Основные зрительные функции и их зависимость от освещения

К функциям зрения, играющим наиболее важную роль в трудовом процессе, относятся: контрастная чувствительность, острота зрения, быстрота различения деталей, устойчивость ясного видения, цветовая чувствительность.

Способность глаза различать минимальные уровни яркости объекта (детали) и фона называется контрастной (различительной) чувствительностью. Установлена зависимость контрастной чувствительности от условий освещения объекта и яркости, к которой глаз предельно адаптировался. Максимальная контрастная чувствительность обеспечивается яркостью фона в пределах 100 - 2200 нт. За пределами этих величин контрастная чувствительность понижается.

Наличие в поле зрения очень больших яркостей не только вызывает временное ослепление, но и может приводить к повреждению светочувствительных элементов сетчатой оболочки.

Острота зрения - максимальная способность различать отдельные объекты. Нормальный глаз различает две точки, видимые под углом в 1°.

В производстве наряду с другими условиями световой обстановки большое влияние на остроту зрзния оказывает освещенность. С ростом освещенности до определенного уровня растет острота зрения.

Для успешного проведения работы, связанной с необходимостью различения мелких предметов и отдельных деталей в наикратчайший период, важна скорость их различения - скорость зрительного восприятия. Эта функция также находится в прямой зависимости от уровня освещенности.

Четкое изображение рассматриваемого предмета глаз в состоянии сохранить лишь в течение какой-то части общего времени, затрачиваемого на конкретную зрительную работу. Эту функцию глаза - способность удерживать отчетливое изображение рассматриваемой детали, принято называть устойчивостью ясного видения.

Состояние этой функции определяется как отношение времени ясного видения к общему времени рассматривания детали. Наблюдается заметное повышение устойчивости ясного видения при увеличении уровня освещенности и ее снижение в процессе работы в результате развития зрительного утомления. При одинаковых условиях освещенности устойчивость ясного видения при менее напряженной работе будет выше, чем при более напряженной.

Определенная роль при выполнении зрительной работы принадлежит такой зрительной функции как цветоощущению. Значение этой функции возрастает при выполнении производственных операций, связанных с необходимостью цветоразличения.

Наиболее благоприятные условия цветоощущения создаются при естественном (солнечном) освещении, а также при искусственном освещении люминесцентными лампами с исправленной цветностью.

Цвет оказывает влияние также на другие зрительные функции. Доказано, что острота зрения, скорость зрительного восприятия, устойчивость ясного видения и в конечном итоге зрительная работоспособность имеют максимум в желтой зоне спектра и постепенно снижаются по направлению к краям, причем наиболее низкие показатели характерны для синего цвета.

Зона оптимальных цветов совпадает с максимумом спектральной чувствительности глаза к монохроматическим излучениям.

Для успешной зрительной работы важное значение имеет зрительная адаптация, т. е. приспособление глаза к изменившимся условиям освещения. Благодаря процессу адаптации зрительный анализатор обладает способностью работать в широком диапазоне освещенностей. Различают световую и темновую адаптации. Световая адаптация - приспособление глаза к работе в условиях высокой яркости поля зрения. Световая адаптация при повышении яркостей в поле зрения происходит быстро - в течение 5 - 10 мин; темновая адаптация - приспособление глаза к более низким яркостям поля зрения, развивается медленнее (от 30 мин до 2 ч). Процесс адаптации сопровождается фотохимическими и нервными процессами, перестройкой рецептивных полей в сетчатке глаза, изменением диаметра зрачка (зрачковый рефлекс).

Частые изменения уровней яркости приводят к снижению зрительных функций, развитию утомления вследствие переадаптации глаза. Зрительное утомление, связанное с напряженной работой и частой переадаптацией, приводит к снижению зрительной и общей работоспособности.

