Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ существующих подходов к оценке световой среды, создаваемой источниками излучения 13
1.1. Анализ литературных данных оценки условий освещения 13
1.2. Исследование современного состояния и возможности использования металлогалогенных ламп малой мощности для внутреннего освещения 50
Выводы по аналитическому обзору и постановка задачи 61
ГЛАВА 2. Экспериментальные исследования функционального состояния органа зрения при освещении металлогалогенными лампами 63
2.1. Описание экспериментальной осветительной установки. Условия проведения эксперимента 63
2.2. Исследование влияния световой среды на временной порог ахроматической адиспаропии 74
2.3. Оценка условий освещения по изменению объема абсолютной аккомодации 90
2.4. Исследование остроты различения при освещении металлогалогенными лампами и люминесцентными лампами типа ЛБ 98
2.5. Влияние параметров световой среды, создаваемой металлогалоген ными и люминесцентными лампами типа ЛБ, на пороги цветоразличения 104
2.6. Исследование критической частоты слияния световых мельканий в условиях освещения металлогалогенными лампами и люминесцентными лампами типа ЛБ 121
Выводы 131
ГЛАВА 3. Субъективная оценка световой среды с металлогалогенными лампами 133
3.1. Использование психологического теста «САН» при оценке световой среды, создаваемой металлогалогенными лампами 134
3.2. Оценка условий освещения с помощью анкеты субъективных оценок 142
3.3. Установление корреляционных взаимосвязей между зрительными функциями и показателями субъективных оценок 146
Выводы 153
ГЛАВА 4. Разработка аналитического метода оценки световой среды на основе эмпирических зависимостей 155
4.1. Обработка результатов измерений по выявлению функциональных зависимостей между двумя параметрами 155
4.2. Анализ эмпирических зависимостей между функциями зрения и количественной характеристикой освещения 162
4.3. Аналитический метод оценки световой среды с эффективными источниками света 166
Выводы 1
Заключение
Список использованной литературы 174
Приложение 198
- Исследование современного состояния и возможности использования металлогалогенных ламп малой мощности для внутреннего освещения
- Исследование влияния световой среды на временной порог ахроматической адиспаропии
- Установление корреляционных взаимосвязей между зрительными функциями и показателями субъективных оценок
- Анализ эмпирических зависимостей между функциями зрения и количественной характеристикой освещения
Введение к работе
Современный уровень развития производства характеризуется стремительной тенденцией к миниатюризации и микроминиатюризации изделий, что влечет за собой неуклонный рост численности работающих, занятых на выполнении прецизионных трудовых операций. Это обусловило актуальность вопросов оптимизации условий труда при напряженных зрительных работах.
При составлении нормативных документов по освещению промышленных предприятий в разные годы использовались различные критерии: видимость, относительная видимость, зрительная работоспособность, технико-экономические показатели. Последние СНиП 23-05-95 основаны на относительном изменении производительности труда с учетом зрительного утомления. Именно возникающее в процессе выполнения точных зрительных работ зрительное утомление является адекватным критерием, позволяющим оценить состояние зрительного анализатора в условиях искусственного освещения.
Вопрос о комфортных условиях освещения при работах высокой точности остается открытым до настоящего времени, что в значительной мере обусловлено недостаточной изученностью влияния параметров световой среды на функциональное состояние органа зрения и организма в целом. Анализ существующих методов и методик физиолого-гигиенической оценки световой среды показал, что они не в полной мере учитывают комплексный характер воздействия излучения на зрительный анализатор. Как правило зрительное утомление оценивается только по одному звену органа зрения, что не соответствует адекватному зрительному восприятию объектов наблюдения. Отсутствие аналитического описания экспериментальных зависимостей, устанавливающих взаимосвязь параметров осветительной установки (ОУ) с основными характеристиками органа зрения, не дает возможность прогнозировать уровень зрительного утомления и определять оптимальные варианты освещения зрительных работ. Современный мировой рынок светотехнической продукции имеет широкий диапазон источников света, позволяющих в значительной степени экономить электроэнергию. Одними из наиболее перспективных источников излучения являются металлогалогенные лампы (МГЛ), обладающие высокой световой отдачей 75- 95 лм/Вт, сроком службы 6-П5 тыс. часов и хорошими цветопередающими параметрами: Ra - 75- -95, Тщ - 4000-нбОООК.
