Характеристики зрительного восприятия человека

При взгляде на предмет глаз непроизвольно устанавливается так, чтобы изображение предмета попадало на желтые пятна обоих глаз.

Форма и цвет предмета воспринимается при его яркости не менее 10 кд/м². При 0,003 кд/м² функционируют только палочки (сумеречное зрение). Колбочки чувствительны к длине световых волн. С помощью колбочек определяется цвет. Глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков.

Поле бинокулярного зрения приведено в табл.2.4.

Таблица 2.4.

Направление от центра поля зрения	Границы, град.
Общие	Участка, видимого одновременно двумя глазами
Вправо и влево
Книзу
Кверху

Основными характеристиками зрительного восприятия являются: угловые размеры, уровень адаптирующий яркости, контраст между объектом и фоном, время предъявления сигнала.

Угловой размер изображения – это угол между двумя лучами, направленными от глаз наблюдателя к крайним точкам наблюдаемого объекта:

,

где: h- линейный размер изображения;

- расстояние от оператора до изображения.

Адаптирующая яркость – яркость, к которой приспосабливается глаз. Она определяется как средняя из суммы яркостей, воспринимаемых глазом.

Контраст – отношение разности яркости изображения символа В и фона В_ф к яркости изображения:

.

Диапазон яркостей, воспринимаемый глазом, составляет 10¹² (от 10^-7 до 10⁵ кд/м²), но он может восприниматься только по частям.

Временной параметр глаза, характеризуется критической частотой мельканий (КЧМ), определяющей границу ощущения прерывистого сигнала. При превышении порога КЧМ сигналы сливаются в ровный немигающий свет. Согласно закону Тальбота, средняя яркость, воспринимаемая глазом равна:

,

где: Т – период повторения;

В(t) – мгновенное значени яркости;

t₁ и t₂ – моменты времени, соответствующие началу и концу возбуждения участка экрана.

КЧМ зависит от величины яркости:

f_кр =9,6 lg(10^-4B)+65, Гц.

Так, при В=30-350 кд/м² КЧМ равна от 40 до 49 Гц.

После прекращения действия света кажущиеся яркость В_к(t) спадает по экспоненциальному закону.

,

где: - яркость в момент прекращения действия раздражителя;

- постоянная инерции времени.

Инерция для центрального зрения равна 0,10÷0,20 с. и 0,1÷0,32 с. – для периферического.

Время наведения глаза в одну точку составляет около 165 мс.

За счет бинокулярности зрения глаз различает разницу в положении предметов:

Расстояние видения, м					0,5
Замечаемая разница, мм			1,5	0,4	0,1

Острота зрения характеризуется порогом разрешения – минимальным углом, под которым две равноудаленные точки видны как раздельные. Предельный угол разрешения составляет десятые доли угловой минуты.

Максимальная чувствительность зрения лежит в области желто - зеленых цветов. Лучше различаются такие комбинации цветов: синий на белом, черный на желтом, зеленый на белом, черный на белом, зеленый на красном, красный на желтом.

2.5. Антропометрические характеристики человека, её сенсорно-моторная реакция.

Оператор выполняет следующие управляющие воздействия: нажатие кнопок, рычагов, переключение тумблеров, и т.д. - различные двигательные реакции. Конструирование СОУ невозможно без учета моторной деятельности оператора. Эта деятельность характеризуется размерами моторного поля, формой траектории и скоростью движения, силовыми параметрами, точностью движений и энергетическими затратами. В таблице 2.5. приведены усредненные характеристики часто встречающихся реакций.

Таблица 2.5.

Вид реакции	Время реакции (среднее), с
Один шаг (ходьба)	0,61
Шаг в сторону	1,1
Поворот туловища	1,2
Наклон туловища	1,26
Вращательное движение кисти с усилием	0,72
Время изменения направления движения	0,1
Время быстрого движения по направлению к предмету при расстоянии до него 25 мм более 300 мм	0,21 0,33

Время реакции зависит от:

- вида раздражителя. Скорость реакции на звуковой раздражитель выше, чем на зрительный;

- интенсивности раздражителя. Чем выше интенсивность, тем быстрее реакция, но до определенного условия интенсивности раздражителя;

- тренированности оператора;

- настройки оператора на определенное восприятие;

- возраста и пола;

- строение организма;

- сложности реакции;

Время реакции можно определить выражением

Т_ч=270ln(Д+1), мс

где: Д – число возможных альтернатив.

Движение рук человека имеет скорость 5-800см/с. Движения «от себя» быстрее, чем «к себе», зато движения «к себе» характеризуются большей точностью.

Вращательные движения в 1,5 раза быстрее поступательных.

Элептические и круговые движения рук обеспечивают наибольшую производительность труда. Правой рукой удобнее двигать в горизонтальной плоскости и против часовой стрелки, левой – по часовой. Максимальное значение темпа у нажимных движений – 5-6 нажимов/с.

Статическая работа мышц по сравнению с динамической более утомительна и её превышение в трудовом процессе более 15% не рекомендуются.

Дата добавления: 2014-01-07