Влияние освещения на зрение.

Освещение - это использование световой энергии солнца и искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия окружающего мира.

Около 80% информации о состоянии внешней среды (производственной среды) поступает в мозг человека через зри­тельные рецепторы. Глаз человека воспринимает свет отраженный от различных предметов. Свет представляет собой часть электромагнитного излучения, отличающегося длиной волны. Изменение длины волны в пределах видимого спектра приводит к смене цвета световых лучей - от красного до фиолетового. Чувствительность глаза к волнам различной длины неодинакова. Наибольшая чувствительность глаз имеет к волнам, которые находятся в середине спектра видимого света (500-600 нм), этот диапазон соответствует излучению желто-зеленого цвета (рис. 4.88.)

 

Рис 4.88. Чувствительность глаза к волнам различной длины.(К_л – характеристика зрительного ощущения; λ –длина волны).

 

Из рисунка видно, что для обеспечения одинакового зрительного ощущения необходимо, чтобы мощность синего излучения была в 16,6 раз, а красного - в 9,3 раза больше мощности желто-зеленого излучения.

В темноте и на свету чувствительность глаза к различным цветам меняется. На рис. 4.89. пунктирная кривая характеризует чувствительность глаза в темноте, а сплошная кривая относится к зрению на свету. Анализ этих кривых показывает, что синий цвет лучше виден в темноте, а красный цвет на свету.

Большое значение при определении условий видимости имеет адаптация глаз. В процессе адаптации в значительной степени (до10⁸ раз) меняется чувствительность зрения. Различают две формы адаптации: темновую (при переходе от света к темноте) и светловую (при переходе из темноты на свет). Темновая адаптация протекает дольше и длится до десятков минут, а светловая адаптация – единицы и даже доли минут.

 

Рис.4.89. Спектральная чувствительность глаза:

сплошная кривая – на свету;

пунктирная кривая – в темноте.

 

Таким образом, свет является естественным условием жизни человека, обеспечивает непосредственную связь организма с окружающим миром, является сигнальным раздражителем для органа зрения и организма в целом. Достаточное освещение улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, оказывает влияние на формирование суточного ритма физиологических функций человека. Недостаточная освещенность вызывает зрительный дискомфорт и ощущение напряженности, что может быть также причиной снижения производительности, качества труда и травматизма. Неправильная эксплуатация, так же как и ошибки, допущен­ные при проектировании и устройстве осветительных установок в пожаро- и взрывоопасных цехах (неправильный выбор светиль­ников, проводов), могут привести к взрыву, пожару и несчаст­ным случаям.

 

Основные понятия и характеристики освещения.

Свет представляет собой часть оптического спектра электромагнитных излучений. Оптическая часть спектра состоит из ультрафиолетовых, видимых (свет) и инфракрасных излучений. Видимое излучение оценивается по световому ощущению, которое оно производит на глаз, называется световым излучением, а мощность такого излучения - световым потоком (Ф). Единица светового потока – люмен (лм).

Как правило, источники света излучают световой поток в различных направлениях неодинаково. Поэтому, чтобы охарактеризовать интенсивность излучения светового потока в том или ином направлении, вводят понятие силы света источника - I (кд). Единица силы света – кандел (кд).

(4.115.)

где — ω телесный угол (в стерадианах) или часть про­странства, заключенного внутри конической поверхности. Значение ω определяется отношением площади, вы­резаемой им из сферы произвольного радиуса r, кквад­рату этого радиуса

(4.116.)

 

Освещенность, оцениваемая в люксах Е (лк) — отношение светового потока к площади освещаемой им поверхности

(4.117)

 

Яркость светящейся поверхности - В (кд/м²) — это отношение силы света в данном направлении к площади проекции светящейся поверх­ности на плоскость, перпендикулярную к данному на­правлению излучения

(4.118.)

 

Качество освещения и условия видимости характеризуются также фоном, контрастом объекта с фоном, показателем дискомфорта, коэффициентом пульсации и др.

Основные гигиенические требования к производственному освещению можно сформулировать следующим образом:

Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру выполняемых зрительных работ и установленным гигиеническим нормам.

Необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства.

На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени. Наличие резких теней создает неравномерное распределение яркости в поле зрения, искажает размеры и формы объектов различения, в результате повышается утомление, снижается производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, способствующие увеличению травматизма.

В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость – это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность). Ослепленность приводит к быстрому утомлению человека и снижению его работоспособности.

Величина освещенности должна быть постоянной во времени.

Следует выбирать оптимальную направленность светового потока, что позволяет в одних случаях рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других - различить рельефность элементов рабочей поверхности.

Следует выбирать необходимый спектральный состав света. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов.

Осветительная установка не должна быть источником дополнительных опасностей. Необходимо свести до минимума тепловыделения, шум, опасность поражения током и пожароопасность. Установка должна быть удобной, надежной и простой в эксплуатации.