Проведенные ранее физиолого-гигиенические исследования световой среды, создаваемой МГЛ невозможно распространить на современные маломощные МГЛ (ММГЛ), т.к. параметры ламп значительно изменились. В связи с этим является актуальным проведение психофизиологических исследований осветительных условий с ММГЛ с учетом зрительного утомления, возникающего при выполнении напряженных зрительных работ.
Актуальность темы диссертации обусловлена отсутствием комплексного подхода к оценке эффективности осветительных условий с учетом зрительного утомления, возникающего в отдельных звеньях зрительного анализатора, а также необходимостью создания аналитической модели оценки условий освещения на основе экспериментальных исследований по влиянию световой среды, создаваемой маломощными металлогалоген-ными лампами, на отдельные функции зрения. Условия освещения, создаваемые современными высокоэффективными источниками света, требует всесторонней оценки, с учетом объективных, субъективных и психофизиологических критериев.
Целью исследования является разработка комплексного аналитического метода оценки условий освещения энергоэффективными источниками света, с учетом зрительного утомления. Для достижения поставленной цели было необходимо решить ряд задач:
- исследовать влияние осветительных условий с маломощными металлогало-генными лампами по степени зрительного утомления на основе функционального состояния органа зрения;
- выбрать наиболее чувствительные и отзывчивые к воздействию зрительной нагрузки методы и методики исследования условий освещения, позволяющие оценить зрительное утомление по состоянию аккомодационно-мышечного аппарата, сетчатой оболочки и коркового отдела зрительного анализатора;
- провести экспертную оценку освещения ММГЛ с использованием психологического теста «САН» (самочувствие, активность, настроение) и анкеты субъективной оценки в условиях лабораторного эксперимента;
- получить аппроксимации экспериментальных зависимостей абсолютных
значений исследованных зрительных функций от уровня освещенности рабочей поверхности и зрительной нагрузки;
- разработать комплексный метод оценки эффективности условий освещения на основе полученных аналитических зависимостей с учетом развивающегося зрительного утомления;
- определить наиболее благоприятные с психофизиологической точки зрения условия работы зрительного анализатора при освещении ММГЛ.
Объектом исследования явились: условия освещения, создаваемые ММГЛ, с точки зрения влияния на показатели функционального состояния органа зрения и экспертную оценку наблюдателей.
Методы исследования базируются на;
- комплексе общепринятых экспериментальных методов измерения показателей функционального состояния зрительного анализатора;
- методах статистической обработки, регрессионного и корреляционного анализа;
- фотометрических и светотехнических методах измерения параметров;
- методах субъективной оценки наблюдателей с помощью анкет.
Научная новизна:
- определена система методов оценки состояния зрительного анализатора по степени зрительного утомления с учетом его локализационного возникновения;
- теоретически обоснован выбор принципа оценки условий освещения источниками света при выполнении напряженных зрительных работ по степени зрительного утомления; - получены аналитические выражения, описывающие значения зрительных функций в условиях освещения ММГЛ (наполнение Na, ТІ, Dy, Но), в зависимости от качественных и количественных параметров световой среды;
- разработан комплексный аналитический метод оценки условий освещения по степени зрительного утомления на основе полученных экспериментальных данных;
- проведена многокритериальная психофизиологическая и гигиеническая оценка условий освещения ММГЛ;
- доказано, что металлогалогенные лампы малой мощности не оказывают отрицательного воздействия на орган зрения и организм человека в целом.
Научные результаты, выносимые на защиту.
1. Методический подход, позволяющий оценить эффективность световой среды при учете зрительного утомления.
2. Результаты всесторонних психофизиологических и гигиенических исследований световой среды, создаваемой ММГЛ (с добавками Na, ТІ, Dy, Но).
3. Аналитическая модель комплексной оценки эффективности условий освещения, позволяющая оценить зрительное утомление с учетом локализационных процессов его возникновения в зрительном анализаторе.
