1 м2 и более наибольшая допустимая яркость должна составлять 500 кд/м2, а для площади 0,0001 м2 и менее - 2 000 кд/м2. Нормы яркости для улиц, площадей составляют 0,2-1,6 кд/м2, яркость архитектурного освещения фасадов зданий, сооружений - от 3 до 8 кд/м2, а максимальная яркость рекламных объектов с учетом их площади - 400-2 600 кд/м2. При прямом попадании мощного светового потока на орган зрения предельная величина переносимого уровня яркости составляет 7 500 кд/м2.

Световая отдача и коэффициент относительной видности

Световая отдача – это отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Является показателем эффективности и экономичности источников света.

 

.

Коэффициент относительной видимости - отношение световой мощности потока лучистой энергии к его энергетической мощности.

Функция зрительного анализатора как основа нормирования освещения

Острота зрения

Для распознавания предметов внешнего мира необходимо не только выделить их по яркости или цвету на окружающем фоне, но и различить в них отдельные детали. Чем мельче детали может воспринимать глаз, тем выше его острота зрения (visus). Под остротой зрения принято понимать способность глаза воспринимать раздельно точки, расположенные друг от друга на минимальном расстоянии.

Для исследования остроты зрения применяются таблицы, содержащие несколько рядов специально подобранных знаков, которые называются оптотипами. В качестве оптотипов используются буквы, цифры, крючки, полосы, рисунки и т. п. Еще Снеллен в 1862 г. предложил вычерчивать оптотипы таким образом, чтобы весь знак был виден под углом зрения 5 мин, а его детали — под углом 1 мин. Под деталью знака понимается как толщина линий, составляющих оптотип, так и промежуток между этими линиями.

С целью исключить элемент угадывания буквы, сделать все знаки в таблице идентичными по узнаваемости и одинаково удобными для исследования грамотных и неграмотных людей разных национальностей Ландольт предложил использовать в качестве оптотипа незамкнутые кольца разной величины. С заданного расстояния весь оптотип также виден под углом зрения 5 мин, а толщина кольца, равная величине разрыва,— под углом в 1 мин. Исследуемый должен определить, с какой стороны кольца расположен разрыв.

В настоящее время наиболее распространены таблицы С. С. Головина и Д. А. Сивцева, в которые наряду с таблицей, составленной из колец Ландольта, входит таблица с буквенными оптотипами.

В этих таблицах впервые буквы были подобраны не случайно, а на основании углубленного изучения степени их узнаваемости большим числом людей с нормальным зрением. Это, естественно, повысило достоверность определения остроты зрения. Каждая таблица состоит из нескольких (обычно 10—12) рядов оптотипов. В каждом ряду размеры оптотипов одинаковы, но посте
пенно уменьшаются от первого ряда к последнему. Таблицы рассчитаны для исследования остроты зрения с расстояния 5 м. На этом расстоянии детали оптотипов 10-го ряда видны под углом зрения 1 мин. Следовательно, острота зрения глаза, различающего оптотипы этого ряда, будет равна единице. Если острота зрения иная, то определяют, в каком ряду таблицы исследуемый различает знаки.

Цветоощущение

Для исследования цветового зрения применяются два основных метода: специальные пигментные таблицы и спектральные приборы — аномалоскопы. Из пигментных таблиц наиболее совершенными признаны полихроматические таблицы проф. Е.'Б. Рабкина, так как они позволяют установить не только вид, но и степень расстройства цветоощущения. В основе построения таблиц лежит принцип уравнения яркости и насыщенности. Таблица содержит набор тестов. Каждая таблица состоит из кружков основного и дополнительных цветов. Из кружков основного цвета разной насыщенности и яркости составлена цифра или фигура, которая легко различима нормальным трихроматом и не видна людям с расстройством цветоощущения, так как цветослепой человек не может прибегнуть к помощи различия тона и производит уравнивание по насыщенности. В некоторых таблицах имеются скрытые цифры или фигуры, которые могут различать только лица с расстройством цветоощущения. Это повышает точность исследования и делает его более объективным.

Исследование проводят только при хорошем дневном освещении. Исследуемого усаживают спиной к свету на расстоянии 1 м от таблиц. Врач поочередно демонстрирует тесты таблицы и предлагает называть видимые знаки. Длительность экспозиции каждого теста таблицы 2-3 с, но не более 10 с. Первые два теста правильно читают лица как с нормальным, так и расстроенным цветоощущением. Они служат для контроля и объяснения исследуемому его задачи. Показания по каждому тесту регистрируют и согласуют с указаниями, имеющимися в приложении к таблицам. Анализ полученных данных позволяет определить диагноз цветовой слепоты или вид и степень цветоаномалии.

Светоощущение

Способность глаза к восприятию света в различных степенях его яркости называется светоощущением. Можно провести специальную пробу Кравкова - Пуркинье. На углы куска черного картона размером 20 х 20 см наклеивают четыре квадратика размером 3 х 3 см из голубой, желтой, красной и зеленой бумаги. Цветные квадратики показывают больному в затемненной комнате на расстоянии 40-50 см от глаза. В норме через 30-40 с становится различимым желтый квадрат, потом голубой. При нарушении светоощущения на месте желтого квадрата пациент начинает различать светлое пятно через 50-60 с, голубой квадрат не выявляется.

Для точной количественной характеристики световой чувствительности существуют инструментальные способы исследования. С этой целью применяют адаптометры.

Адаптация

Различают два вида адаптации: адаптацию к свету при повышении уровня освещенности и адаптацию к темноте при понижении уровня освещенности.

Световая адаптация, особенно при резком увеличении уровня освещенности, может сопровождаться защитной реакцией зажмуривания глаз. Наиболее интенсивно световая адаптация протекает в течение первых секунд, затем она замедляется и заканчивается к концу 1-й минуты, после чего светочувствительность глаза уже не увеличивается.

Изменение световой чувствительности в процессе темновой адаптации происходит медленнее. При этом световая чувствительность нарастает в течение 20-30 мин, затем нарастание замедляется, и только к 50-60 мин достигается максимальная адаптация. Дальнейшее повышение светочувствительности наблюдается не всегда и бывает незначительным. Длительность процесса световой и темновой адаптации зависит от уровня предшествующей освещенности: чем более резок перепад уровней освещенности, тем длительнее адаптация.