Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 10. Изменение световой чувствительности в зависимости от времени адаптации в условиях световой адаптации
• Благодаря явлению адаптации один и тот же уровень яркости какого-то предмета производит совершенно разные ощущения, в зависимости от тех световых условий, в которых глаз находится перед наблюдением этого предмета. Представим себе, например, коридор без окон, освещенный слабым электрическим светом. После яркого солнечного света он покажется настолько темным, что ориентироваться в нем будет очень трудно. Наоборот, после долгого пребывания в темноте освещение в таком коридоре может показаться ослепительно ярким.
Темновая адаптация. Этот процесс приспособления глаза человека возникает при мгновенном уменьшении яркости поля зрения от некоторого значения яркости Вп>а, называемого яркостью переадаптации, до нулевого значения яркости адаптации Ва = 0 [53]. Темновую адаптацию принято характеризовать кри? выми изменения светового порога в функции времени адаптации (рис. 9) или кривыми изменения световой чувствительности также в функции времени адаптации (рис. 10). Вид кривых изменения световой чувствительности в процессе темновой адаптации зависит от яркости переадаптации. Если яркость переадаптации невелика
37
(рис. 10, кривая 1), то в самой начальной стадии адаптационного процесса t sg 10 мин наблюдается существенный рост чувствительности. При высоких уровнях яркости переадаптации (рис. 10, кривая 2) начальный этап темновой адаптации t sg 10 мин характеризуется очень малой скоростью роста световой чувствительности зрительного анализатора.
Следует отметить, что наличие у кривых изменения светового порога в функции времени темновой адаптации двух отчетливо выраженных ветвей (см. рис. 9) еще раз свидетельствует о двойственности световоспринимающего аппарата.
Световая адаптация. Она характеризуется изменением световой чувствительности зрительного анализатора в процессе его приспособления к заданной яркости Ва после длительного1 пребывания в темноте. В противоположность темновой адаптации в процессе световой адаптации чувствительность глаза к свету понижается.
Кривые зависимости световой чувствительности от времени адаптации в условиях световой адаптации (рис. 11) характеризуются наибольшей крутизной в первую минуту приспособления зрительного анализатора. Это начальное падение чувствительности тем резче, чем больше яркость, на которую адаптируется наблюдатель. Общая длительность процесса световой адаптации обычно не превышает 5—10 мин.
При решении астронавигационных задач из пилотируемого космического корабля (ПКК) время темновой адаптации является весьма существенным фактором и очень важно для правильного решения, например, вопроса о внутреннем освещении кабины ПКК. Объектами наблюдения в астроизмерительных сеансах являются звезды до +4т,0. В работе [34] приводятся результаты определения времени адаптации зрительного анализатора человека при переводе взгляда со светящихся панелей с яркостью Ви± а = 0,5; 1,0; 3,5 и 10 кд/м2 на яркость космического фона Вф= 10_4кд/м2 и Вф=0,05 кд/м2, на котором наблюдались звезды четвертой звездной величины. Время экспозиции на каждую из указанных яркостей панелей составляло t3 = 5; 10; 15 с. В результате исследований установлено, что малые уровни засветки Вп. а =? 1 >0 кд/м2 при времени экспозиции 4 ^ 10 с практически не выводят сетчатку из состояния темновой адаптации, т. е. время переадапта-ционного процесса ta < 1 с. При яркости переадаптации Вп г = = 5 кд/м2 для всех t3 время адаптации ta ^ 2,5 с при уровне
Рис. 11. Зависимость световой чувствительности от времени адаптации в условиях световой адаптации при различных уровнях яркости фона В (кд/м2)
38
яркости космического фона = 0,05 кд/м2 и наблюдаемой звезде четвертой звездной величины.
В работе американских ученых [92 ] приводятся результаты исследований процессов адаптации применительно к задаче наблюдений в лунных условиях. Эти данные позволяют сделать вывод, что, во-первых, при наблюдении мелких деталей для тем-новой адаптации от сильно освещенной поверхности Луны к поверхности в тени или поблизости от черного космического неба астроному потребуется несколько минут; во-вторых, при переходе наблюдения от темной поверхности к светлой время протекания световой адаптации колеблется от 5 с до 2 мин в зависимости от решаемой задачи; и, в-третьих, видимость объекта на темной поверхности, которая примыкает к яркой, ухудшится из-за влияния на видимость засветок более яркой поверхностью.
Таким образом, при анализе видимости слабосветящихся объектов совершенно необходимо учитывать, закончился процесс адаптации или нет и, если нет, то как ухудшилась при этом световая чувствительность зрительного анализатора человека.
Изменение функций зрения в зависимости от условий наблюдения
Под влиянием изменившихся условий наблюдения могут меняться и функции зрения. Известно, например, что понижение барометрического давления вызывает снижение уровня световой чувствительности. Такие исследования были проведены впервые
Рис. 12. Изменение хода кривой световой чувствительности в относительных единицах в зависимости от времени тем-новой адаптации при изменении барометрического давления:
