Около 80% информации человек воспринимает при помощи органов зрения. Для нормального восприятия необходимо правильно и рационально спроектировать освещение в производственном помещении.
Световое излучение — это электромагнитные колебания, спектр которых определяется длиной волны от нескольких мкм до сотых долей мкм. Глаз человека воспринимает диапазон с длиной волны λ от 380 до 780 мкм. Этот диапазон называется видимой частью спектра или светом.
Основные светотехнические величины:
1. Световой поток F (Ф) — мощность лучистой энергии. Оценивается глазом по оказываемому ею световому ощущению. Измеряется в люменах (лм).
2. Сила света (давление света) I — пространственная плотность светового потока.
I = dФ/dΩ
или
I=Ф/Ω
где Ω — телесный угол, в котором распространяется световой поток. Измеряется в канделах (Кд).
3. Освещённость Е — поверхностная плотность светового потока.
Измеряется в люксах (лк).
E=dФ/dS=Ф/S
1, 2, 3 — характеристики света (источников света) и являются количественными показателями.
4. Яркость L – поверхностная плотность силы света в данном направлении.
L = I/(S*cosα),
где α — угол, характеризующий направление света. (Кд/м2). Яркость 30 тыс. Кд/м2 является слепящей.
5. Контраст К — различие в яркости или цвете предметов.
К = |Lоб — Lф|/Фпад,
где Lоб и Lф — яркость объекта и фона. К > 0,5 – большой контраст, 0,2<K<0,5 - средний, К < 0,2 – малый.
6. Коэффициент отражения — характеризует способность поверхности отражать падающий световой поток.
ρ = Фотр/Фпад.
7. Коэффициент поглощения — характеризует способность поверхности поглощать падающий световой поток.
α = Фпогл/Фпад.
8. Фон — поверхность, прилегающая к объекту различения, на которой он рассматривается. При ρ > 0,4 – фон светлый, 0,2 <ρ<0,4 - средний, ρ < 0,2 – темный.
9. Показатель ослеплённости Р — критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой.
10. Коэффициент пульсации — коэффициент глубинных колебаний освещенности внутри светового потока, изменяющегося во времени.
К = 100*(Еmах — Еmin)/(2*Еср).
11. Показатель дискомфорта — характеристика качества освещения, которая определяется степенью дополнительной напряжённости зрительной работы.
Вышеперечисленные показатели (4-10) - качественные. Они характеризуют условия зрительной работы.
Органы зрения человека способны реагировать на изменение световой среды и условий зрительной работы.
Аккомодация - автоматический процесс приспособления глаза к ясному видению разноудаленных объектов - осуществляется путем изменения кривизны хрусталика и, следовательно, его преломляющей способности. В состоянии покоя глазных мышц глаз настроен на рассматривание дальних объектов, находящихся на расстоянии не менее 6 м.
Адаптация - одна из разновидностей сенсорной адаптации, заключающаяся в приспособлении глаза к различным условиям освещения. Различают адаптацию к свету и к темноте. Адаптация к свету в норме происходит в течение 50 — 60 с. При нормальном состоянии зрительного анализатора она зависит от интенсивности и яркости воздействующего на глаз света. Адаптация зрения к темноте в норме продолжается приблизительно 30 — 45 мин. При этом происходит повышение чувствительности глаза в 8—10 тыс. раз. Однако процесс адаптации продолжается и в течение последующих часов пребывания в темноте.
Основные требования к производственному освещению:
1. Распределение яркости в поле зрения должно быть равномерным.
2. На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени.
3. Величина освещённости должна быть постоянной во времени.
4. В поле зрения должна отсутствовать повышенная яркость.
5. Величина соотношения между освещённостью рабочей поверхности и окружающего пространства не должна превышать 10:1.
6. Для обеспечения правильной цветопередачи необходимо, чтобы спектральный состав света был ближе к солнечному.