Файл: Хохлов, В. А. Видимость сигнальных огней и знаков судоходной обстановки в различных метеоусловиях учебное пособие для студентов судоводительской специальности.pdf

ля и рассеяния светового потока в глазных средах, вследствие че­ го возникает вуалирующая световая пелена, снижающая эффек­ тивное значение контраста с фоном.

Автором данной работы были измерены пороги контрастной чувствительности на солнечной дорожке. В результате проведен­ ных исследований установлено, что пороги контрастной чувстви­ тельности в этих условиях возрастают до 40—50%• Отсюда ясно, почему трудно опознавать плавучие знаки судоходной обстановки в условиях слепящей яркости солнечной дорожки. Следует заме­ тить, что действие на зрение судоводителя слепящей яркости сол­ нечной дорожки в течение продолжительного времени, сильно утомляет его зрительный аппарат.

С целью повышения контрастной чувствительности и увеличе­ ния степени видимости плавучих знаков судоходной обстановки на солнечной дорожке автором были предложены защитные сред­ ства для глаз судоводителей. Это очки, изготовленные из поляри­ зационных фильтров. Применение этих защитных средств сни­ жает порог контрастной чувствительности глаза и позволяет полу­ чить выигрыш в улучшении видимости в 1,5—2 раза по сравнению с нейтральными фильтрами такой же плотности.

Для судоводителей быстроходных судов важное значение имеет такая функция зрения, как скорость различения. Скорость различения—это величина, обратная времени различения, т. е. ми­ нимальному времени экспозиции объекта, обеспечивающего реше­ ние той или иной зрительной задачи. Скорость различения зави­ сит от величины контраста объекта с фоном и яркости фона. Она увеличивается с увеличением контраста с фоном и яркости фона, причем особенно сильно при малых яркостях фона.

Экспериментально установлено, что скорость различения не­ ожиданно возникшего препятствия вдвое меньше по сравнению со случаем, когда судоводитель ожидает увидеть это препятствие. С увеличением скорости движения уменьшается скорость разли­ чения и уменьшается эффективный контраст, т. к. изображение объекта движется по сетчатке глаза, а контуры изображения вос­ принимаются нечетко. Это приводит к уменьшению дальности ви­ димости. В. А. Гавриловым [6] показано, что один и тот же ярко­ стный контраст между объектом и фоном дает различный зритель­ ный эффект в зависимости от характера контура объекта. Види­ мый контраст объекта с размытым контуром всегда оказывается меньше его собственного яркостного контраста.

В настоящее время на внутренних водных путях основным яв­ ляется глазомерный способ судовождения. При этом судоводители определяют расстояния до объектов путем сопоставления ряда признаков: в частности ожидаемого по законам перспективы раз­ мера известного предмета (его изображения на сетчатке), возмож­ ности различения отдельных деталей предмета; подсознательной оценки действия конвергирующих мышц глаза; сопоставления

18

взаимного расположения наблюдаемого и других предметов, на­ ходящихся в поле зрения. Как показывает опыт, зрительное опре­ деление расстояния значительно более точно осуществляется би­

Ввиду того, что наши глаза удалены друг от друга на некоторое расстояние, изображение, полученное одним глазом, несколько от­ личается на близком расстоянии от изображения, получаемого другим. В результате слияния этих (немного различающихся) изображений и получается впечатление рельефности наблюдаемых предметов.

Наряду с этим восприятию большей или меньшей удаленности помогают также конвергенция* и аккомодация.** Сведение зри­ тельных осей глаза есть признак близости объекта, разведение их—его удаленности. Конвергенция отсутствует при рассматрива­ нии предметов, удаленных в среднем более чем на 450 м. Наи­ большая удаленность объекта, при которой мы все еще способны воспринимать его рельефность, является 1300—2600 м (по данным разных исследований).

Необходимо заметить, что большое влияние на восприятие про­ тяженности пространства в различных направлениях оказывает привычка видеть предметы в атмосфере в определенных условиях освещения и перспективы.