4. Эмпирические зависимости, описывающие абсолютные значения зрительных функций при освещении ММГЛ и люминесцентными лампами типа ЛБ до и после зрительной нагрузки;
5. Результаты исследований, показывающие отсутствие отрицательного воздействия световой среды, создаваемой ММГЛ (типа MHND), на орган зрения и организм человека во внутренних помещениях при выполнении напряженных зрительных работ. Практическая ценность результатов работы:
- разработанный метод оценки условий освещения искусственными источниками оптического излучения, дает возможность комплексно оценить состояние зрительного анализатора по степени зрительного утомления, возникающего в его основных звеньях;
- установленные аналитические зависимости позволяют оценить со стояние органа зрения по степени зрительного утомления при освещении ММГЛ и ЛЛ типа ЛБ при любом значении освещенности в исследуемом диапазоне от 200 до 2000 лк;
- разработана программа, которая может быть использована для оценки условий искусственного освещения при выполнении напряженных зрительных работ;
- психофизиологическая оценка условий освещения ММГЛ показала, что создаваемая ими световая среда не оказывает отрицательного воздействия на орган зрения и организм человека в целом и освещение ММГЛ может быть рекомендовано для промышленного освещения при выполнении напряженных зрительных работ;
- сопоставительный анализ характеристик исследованных ММГЛ типа MHND свидетельствует, что аналоги, разработанные на ОАО «Лисма-ВНИИИС» имеют близкие световые и цветовые параметры, что
позволяет распространить на них полученные результаты физиолого-гигиенической оценки.
Результаты диссертационной работы будут использоваться проектными организациями и при составлении норм искусственного освещения промышленных предприятий. Предложенный аналитический метод комплексной оценки целесообразно использовать в процессе проведения фи-зиолого-гигиенических исследовании условий освещения высокоэффективными источниками света по степени зрительного утомления
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на IV Международной светотехнической
л конференции «Светотехника на рубеже веков: достижения и перспективы» в г. Вологде (г. Вологда, 2000); V Всероссийском с международным участием совещании по материалам для источников света, электронных приборов и светотехнических изделий МИСЭПСИ-5 (г. Саранск, 2000 г.); V, VI и VII научных конференциях молодых ученых Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (г. Саранск, 2000, 2001, 2002 гг.); III международной научно-технических конференции: «Проблемы и прикладные вопросы физики» (г. Саранск, 2001 г.); VI и VII специализированных выставках с международным участием по светотехнике и осветительной технике в Москве (г. Москва, 2000, 2002 гг.); 13 Всероссийской научно-технической конференции «Обеспечение единства измерений в фотометрии и радиометрии оптического излучения» (г.Москва, ВНИИО-ФИ, 2001 г.), III Всероссийской научно-технической конференции «Свето-излучающие системы. Эффективность и применение» (г. Саранск, 2001); XXX, XXXI Огаревских чтениях, проводившихся па базе Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (г. Саранск, 2001, 2002 гг.); Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники» (г. Саранск, 2002 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ в отечественных журналах и сборниках трудов конференций и совещаний.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации 240 стр., включающий 40 рисунков и 60 таблиц. Список литературы содержит 268 наименований.
Исследование современного состояния и возможности использования металлогалогенных ламп малой мощности для внутреннего освещения
Таким образом, на основе полученных аналитических зависимостей, Никитиной Е.А. разработан метод оценки условий освещения по допустимому утомлению работающего в зависимости от категории напряженности зрительной работы. Установлено, что при выполнении напряженных зрительных работ приоритет должен быть отдан динамике зрительных функций в процессе работы. Однако, необходимо отметить, что оценка зрительного утомления проводилась только по какому-то одному из перечисленных показателей, без учета их особенностей, а, следовательно, не учитывались функциональные изменения во всех звеньях зрительного анализатора. В работе не указываются исследуемые источники света, не учитывается их спектральный состав.
Использование какого-либо одного показателя, даже самого эффективного, вряд ли даст возможность исчерпывающей оценки утомления. Более целесообразным является использование некоторого комплекса оценок, в который войдут по возможности разносторонние характеристики степени зрительного утомления. В связи с этим, основой для получения достоверных данных о влиянии количественных и качественных показателей световой среды, создаваемой искусственными источниками излучения на организм человека в целом и его орган зрения, должен явиться выбор методов исследования зрительного утомления, наиболее чувствительных и адекватных поставленным задачам. Для это го был проведен анализ существующих подходов к оценке световой среды с различными источниками света, а также методик, используемых разными авторами.
