Характеристики засліплюючої яскравості

Відносна видимість. Око людини сприймає електромаг­нітні хвилі діапазону 380...760 нм. Але очі людини мають різну чутливість до різних хвиль. Найбільша чутливість — до хвиль в діапазоні 500...600 нм. Це — жовто-зелений колір. Залежність чутливості ока від довжини хвилі, тобто відчуття від подразника, характеризується коефіцієнтом відносної видимості К

де S_λ — відчуття, які виникають при дії подразника з дов­жиною хвилі λ, S_max — відчуття, що виникає при дії подраз­ника тієї ж потужності, але з довжиною хвилі 550 нм.

Ця залежність показана на рис. 6.

Із цієї залежності зрозуміло, що для забезпечення одна­кового зорового відчуття сигналів різного кольору необхід­но, наприклад, потужність синього випромінювання збіль­шити у 16, 6 раза, а червоного — в 9, 3 раза відносно жовто-зеленого кольору сигналів. Підвищення потужності сигналів можна забезпечити за рахунок яскравості, розміру сигналу та збільшення часу його сприймання.

Інформаційні характеристики зорового аналізатора зу­мовлені пропускною здатністю, що визначає кількість ін­формації, яку може сприйняти аналізатор за одиницю часу.

Якщо зоровий аналізатор уявити каналом зв'язку, кот­рий складається з ділянок різної пропускної здатності, то найбільша пропускна здатність — 5, 6 х 10⁹ біт буде на рівні фоторецепторів (сітківки) ока, на рівні кори — 20...70 біт, а для діяльності в цілому (прийняття рішень та виконання керуючих дій людини) — 2...4 біти. Тому зоровий аналіза­тор порівнюють з інформаційною «лійкою» — на вході має місце значна кількість інформації, яка поступово змен­шується, досягаючи рівня прийняття рішення або рівня ре­акції.

Рис.6

Чутливість ока до хвиль різної довжини

Просторові характеристики зорового аналізатора залежать від гостроти зору, поля зору і обсягу сприймання. Гострота зору характеризується властивістю ока розрізнювати дрібні деталі об'єкта. Вона визначається величиною, еквівалентною тому мінімальному розмірові об'єкта, за якого він розріз­нюється оком. Розмір об'єкта виражається в кутових вели­чинах, котрі пов'язані з його лінійними розмірами таким співвідношенням:

Рис.7

Співвідношення лінійних і кутових розмірів об’єкта

Де l — відстань до об'єкта; hі а — відповідно лінійний і ку­товий розміри об'єкта (рис. 7).

Нормальним вважається зір, при якому людина розрі­знює об'єкти величиною Г, що є одиницею гостроти зору, котра залежить від рівня освітлення об'єкта, відстані до нього та його положення відносно спостерігача.

Так, наприклад, якщо розглядати об'єкт під кутом 10°, гострота зору буде в 10 разів менша, а під кутом 30° — у 23 рази менша, ніж коли цей об'єкт знаходиться прямо перед спостерігачем.

Гострота зору характеризує абсолютний просторовий поріг зорового аналізатора. Оператор повинен працюва­ти на рівні оперативного порога, в якому кутовий розмір об'єкта буде не менший ніж 15' — для об'єктів найпро­стішої форми, а для складних об'єктів цей розмір має бути в межах 30...40'. Це розмір знака та інших елементів зображення об'єкта, котрі мають зовнішні та внутрішні деталі.

Поле зору умовно поділяють на три зони:

- центральне поле = 4°, де повніше розрізняються всі деталі об'єкта;

- поле ясного бачення ~ 30°...35°, де не розрізняються малі деталі об'єкта;

- периферійне поле = 75°...90°, в якому об'єкт тільки вияв­ляється, але не розпізнається.

Об'єкти, що перебувають у периферійній зоні, можуть бути переміщені в іншу зону при простому повороті голови або русі очей.

Обсяг сприймання характеризується кількістю об'єктів, які охоплює людина за одну фіксацію ока, тобто за симуль­танного сприймання. Доведено, що за одну фіксацію людина може охопити 4—8 не пов'язаних між собою об'єктів. Було експериментально доведено [120], що в зоровому об­разі відображається значна кількість об'єктів, але відтво­рюється їх значно менше, і цей процес залежить від обсягу пам'яті, тобто при визначенні цього параметра потрібно враховувати не стільки характеристики сприймання, скіль­ки характеристики короткочасної пам'яті, зокрема обсяг зберігання та відтворення інформації.

Часові характеристики зорового аналізатора визначають­ся часом та його складовими, необхідними для виникнення зорового відчуття і сприймання потрібної інформації в пев­них умовах роботи оператора.

