1

Funkcjonowanie zmysłu wzroku

Funkcjonowanie zmysłu wzroku

Oświetlenie

Oświetlenie

Marcin Kuliński
[e-mail]
http://ergonomia.ioz.pwr.wroc.pl

Budowa narządu wzroku

Budowa narządu wzroku

Siatkówka oka

Siatkówka oka

pręciki

wykrywają ruch oraz

zgrubny kształt

nie rozróżniają kolorów

mogą wykrywać bardzo

niewielkie ilości światła

około 100-120 milionów

czopki

rozróżniają drobne

szczegóły obrazu

rozróżniają kolory

i odcienie

nie funkcjonują przy zbyt

słabym oświetleniu

około 6-7 milionów

Rozmieszczenie czopków i pręcików

Rozmieszczenie czopków i pręcików

Rodzaje widzenia

Rodzaje widzenia

Widzenie fotopowe (dzienne)

ostry obraz w obszarze plamki żółtej, obwodowe pole widzenia pozwala
na postrzeganie ogólne

Widzenie skotopowe (nocne)

obraz o małej rozdzielczości i bez kolorów, ruch jest łatwo wykrywalny

Widzenie mezopowe (zmierzchowe)

stan przejściowy, kiedy czopki częściowo działają

Kluczowe mechanizmy procesu widzenia

Kluczowe mechanizmy procesu widzenia

Adaptacja

proces przystosowania narządu wzroku do zmiennych warunków
oświetlenia

Akomodacja

zdolność do zmiany długości ogniskowej, a tym samym do nastawiania
ostrości widzenia na różne odległości

Konwergencja

mechanizm niezależnego kierowania obu gałek ocznych na
obserwowany przedmiot tak, by oba jego obrazy odbierane były jako
jeden

2

Mechanizm adaptacji

Mechanizm adaptacji

Adaptacja optyczna

zmiana średnicy otworu źrenicy od 1.5 do 8 mm – zmiana ilości
wpadającego do oka światła jak 1:32

Adaptacja fotochemiczna

rodzaj adaptacji sensorycznej, większa ilość światła powoduje spadek
czułości receptorów i odwrotnie

Mechanizm akomodacji

Mechanizm akomodacji

ostrość na obiekcie dalekim

ostrość na obiekcie bliskim

Mechanizm konwergencji

Mechanizm konwergencji

Hamowanie oboczne

Hamowanie oboczne

jasność rzeczywista

jasność odbierana

pasma Macha

Kontrast następczy

Kontrast następczy

Kontrast następczy

Kontrast następczy

–

–

barwy dopełniające

barwy dopełniające

3

Złudzenia wzrokowe

Złudzenia wzrokowe

Złudzenia wzrokowe

Złudzenia wzrokowe

cd

cd

.

.

Złudzenia wzrokowe

Złudzenia wzrokowe

cd

cd

.

.

Oświetlenie

Oświetlenie

–

–

podstawowe pojęcia

podstawowe pojęcia

światło

Energia promieniowania o długości fali 380-760 nm, zdolna pobudzić
siatkówkę i wywołać wrażenie wzrokowe.

strumień świetlny

Część promieniowania emitowanego przez źródło światła widziana przez
oko ludzkie w jednostce czasu. Jednostką strumienia świetlnego jest
lumen [lm].

natężenie oświetlenia

Stosunek wielkości strumienia świetlnego padającego na płaszczyznę do
jej pola powierzchni. Wyrażany w luksach [lx], przy czym lx = lm/m

2

.

luminancja

Fizyczna miara postrzeganej jaskrawości. Zależy od natężenia
oświetlenia, właściwości fizycznych obserwowanego obiektu oraz jego
pola pozornej (obserwowanej) powierzchni.

równomierność natężenia oświetlenia

Stosunek natężenia minimalnego do natężenia średniego.

kontrast

Różnica między luminancją dwóch sąsiadujących ze sobą obszarów z
wyraźną granicą między nimi.

Oświetlenie

Oświetlenie

–

–

podstawowe pojęcia

podstawowe pojęcia

cd

cd

.

.