Исследование состояния аккомодационно-мышечного аппарата при выполнении напряженных зрительных работ проводилось многими учеными [60-62]. Растет число профессий, в которых предъявляются повышенные требования к органу зрения. В современном производстве четко просматривается тенденция к миниатюризации, увеличивается число работ, связанных с выполнением мелких и точных операций, иногда на пределе разрешающей способности зрения (корректоры, наборщики, операторы ПЭВМ, ткачи и т.п.). Отмечается, что у работников прецизионного труда [63] развивается профессиональная астенопия, часты жалобы на повышенное утомление органа зрения, разнообразные болевые ощущения в области глаз (у швей, вышивальщиц), чувство давления и боли в глазных яблоках, рези, иногда светобоязнь и расплывание объектов.
Мышечное утомление соответствующих звеньев зрительного анализатора в наиболее полном виде может быть выявлено с помощью различных акко-дометрических тестов. Для определения положения дальней точки ясного видения используют и субъективные (с помощью таблицы Головина-Сивцева) и объективные (скиаскопия, рефрактометрия) методы [64]. Объем абсолютной аккомодации, является важнейшей характеристикой функционального состояния органа зрения, и по его изменению в процессе зрительной нагрузки можно судить о степени зрительного утомления.
В течение многих лет в практике психофизиологического эксперимента, а иногда и в производственных условиях в качестве меры утомления органа зрения, а именно его аккомодационно-мышечного звена, использовалось относительное снижение устойчивости ясного видения [31, 65-69]. Этот метод основан на непрерывном 3-х минутном различении кольца Ландольта, размер разрыва которого близок к пороговому. Часть времени наблюдатель отчетливо различает направление его разрыва, некоторую же часть времени тест-объект "расплывается" и становится неразличимым. Отношение времени четкого различения разрыва кольца к полному времени его наблюдения и является УЯВ. Результаты исследований показали, что УЯВ уменьшается по мере роста зрительного утомления.
Известно, что глаз реагирует не на абсолютные значения возбудителя, а лишь на его изменения. Поэтому, если изображения при любых произвольных и непроизвольных микро- и макродвижениях глаза остается неподвижным относительно сетчатки, то зрительное ощущение быстро исчезает. Следовательно, два различных по яркости или цвету контактирующих поля, наблюдаемых одновременно, могут в некоторых условиях восприниматься как одинаковые. Такая ситуация может возникнуть, например, в условиях ограничения возможных движений глазного яблока за счет фиксации линии зрения наблюдателя.
Случаи, в которых возможно возникновение ахроматической адиспаро-пии, встречаются в производственных условиях достаточно часто. На многих производственных операциях по контролю изделий и, особенно при точной сборке и ручной обработке деталей имеет место достаточно длительная (порядка нескольких секунд, а иногда и более) фиксация линии зрения на некоторой точке. При этом, необходимо осуществлять различие двух смежных участков детали, имеющих небольшой яркостный контраст, возникающий лишь за счет условий тенеобразования.
Одной из причин тщательного изучения эффекта ахроматической адиспа-ропии послужила необходимость разработки нового более точного метода количественной оценки уровня зрительного утомления. Эффект адиспаропии тесно связан с состоянием нервной системы в целом и зрительного анализатора в частности, а потому он может быть использован в качестве меры зрительного утомления [70].
В последнее время большое распространение среди способов оценки зрительного утомления, возникающего в аккомодационно-мышечном аппарате органа зрения, получил метод оценки утомления с помощью измерения времени ахроматической адиспаропии, зависящей как от уровня контрастной чувствительности, так и от состояния глазо-двигательных мышц. Оба эти показателя весьма чувствительны к световой среде, а также количеству и качеству зрительной нагрузки работающего, что обуславливает возможность использования динамики измерения времени ахроматической адиспаропии для оценки зрительного утомления. Этот метод успешно использовался для относительной оценки зрительного утомления последних лет, в том числе при обосновании норм искусственного освещения и исследованиях относящихся к практическим вопросам гигиены и физиологии труда [71 ].
