4. Вплив освітлювальних умов на безпеку праці

4.1. Основні поняття та величини.

Ступінь втоми очей залежить від напруженості процесів, які супроводжують зорове сприйняття, тобто від напруженості процесів акомодації, конвергенції та адаптації очей.

Акомодація – здатність ока до чіткого бачення предмета на різних від нього відстанях за допомогою зміни кривизни кришталика (мінімальна відстань акомодації ~ 11 см і до 56 м). Сила акомодації A=R_д+R_. Втома м’язів ока приводить до появи короткозорості та далекозорості (аметропія очей). Анізометропія – нерівність аметропій очей спостерігача.

Рис. 4.1. До зв’язку між акомодацією та конвергенцією при стереоскопічному сприйнятті світу

онвергенція (рефракція) – здатність очей при розгляданні близьких предметів приймати положення, при якому зорові промені пересікаються на ньому (мінімальна відстань 10 см, нормальна, без напруження 47-48 см). Хвороба очей пов’язана з їх конвергенцією – косозорість. Якщо віддаль між очима рівна , то при малому куті конвергенції k їх осей отримується проста умова для нормального стереоскопічного сприйняття навколишнього світу (рис. 4.1):

, тобто, при стереоскопічному баченні існує тісний зв’язок між акомодацією ока та конвергенцією їх осей.

Адаптація – зміна чутливості ока в залежності від дії на нього подразника, зумовлена зміною діаметра зіниці а також двома типами чутливих рецепторів: паличок та колбочок. Тривала переадаптація призводить до втоми очей. (Діапазон чутливості ока по яскравості від доніт).

Освітлювальні умови характеризуються наступними величинами:

Світловим потоком [лм (люмен)] – є світлова енергія яка проходить через деяку площадку за одиницю часу та оцінена оком, тобто це потужність випромінювання оцінена оком. Одиницею світлового потоку єлюмен (лм) — світловий потік від еталонного точкового джерела в одну канделу (міжнародну свічку), розташованого у вершині тілесного кута в 1 стерадіан (рис. 4.2). Під стерадіаном розуміють тілесний кут у центрі сфери, який вирізає на її поверхні ділянку площі, що дорівнює квадрату радіуса сфери.

Рис. 4.2. Схематичне зображення, що пояснює деякі основні світлотехнічні одиниці

Силою світла [кд (кандела)] є просторова густина світлового потоку. За одиницю сили світла прийнята кандела (кд) — сила світла точкового джерела, що випромінює світловий потік в 1 лм, який рівномірно розподіляється всередині тілесного кута в 1 стерадіан. 1 кд = 0.999 св.
Освітленість [лк (люкс)] – поверхнева густина світлового потоку на об’єкті опромінення. За одиницю освітленості прийнято люкс (лк) – рівень освітленості поверхні площею 1 м², на яку падає рівномірно розподіляючись, світловий потік в 1 люмен. 1 лк = 1 лм/1 см².

Освітленість деякої площадки в околі точки А, створена точковим джерелом із силою світла І, знаходиться із співвідношення .

Ступінь бачення (яскравість джерела або опроміненого предмету) залежить від величини сили світла, випромінюємого джерелом (відбитого предметом) в напрямку ока, віднесеної до проекції поверхні, що світиться, на площину, перпендикулярну даному напрямку.

Яскравість джерела або освітленого предмету: ,

де І – сила світла, що випромінюється поверхнею в заданому напрямку, S – площа поверхні, _– кут між нормаллю до елемента поверхні Sі напрямком, для якого визначається яскравість.

Одиницею яскравості є ніт (нт) — яскравість поверхні, що світиться і від якої в перпендикулярному напрямку випромінюється світло силою в 1 канделу з 1 м. В старих одиницях, які вже заборонені до використання, яскравість вимірювалась у 1 св з 1 м² = 1 ніт = 10^-4 стільб (1 св з 1 см²).

До основних показників, що визначають умови зорової роботи, відносяться такі поняття як фон, контраст об’єкта з фоном, видимість, показник осліпленості, коефіцієнт пульсації.

Фон – поверхня, яка прилягає безпосередньо до об’єкту розрізнення. Фон характеризується коефіцієнтом відбивання R цієї поверхні, який залежним від кольору та фактури поверхні, його значення знаходиться в межах від 0.02 до 0.95. Якщо коефіцієнт відбивання більше 0.4 – фон світлий, від 0.2 до 0.4 – середній, менше 0.2 – темний.
Контраст об’єкта з фоном – , характеризується співвідношенням яскравостей об’єктаВ_О та фона В_Ф й визначається за формулою . При> 0.5 контраст великий, привід 0.2 до 0.5 – середній, приконтраст слабий.
Видимість – характеризує здатність ока сприймати об’єкт. Вона залежить від освітленості, розміру об’єкту, його яскравості, контрасту об’єкта з фоном, тривалості експозиції. Видимість визначається числом порогових контрастівв контрасті об’єкта та фона(– мінімальний контраст, який може розрізнити око, менше якого об’єкт оком не розрізняється).
Показник осліпленості – критерій оцінки сліпучої дії освітлювальної установки, значення якого визначається за формулою, де– коефіцієнт осліпленості,та– видимість об’єкту спостереження відповідно при екрануванні та при наявності блискучих джерел в полі зору.
Коефіцієнт пульсації освітленості – критерій оцінки відносної глибини коливань освітленості внаслідок зміни з часом світлового потокугазорозрядних ламп при живленні їх змінним струмом у %. визначається за формулою. Відповідні значення освітленості беруться за період її коливання в люксах.не повинен перевищувати 10 – 20% (Один з негативних моментів пульсації освітленості – стробоскопічний ефект).