Czynniki wpływające na proces widzenia

Czynniki wpływające na proces widzenia

natężenie oświetlenia

jednorodność jasności powierzchni

równomierność jasności w czasie

występowanie zjawiska olśnienia

kolorystyka

4

Rola natężenia oświetlenia

Rola natężenia oświetlenia

odpowiedni poziom jest niezbędny do funkcjonowania zmysłu wzroku

zapewnia kontrast, a tym samym rozpoznawanie szczegółów

bezpośredni związek z szybkością akomodacji

powinno być dostosowane do wieku, zadania wzrokowego oraz wielkości

obiektów pracy

Wymagane parametry oświetlenia miejsc pracy według

Wymagane parametry oświetlenia miejsc pracy według

normy

normy

PN

PN

-

-

EN

EN

12464

12464

-

-

1: 2004

1: 2004

średnie natężenie oświetlenia (na wys. płaszczyzny pracy):

minimum 50 lx dla pomieszczeń magazynowych

300 lx dla pomieszczeń biurowych i pracy dorywczej

500 lx dla pomieszczeń biurowych i pracy o charakterze ciągłym

równomierność natężenia oświetlenia:

co najmniej 0.7 w obszarze zadania wzrokowego

co najmniej 0.5 w obszarze bezpośrednio (0.5 m) go otaczającym

Przykład oświetlenia w pomieszczeniu biurowym

Przykład oświetlenia w pomieszczeniu biurowym

Dopuszczalne kontrasty luminancji w polu widzenia

Dopuszczalne kontrasty luminancji w polu widzenia

10:1

1

0

:1

1

:3

Niepożądane kontrasty luminancji

Niepożądane kontrasty luminancji

jasne okna

jasne ściany sąsiadujące z ciemnymi podłogami

czarne obiekty na jasnych powierzchniach

odbijające światło płaszczyzny stołów

błyszczące części wyposażenia

W kierunkach najczęściej obserwowanych nie powinny znajdować się:

Zalecane współczynniki odbicia światła przez obiekty

Zalecane współczynniki odbicia światła przez obiekty

znajdujące się w polu widzenia

znajdujące się w polu widzenia

sufit 80 – 90%

ściany 40 – 60%

podłogi 20 – 40%

meble i inne powierzchnie wyposażenia 25 – 50%

5

Tętnienie światła w tradycyjnych świetlówkach

Tętnienie światła w tradycyjnych świetlówkach

3 źródła zasilane z tej samej fazy
UF = 0.157

2 źródła zasilane z tej samej fazy,
1 z przesunięciem o 1/2 okresu
UF = 0.77

3 źródła zasilane z przesunięciem
o 1/3 okresu każde
UF = 0.89

Zjawisko olśnienia

Zjawisko olśnienia

czasowe zaburzenie procesu widzenia

taki przebieg lub stan procesu widzenia, przy którym występuje uczucie

niewygody i/lub zmniejszenie zdolności rozróżniania obiektów na skutek
niewłaściwego rozkładu luminancji

przekroczenie możliwości adaptacyjnych oka lub wywołanie zmian

adaptacyjnych trwających na tyle długo, że prawidłowe widzenie jest
przejściowo ograniczone

Olśnienie bezpośrednie i pośrednie

Olśnienie bezpośrednie i pośrednie

Redukcja sprawności wzrokowej w zależności od kąta

Redukcja sprawności wzrokowej w zależności od kąta

obserwacji źródła światła

obserwacji źródła światła

Skutki olśnienia

Skutki olśnienia

wywołuje zmęczenie narządu wzroku

powoduje spadek zdolności rozróżniania szczegółów obrazu

ogranicza zdolności akomodacyjne i konwergencyjne oka

wywołuje odruchy obronne (mrużenie powiek, napięcie mięśni)

w skrajnych przypadkach może spowodować uszkodzenie siatkówki

Redukcja i eliminacja olśnień

Redukcja i eliminacja olśnień

usunięcie punktów świetlnych z pola widzenia pracownika

stosowanie opraw z odpowiednim kątem ochrony (nie mniej niż 60°

między źródłem światła a linią wzroku, oprawy typu dark-light)

zmniejszenie luminancji źródeł światła (większa liczba opraw o mniejszej

mocy świetlnej)

odpowiednie lokalizowanie miejsc pracy

matowe pokrycie płaszczyzn mogących odbijać światło (podłogi, biurka)