Гигиенические требования к производственному освещению

Для создания гигиенически рациональных условий освещения на производстве к нему предъявляются определенные требования, отражающие как количественные, так и качественные характеристики световой обстановки. Освещенность рабочей поверхности должна быть достаточной для проведения конкретного рабочего процесса.

При недостаточной освещенности и напряжении зрения состояние зрительных функций находится на низком функциональном уровне, в процессе выполнения работы развивается утомление зрения, понижается общая работоспособность и производительность труда, возрастает количество брака, повышается опасность производственного травматизма. Низкая освещенность способствует развитию близорукости, нистагма.

Необходимые уровни освещенности нормируются в зависимости от точности выполняемых производственных операций, световых свойств рабочей поверхности и рассматриваемой детали, системы освещения. Достаточность освещенности является количественным показателям.

К гигиеническим требованиям, отражающим качество производственного освещения, относятся:

· равномерное распределение яркостей в поле зрения и ограничение теней;

· ограничение прямой и отраженной блескости;

· ограничение или устранение колебаний светового потока.

Равномерное распределение яркости в поле зрения имеет важное значение для поддержания работоспособности человека. Если в поле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличающиеся по яркости (освещенности), то при переводе взгляда с ярко на слабоосвещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться. Частая переадаптация ведет к развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.

Степени неравномерности освещенности определяется коэффициентом неравномерности - отношением максимальной освещенности к минимальной. Чем выше точность работ, тем меньше должен быть коэффициент неравномерности. Равномерность освещенности достигается рациональной схемой размещения светильников, системой освещения, запрещением применения только местного освещения.

Наличие теней создает резкую неравномерность освещения, особенно опасны движущиеся тени. Необходимо устранять или смягчать их, что достигается правильным выбором направления светового потока на рабочую поверхность, а также увеличением отраженной составляющей освещенности. При неустраненных тенях на рабочей поверхности отношение освещенности в тени к незатемненному участку должно быть не менее 0,3.

Чрезмерная слепящая яркость (блескость) - свойство светящихся поверхностей с повышенной яркостью нарушать условия комфортного зрения, ухудшать контрастную чувствительность или оказывать одновременно оба эти действия. Блескость вызывает слепимость, нарушает видимость, приводит к утомлению глаза и снижению общей работоспособности. Различают блёскость прямую (создается источниками света и осветительными приборами - светильники, окна), периферическую (от светящихся поверхностей, расположенных вдали от направления зрения), отраженную (от зеркальных поверхностей).

Отраженная блескость понижает контраст между деталью и фоном, вызывает ослепленность, утомление зрения и может привести к несчастным случаям. Слепящее действие зависит как от чрезмерной блескости, так и от контраста объекта различения с фоном. Чем меньше контраст, тем больше слепимость.

Способом защиты от прямой блескости является понижение яркости видимой части источников света с помощью отражателей и рассеивателей, т. е. специальной арматуры. Мерой защиты служат защитный угол светильника и высота его подвеса.

Ослабление отраженной блескости может быть достигнуто правильным выбором направления светового потока, уменынением яркости источников света, устройством отраженного освещения, изменением угла наклона рабочей поверхности, заменой блестящих поверхностей матовыми. Причинами колебаний светового потока могут быть изменение напряжения в сети, подвижное крепление источников света и пульсации светового потока газоразрядных ламп. Для снижения колебаний светового потока следует иметь раздельно осветительную и силовую сети, предусматривать жесткое крепление светильников, особенно местного света, специальные схемы включения газоразрядных ламп (на три фазы сети, на две фазы сети, по опережающе-отстающей схеме и др.).

В последние годы возникло новое направление в гигиене освещения - создание динамического, т. е. изменяющегося в течение рабочего дня, освещения. Оно может быть динамическим по интенсивности или по спектру излучения. Такое освещение является эффективным способом профилактики утомления. Его целесообразно использовать в помещениях с недостаточным естественным освещением, а также при напряженных зрительно-эмоциональных или монотонных работах.