Исследование влияния световой среды на временной порог ахроматической адиспаропии
Для решения поставленных задач и проведения экспериментальных исследований была разработана осветительная установка в виде адаптационной камеры 0,65x0,65x0,75 м, изнутри покрытая белым диффузно - отражающим материалом. Коэффициент отражения рабочей поверхности р= 0,8. Установка располагалась в изолированном без естественного света помещении размером 2x2,5x3,65 м, коэффициенты отражения поверхностей составляли: потолка -0,7; стен - 0,5; пола - 0,2. Для освещения рабочей поверхности использовался световой прибор местного освещения, расположенный непосредственно над рабочим местом. Он располагался под углом более 60 к линии зрения наблюдателя и его светящиеся элементы не попадали в поле зрения экспериментаторов. В качестве источников излучения в различных сериях опытов использовались МГЛ типа MHND 70W (наполнение -Na, ТІ, Dy, Но ) фирмы Philips и ЛЛ типа ЛБ20. В качестве светильника общего освещения использовались приборы с ЛЛ типа ЛБ-40. Они служили для выравнивания распределения яркости в поле зрения. В целях предохранения глаз наблюдателей от прямой блескости, светильники местного освещения перекрывались светорассеивающим стеклом СБ группы III, с коэффициентом пропускания т=0,6 (по ГОСТ 9784-75).
При включении ММГЛ в сеть использовался ЭПРА, создающий питание f 20 кГц, в случае с ЛЛ использовалось трехфазное включение, гарантирующее отсутствие пульсации светового потока (Кп 5%) вредно воздействующее на орган зрения [36].
Установка позволяла изменять уровень освещенности рабочей поверхности от 200 до 2000 лк. Неравномерность освещения поверхности не превышала +10%.
Структурная схема экспериментальной установки приведена на рис.2.1. Изменение уровней освещенности рабочей поверхности обеспечивалось использованием нейтральных стеклянных фильтров в случае с МГЛ, а в случае с ЛБ использовались сетчатые фильтры и изменялось напряжение питания в пределах ±15% от номинального значения. Это в свою очередь позволило сохранить неизменными спектральные характеристики ламп [222].
Освещенность рабочей поверхности измерялась с помощью люксметра «Кварц-21» АДБ.3071.000.00. Относительная спектральная чувствительность люксметра соответствует требованиям ОСТ16.0.800.814-01 к преобразователям 1 класса (предел допускаемой основной относительной погрешности составлял не более 3%). Диапазон измерения освещенности составлял от 200 до 2000 лк.
Исследуемые ИС перед началом работ были профотометрированы. В ПРИЛОЖЕНИЯХ 1 и 2 приведены световые и цветовые параметры источников света, а также их спектры излучения.
Отдельные модели зрительно напряженных работ описаны в [31, 119, 134, 142, 223, 224]. В эксперименте были использованы элементы комплексной модели точной зрительной работы, предложенной Фаермарк [225, 226], которая заключалась в визуальном контроле металлических изделий, - обнаружение механических повреждений на металлических объектах, наборе канцелярских скрепок из стальной проволоки, на некоторых из них механическим путем нанесены на одной стороне поперечные царапины-риски, толщиной 0,15-0,25 мм, являющиеся объектом обнаружения. При этом моделируется работа II разряда СНиП 23-05-95. Партии объектов составлялись из обычных деталей, считавшихся «нормой» и деталей с метками - «брак». Соотношение между нормой и браком, а также полный объем работы выбирался с учетом следующих требований: 1) работа должна носить характер продолжительной зрительно напряженной деятельности (1,5-2 ч.), так как при точных зрительных работах наблюдается заметное расхождение в характере изменения зрительной работоспособности в зависимости от освещенности для кратковременной и длительной работы [227]; 2) она должна быть настолько сложной, чтобы ее абсолютно безошибочное выполнение в исследуемых ОУ было невозможно, вместе с тем процент брака не должен быть слишком велик (средневзвешенный брак не должен превышать 5%; 3) она должна быть, «утомительной», т.е. в результате ее выполнения должно развиваться зрительное утомление.