Латентний період — це час до виникнення відчуття з початку подавання сигналу. Залежить він від потужності под­разника, його значущості, складності роботи і віку операто­ра, його індивідуально-типологічних характеристик. У се­редньому для людини він становить 150...240 млс.

Розглянемо часову діаграму роботи зорового аналізатора (рис. 8).

Рис. 8

Часова діаграма роботи зорового аналізатора

Упродовж часу t ₀ — t ₃ діє подразник, втім, зорове відчут­тя починається лише через певний період t₀ — t _г тобто ла­тентний період. Зорове відчуття, що виникає в момент t₁ поступово розвивається (період t₁ — t₂) і адекватно відобра­жає сигнал протягом часу А, t₂— t ₃, тобто до кінця дії подраз­ника (t₃). Після закінчення дії подразника зорове відчуття зникає не одразу, а поступово «згасає» за період t₃— t₄, який дістав назву періоду інерції відчуття.

Тривалість інерції відчуття залежить не тільки від харак­теристик сигналу (яскравості, кутових розмірів), а й від того, яким буде наступний сигнал, тобто наскільки він зможе «за­гасити» дію попереднього сигналу. В цей час виникають так звані «послідовні образи» [120], які мають різні характерис­тики (за кольором і розміром) і в певній послідовності змі­нюють один одного.

Може виникнути така ситуація, коли дія попереднього (першого) сигналу буде мати своє продовження завдяки по­слідовним образам, і в той же час почнеться дія наступного (другого) сигналу, тобто послідовний образ може накласти­ся на перцептивний образ наступного сигналу, і оператор не зможе відрізнити елементи першого сигналу від елементів Другого. Тому час дії основного сигналу повинен ураховува­ти час дії послідовного образу (табл. 4).

Урахування цих особливостей має велике значення для.

Залежність часу інерції відчуття від яскравості та кутових розмірів об'єкта Таблиця 4

організації потоку інформації. Якщо сигнали подаються дис­кретно, то їхній період має бути не менший за 0, 2...0, 6 с, в іншому разі образи попереднього і наступного сигналів бу­дуть накладатись один на інший.

Критична частота мерехтіння (КЧМ) — це частота, за якої відбувається злиття поточних образів подразників у єдиний образ об'єкта, тобто окремі проблиски сигналу сприймаються сукупно. КЧМ залежить від яскравості і спектрального складу сигналу, його розмірів та конфігурації знаків (рис. 9).

Залежність КЧМ від яскравості об'єкта підпорядкована основному психофізіологічному законові,

де а і с — константи, які залежать від розміру і конфігурації знака, а також від спектрального складу сигналу.

В нормальних умовах спостереження КЧМ становить 15...25 Гц, при втомі вона знижується. Якщо мерехтіння за­стосовується для кодування інформації (привертання уваги оператора), треба мати на увазі, що зорова втома буде най­меншою за частоти 3—8 Гц.

Час адаптації. Чутливість зорового аналізатора може змі­нюватися в 10^х разів. Є дві форми адаптації:

- темнова, при переході від світла до темряви;

- світлова, при переході від темряви до світла.

Час адаптації залежить від її форми і становить десятки хвилин при темновій та хвилини або частки хвилини при світловій.

Тривалість інформаційного пошуку. Значну роль у процесі сприймання сигналу та об'єктів відіграють рухи очей. Це дає змогу розглядати сприймання як дію, спрямовану на пошук джерела сигналу та обстеження об'єкта для побудови його образу.

Рухи очей поділяються на дві групи:

- пошукові, настановчі;

- гностичні, пізнавальні.

Для деяких видів операторської діяльності процес сприй­мання інформації зводиться до інформаційного пошуку сигналу або об'єкта з заданими ознаками. Такими ознака­ми можуть бути: світіння об'єкта, мерехтіння сигналу, ко­лір або форма об'єкта, положення стрілки на приладі тощо. Завдання оператора полягає у знаходженні необхідного сигналу за допомогою руху очей і встановлення їх у по­трібну позицію.

Загальний час інформаційного пошуку визначається за формулою

де t _и — час переміщення погляду, t_фі— час фіксації погляду, п — кількість фіксацій або кроків пошуку, t _п залежить від відстані переміщення погляду, тобто від кута, на який «ся­гає» око, а t_ф — від властивостей інформаційного поля, складності його елементів, індивідуально-психологічних вла­стивостей людини та професійної підготовки оператора.

В той же час для певних завдань і стабільного інформа­ційного поля ця характеристика відносно постійна (табл. 5).

Таблиця 5