При оценке дальности видимости в атмосфере предметы ка­ жутся нам дальше, чем на самом деле, если солнце светит сзади (когда воздух очень прозрачен), если задний фон предмета хоро­ шо освещен (когда пространство между предметом и глазом не просматривается), если оценка расстояния до предмета происходит над однородной, нерасчлененной поверхностью (водная гладь, большое поле ржи). Ошибки в определении расстояния до пред­ мета в противоположную сторону происходят при солнечном осве­ щении в лицо, при мерцающем свете и в сумерках, когда задний фон предмета плохо освещен, при подъеме местности, когда пред­ мет виден не полностью.

Для характеристики точности зрительного обнаружения разно­ удаленное™ двух предметов, наблюдаемых бинокулярно, пользу­ ются понятием порога глубинного зрения. Порог глубины харак­ теризуется минимальной разностью углов, образуемых линиями зрения на фиксируемый и удаленный объективы. Величина поро­ га глубины сильно зависит от уровня яркости. Уменьшение ярко­

глаза для обеспечения четкого изображения на сетчатке.

19

следовательно, к снижению остроты стереоскопического зрения. Экспериментально установлено, что ночью точность глазомерных оценок расстояний судоводителями, вследствие возрастания поро­ га глубины, значительно падает.

Автором данной работы экспериментально установлено, что при наличии в поле зрения судоводителя слепящей яркости, точ­ ность глазомерных оценок расстояний также значительно пони­ жается. Необходимо, чтобы судоводители при управлении судном в этих условиях учитывали возможность ошибок при глазомерном определении расстояний. Судоводителям необходимо также учи­ тывать следующее обстоятельство. Если на открытом месте, на­ пример, на море, посмотреть на небо, то сразу можно заметить, что небесный свод имеет форму не полушария, а скорее плоской опрокинутой чаши, иначе сказать мы видим, что расстояние от глаза до точек небесного свода, находящихся у горизонта, значи­ тельно превышает расстояние до точки в зените, т. е. небесный свод сплюснут по вертикальному направлению.

Основной причиной приплюснутости небесного свода следует считать психологическую привычку человека видеть предметы в атмосфере в определенных, наиболее часто встречающихся усло­ виях освещения и перспективы, которая сложилась у него под влиянием длительного опыта в зрительном восприятии простран­ ства. Соотнося предметы на небосводе к приплюснутой поверхно­ сти, судоводитель будет неправильно оценивать высоту предметов, проектирующихся па небесный свод. Предметы, проектирующиеся

на небесный свод ниже 35°, переоцениваются в размерах. Облака на горизонте, башни, створные знаки на фоне неба кажутся боль­ шими, чем на самом деле. Если действительный угловой размер предмета у горизонта (по приборам) составляет 5°, то наблюда­ тель на глаз оценит его в 13,3°.

Как уже говорилось, параметрами порогового различения объ­ ектов являются: яркость фона, угловой размер и яркостный кон­ траст с фоном. Улучшение условий видимости объекта возможно путем увеличения любого из этих трех параметров зрительного процесса. При судовождении в заданных условиях освещения воз­ можна вариация лишь углового размера объекта, осуществляемая путем приближения объекта к глазу наблюдателя или применяя оптические приборы (зрительные трубы, бинокли). Применение оптических приборов для увеличения угловых размеров объектов наблюдения приводит к изменению освещенности сетчатки в зоне

А. А. Гершун [7] ввел понятие о физическом увеличении прибора, показывающем, во сколько раз необходимо увеличить линейный размер объекта наблюдения, чтобы невооруженным глазом ви­

20

деть его также, как через оптический прибор. Это понятие можно выразить следующей формулой

вует «критическое расстояние», в пределах которого угловые раз­ меры не влияют на дальность видимости. При использовании вось­ микратного бинокля «критические расстояния» знаков судоходной

от коэффициента светлоты b = —-, т. е. от отношения яркости зна-

Б

ка к яркости неба у горизонта. Коэффициент светлоты в природ­ ных условиях меняется в широких пределах. При наблюдении объектов со стороны, противоположной солнцу, яркость объектов мала, а яркость неба велика, поэтому коэффициент светлоты мал. Согласно формуле (6) контраст при этом будет быстро убывать с расстоянием, в результате чего дальность видимости знаков, на­ блюдаемых со стороны противоположной солнцу, на светлом фо­ не оказывается малой. Если наблюдать знаки в направлении сол­ нечных лучей, яркость объекта будет большой, яркость фона от­

21