Металлические детали предварительно были разложены на партии, и в них заранее был исключен фабричный брак. Число бракованных деталей в каждой партии составляло не более 5% от общего количества деталей, общее число деталей в партии также не отличалось от «нормальной» более чем на 5%. Число бракованных деталей в каждой партии и число деталей при их подсчете испытуемому не было известно заранее. Размер дефекта, являющегося объектом различения контролировался заранее особой лупой с метрической шкалой и составлял от 3 до 5 , что соответствовало III разряду СНиП 23-05-95 [228]. Другой вид работ заключался в подсчете металлических деталей в отдельных партиях, где объектом различения являлся наибольший геометрический размер детали, который составлял 0,8 -1 мм, что соответствует IV разряду СНиП. Количество деталей в каждой партии наблюдателю неизвестно и оно могло отличаться от «нормы» не более чем на 5%. Работа с диффузными тест объектами заключалась в подсчете количества разрывов колец Ландольта с определенным направлением. Кольца Ландоль-та, напечатаны лазерным принтером на серой бумаге. В опыте использовались два варианта тест объектов, различающиеся размерами колец (а=5 , к=0,46; а І0 , к=0,46, которые соответствуют III и IV разрядам СНиП). В табл. 2.1., приведены основные характеристики выполняемых зрительных работ. Время выполнения зрительной работы составляло 2 часа. Ежедневно выполнялась одна из четырех видов работ. Ритм работы предлагался свободным и устанавливался для себя каждым испытуемым индивидуально, хотя выдаваемая инструкция рекомендовала выполнять работу как можно быстро и качественно. Экспериментальное исследование проводилось с группой наблюдателей в количестве 11 человек и в возрасте 21-31год. Необходимое число наблюдателей-экспертов определялось из требований по получению достоверных статистических данных. Эксперимент проводился дважды в день: в 9 и 12 часов и наблюдатели были разбиты на группы по два человека. Все наблюдатели прошли обследование состояния органа зрения. Рефракция наблюдателей была преимущественно эмметропической, цветоощущение без патологии, острота зрения на оба глаза составляла 1,0.
Установление корреляционных взаимосвязей между зрительными функциями и показателями субъективных оценок
Анализируя полученные результаты следует отметить, что в исследованных вариантах освещения с ростом уровня освещенности показатели субъективной оценки (по первому впечатлению) возрастают для ММГЛ на 44%, для ЛБ на 38 %. Однако, проведенная статистическая обработка результатов исследования показала, что на 5% уровне значимости различия между вариантом освещения с МГЛ и люминесцентного освещения с ЛБ являются недостоверными по всем проведенным вопросам, что согласуется с ранее полученными результатами ученых ВНИСИ [202]. Наивысшие баллы по всем вопросам соответствуют уровню освещенности 1500 лк. Полученные результаты согласуются с данными, полученными при оценки условий освещения по тесту «САН» (табл. ЗЛ) и результатами исследования зрительных функций.
Выявление взаимосвязей между результатами исследования зрительных функций и субъективной оценкой позволит получить более полную картину воздействия световой среды, создаваемой эффективными источниками излучения (какими являются исследуемые металлогалогенные лампы), на орган зрения и человека в целом.
Проведенные нами исследования зрительных функций позволили оценить световую среду, создаваемую МГЛ (типа MHN - TD) по степени зрительного утомления с учетом трех звеньев зрительного анализатора. В качестве исследуемых зрительных функций при изменении уровня освещенности рассматривались: критическая частота слияния световых мельканий (КЧСМ), временной порог ахроматической адиспаропии, острота различения, объем абсолютной аккомодации, острота цветоразличения на красный, синий и зеленые цвета, измеренные для неутомленного глаза и после двух часов зрительной нагрузки. Оценка психоэмоционального состояния экспертов при этом проводилась методами субъективной оценки.
