Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 68 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

67
кд/м² в полумраке комнаты и (2-5)·10
5
кд/м² при прямой солнечной засветке
индикатора.
Способность глаза приспосабливаться к восприятию резко различных по све-
тимости объектов характеризуется логарифмическим законом Вебера-Фехнера,
связывающим фотометрическую яркость источника В с его физиологически
ощущаемой яркостью: В
фзл
: В
фзл
= a lnB + b, где a и b – константы. Динамиче-
ский диапазон восприятия глазом яркостей очень широк 10
-7
–10
5
кд/м²,(до 1
кд/м² работает сумеречный механизм зрения без цветового восприятия). Прак-
тически человек различает не более 8-10 градаций яркости (полутонов), надеж-
но < 4-5, минимально 2 (черное - белое).
Пространственные характеристики источника определяет разрешающая спо-
собность глаза (угловая) >1`, что соответствует возможности различения на
расстоянии 10 м двух штрихов, разделенных промежутком в 3 мм. Для быстро-
го и безошибочного восприятия простого объекта (цифры, буквы и т.п.) необ-
ходимо, чтобы угловые размеры этого объекта были ≥1°. Относительная вы-
сота знака определяется по формуле H = (0.5-1)10
-2
*R, где R – расстояние от
глаза до знака (для наручных часов Н ~ 3 мм, для дисплея H ~10-20 мм). Пол-
ный угол зрения близок к 120° по горизонтали, 90° по вертикали. Обзор для
зоны максимального разрешения, соответственно, 20° и 15°, поэтому стан-
дартный формат экрана 4:3.
Кроме яркости и размеров источника решающую роль в его восприятии игра-
ет контрастность светящейся поверхности. Яркостный контраст К = (В – В
Ф
)/В,
где В – яркость источника, В
Ф
– яркость фона. Практически для качественного
восприятия важна не столько величина К, сколько ее превышение над порого-
вой для данных условий контрастностью зависящей от яркости, освещенности,
угла зрения и т.д. Необходимо, чтобы К/К
пор
≥15-30. Рекомендации по каждой
величине – яркости, геометрическим размерам, контрасту – даются при ориен-
тации на наихудшее сочетание двух остальных характеристик. Практически,
при восприятии индикатора все факторы действуют совместно, поэтому пре-
дельные требования могут быть несколько ослаблены.
Инерционность зрения (~0.1 с) влияет на оценку временных характеристик
светового сигнала: при достаточно высокой частоте вспышек глаз перестает
ощущать мерцание. Закон Ферри-Портера устанавливает минимальную частоту
повторений, при которой глаз оператора не ощущает мельканий: f
кр
= a lgB
ср
+ b
(в зависимости от разрешающей способности глаза a = 1,5-12,5, b = 30-40, обыч-
но, f
кр
= 45-65 Гц). В соответствии с законом Тальбота физиологически
воспринимаемая (кажущаяся) яркость ощущается глазом как усредненная яр-
кость за период изменения: В
кажущаяся
= В
ср
= Т
-1
∫ В(t)dt. Указанные закономерно-
сти инерционности зрения должны учитываться при построении схем управле-
ния индикаторами, в частности, при выборе режимов мультиплексного управ-
ления.
Описание восприятия цвета является более сложным. Цветовые каталоги
включают до 10
7
различных оттенков. Трехцветная теория Гельмгольца вос-
приятия цветов основывается на том, что в сетчатке глаза имеется три свето-

Страницы