Для выявления и установления тесноты связи между исследуемыми зрительными функциями, измеренными до работы по четырем вопросам теста, и результатами экспертных оценок проведен корреляционный анализ с использованием пакета программ ОЛИМП, предназначенного для автоматизации обработки данных статистическими методами. В процессе корреляционного анализа были рассчитаны: парные коэффициенты корреляции (г), іф-значения парных корреляций, критические значения -распределения при четырех степенях свободы, для вероятностей 0,95; 0,99; 0,999, Результаты обработки приведены в ПРИЛОЖЕНИИ 4 и в табл. 3.8, 3.9.
Выявлено наличие сильной положительной корреляционной связи между выставленной субъективной оценкой и зрительными функциями: объемом абсолютной аккомодации (р 0,01), временем ахроматической адиспаропии (р 0,01), остротой различения (р 0,01), КЧСМ (р 0,01). Достаточно высокая положительная корреляционная связь свидетельствует о том, что большим баллам, выставленным наиболее благоприятным условиям освещения с достаточно высокими значениями освещенности, соответствуют большие значения этих зрительных функций, обуславливающие оптимальные с физиологической точки зрения осветительные условия. Отрицательная корреляционная связь установлена с величиной порогов цветоразличения на красный (р 0,001), синий (р 0,001) и зеленые (р 0,001) цвета, что в свою очередь говорит о том, что наибольшим баллам субъективной оценки соответствует различение наименьших порогов цветоразличения. Установлено также, что уровень освещенности рабочей поверхности коррелирует с субъективной оценкой. Фактические значения коэффициентов корреляции составили: по первому впечатлению - г=0,82 (р 0,05); по достаточности освещенности - г=0,90 (р 0,01); по оценке цветопередачи - /-=0,94 (р 0,01); по общей субъективной оценке - г=0,83 (р 0,05). Положительная корреляционная связь свидетельствует о том, что, более высоким уровням освещенности выставлены более высокие баллы субъективных оценок.
В табл. ЗЛО, 3.11 представлены результаты корреляционного анализа между динамикой категорий психологического теста «САН», субъективной оценкой с помощью анкеты и относительным изменением зрительных функций после выполнения напряженной зрительной работы.
Анализ показал, что динамика категории «самочувствие» имеет отрицательную корреляцию с относительным изменением зрительных функций: ОАА (р 0,01), временным порогом ахроматической адиспаропии. (р 0,01), КЧСМ (р 0,01). Ухудшение самочувствия после зрительной нагрузки в значительной мере определяется уровнем освещенности рабочей поверхности и зависит от зрительной нагрузки (р 0,05). Изменение оценок по категории «активность» теста «САН» имеет достаточно высокий показатель парной корреляции с ахроматической адиспаропией (г=-0,85,р 0,05), ОАА (г=-0,82, р 0,05) и КЧСМ (г=-0,76, р 0,05). Результаты свидетельствуют об отсутствии корреляционных зависимостей между динамикой категории «настроение» после выполнения напряженной зрительной работы и зрительными функциями, что хорошо согласуется с данными других авторов [ 155].
Результаты показали высокую положительную корреляционную взаимосвязь между: выставленными баллами по субъективной оценке и относительным изменением зрительных функций. Установлено, что наибольшие баллы субъективной оценки соответствуют большему относительному показателю зрительных функций, а это в свою очередь наблюдается в условиях наименьшего зрительного утомления.
Анализ эмпирических зависимостей между функциями зрения и количественной характеристикой освещения
В выражении (4,25) имеется коэффициент 1/, который позволяет ввести равнозначность при оценке утомления, возникающего в рецепторном звене органа зрения. Так как состояние сетчатой оболочки оценивалось по относительному изменению порогов цветоразличения на красный, синий и зеленый цвета, что обусловлено особенностью световоспринимающей структуры зрительного анализатора, то, введение коэффициента позволило установить равную значимость каждого отдельного звена: аккомодационно-мышечного, рецепторного и коркового отдела, в процессе оценки утомления зрительного анализатора. Имея известные аналитические зависимости, можно определить У не только при исследуемых в эксперименте уровнях освещенности, а при любом в диапазоне от 200 до 2000 лк. Наиболее благоприятным для работы зрительного анализатора при выбранном источнике света будет тот уровень освещенности, при котором показатель Q, будет максимальным.
Составлена программа расчета комплексного показателя У с заданными коэффициентами а с для двух типов источников света ММГЛ и ЛЛ типа ЛБ. Подставив в уравнение 4Л9 расчетные коэффициенты, позволяющие определить соответствующие значения зрительных функций до и после зрительной работы с шагом 100 лк, рассчитаны абсолютные значения этих функций и их относительное изменение после двух часов работы. Расчетные результаты зрительных функций в условиях освещения ММГЛ типа MHND и ЛЛ типа ЛБ представлены в ПРИЛОЖЕНИЯХ 9 и 10.
Проведенный анализ показал, что при освещении ММГЛ минимальное зрительное утомление, которому соответствует максимум относительной величины зрительной функции в аккомодационно-мышечном аппарате наблюдается (по ОАА и временному порогу ахроматической адиспаропии) при освещенности 1500 лк, в рецепторном звене (по порогам цветоразличения) при - 1300 лк и корковом отделе (по КЧСМ) при 1700 лк. По комплексному показателю (по его максимальному значению) наиболее благоприятный уровень освещенности составил 1400 лк. В условиях освещения ЛЛ типа ЛБ эти уровни составили соответственно: 1700 лк, 1700 лк и 1200 лк, а по комплексному показателю -1500лк.
Абсолютные значения комплексного показателя в условиях освещения ММГЛ выше, чем при ЛЛ типа ЛБ, и соответствующие значению ММГЛ достигаются уже при уровне освещенности 900 лк. Это в свою очередь позволило сделать вывод о том, что эмпирические зависимости адекватно описывают экспериментальные данные и позволяют получить результаты при всех значениях в исследуемом диапазоне освещенности. 1. Использованный метод наименьших квадратов при обработке экспериментальных данных по выявлению функциональных зависимостей между двумя параметрами позволяет проводить интерполяцию при любых значениях параметров в заданном диапазоне, а также экстраполяцию в определенных допустимых пределах. 2. Получены эмпирические зависимости и определены расчетные коэффициенты, позволяющие рассчитать абсолютные значения исследуемых зрительных функций в условиях световой среды, создаваемой ММГЛ (типа MHND) и ЛЛ типа ЛБ в диапазоне освещенности от 200 до 2000 лк при неутомленном глазе и после двух часов зрительной нагрузки. 3. Установлено, что относительное отклонение между экспериментальными и расчетными значениями зрительных функций во всех случаях не превышало 5%. 4. Для оценки световой среды с высокоэффективными источниками излучения предложен метод оценки условий освещения по степени зрительного утомления с использованием комплексного показателя, позволяющего оценить физиологическое состояние зрительного анализатора по относительной динамике зрительных функций с учетом лока-лизационных процессов в органе зрения. 1. На основе анализа литературных данных показано, что напряженная зрительная работа в условиях искусственного освещения вызывает зрительное утомление, которое необходимо оценивать всесторонне, с учетом локализа-ционных процессов его возникновения. 2. Для комплексной оценки степени зрительного утомления определены наиболее чувствительные методы, учитывающие влияние на орган зрения степени сложности зрительной работы и условий освещения. Работу аккомода-ционно-мышечного аппарата целесообразно оценивать по объему абсолютной аккомодации и временному порогу ахроматической адиспаропии; состояние сетчатки - по остроте различения и порогам цветоразличения; состояние коркового отдела зрительного анализатора - по показателю критической частоты слияния световых мельканий. 3. Впервые проведены комплексные исследования влияния световой среды, создаваемой металлогалогенными лампами малой мощности (наполнение -Na, ТІ, Dy, Но) на функциональное состояние органа зрения по степени зрительного утомления для объектов III разряда СНиП в диапазоне освещенно-стей от 200 до 2000 лк. 4. Экспериментально установлено значимое различие в работе аккомодацион-но-мышечного аппарата при освещении ММГЛ и люминесцентном освещении ЛБ (по временному порогу ахроматической адиспаропии). В условиях постоянства уровня освещенности, время ахроматической адиспаропии в условиях освещения ММГЛ на 3-12% выше для неутомленного глаза и на 6-15% после зрительной нагрузки (III разряда СНиП), чем при люминесцентном освещении лампами типа ЛБ.
