Оценка эстетического воздействия и эргономика осветительных установок

К Г Э У

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Практическое занятие

Оценка эстетического воздействия и эргономика осветительных установок

Практическое занятие № 6

Оценка эстетического воздействия и эргономика осветительных установок

Продолжительность практического занятия – 2 часа.

Цель практического занятия – выявление особенностей эстетического восприятия человеком предметов и объектов при использовании осветительных установок.

1. Восприятие зрительной информации

1.1. Угол обзора

Важным в деятельности человека является восприятие зрительной информации. Особенности зрительного анализатора требуют, чтобы точки съема зрительной информации располагались в зоне, соответствующей углу зрения 30-40°, хотя с учетом периферического допустимый угол обзора может быть доведен до 90°.

В вертикальной плоскости угол обзора в два раза меньше угла обзора в горизонтальной плоскости. Оптимальное значение угла обзора в вертикальной плоскости находится в пределах от 0 до 30°. При съеме зрительной информации допускается расширение угла обзора до 30° вверх и 40° вниз относительно горизонтальной линии взора.

2.2. Опознавание знаков

Требуемый размер nтреб наблюдаемых знаков определяется с учетом оптимальной величины знака в угловых единицах aопт, для чего используется формула:

, (1)

где aопт – оптимальная величина знака в угловых единицах (aопт » 40¢);

l – расстояние до плоскости считывания.

Для светлых знаков на темном фоне при высоких контрастах знака и фона ширина знака должна составлять 0,6 его высоты, а расстояние между знаками – 0,5 ширины знака.

Наиболее опознаваемые формы знаков приведены на рис. 2. По точности опознавания знаки располагаются в следующей последовательности: треугольник, ромб, прямоугольник, круг, квадрат.

Рис. 2. Наиболее хорошо опознаваемые формы знаков

Возможности опознавания различных букв алфавитов также неодинаковы. По уровню опознавания буквы русского и татарского алфавитов, построенных на основе кириллицы, располагаются в следующем порядке: О, Ө, С, Ə, Т, Р, Ь, Х, У, Ү, Ф, И, Й, Д, К, Н, Ң, Ъ, Ч, Һ, Г, А, Е. Несколько хуже распознаются буквы Ж, Ш, З, Л, М, П, Ы, Э, Ю, Я, Б, В, Җ, Щ, Ц.

2.3. Яркость фона и цветоразличение

Зная угловой размер объекта, можно определить необходимую яркость фона В и освещенность Е, обеспечивающие 90 %-ную работоспособность зрительного анализатора:

(ниты), (2)

(люксы), (3)

где С – коэффициент отражения фона, изменяющийся от 0,2 до 0,9 в зависимости от характеристики поверхности изделия;

a – угловой размер объекта.

Цветоразличение – это чувствительность зрительного анализатора к длине световых волн. При уменьшении интенсивности источника света относительно первоначального уровня цветовой фон «бледнеет», а при очень малой интенсивности освещения – теряется. Дифференциальный порог цветовой чувствительности в благоприятных условиях достигает 2 нм, а в неблагоприятных – 4-6 нм.

Надписи из знаков разных цветов воспринимаются труднее, так как глазу свойственно явление «хроматической аберрации», заключающейся в неодинаковом преломлении в глазу лучей различной длины волн. В результате этого явления глаз фокусирует на сетчатку желтую часть спектра, а крайние участки спектра (красный, сине-зеленый, фиолетовый) отображаются нечетко.

При угловых размерах объекта a £ 3¢ цвет окрашенной поверхности становится практически ахроматическим. Человеком синий цвет воспринимается как ахроматический уже при a » 10¢.

Важной характеристикой зрительного анализатора является ее разрешающая способность – способность зрения воспринимать наблюдаемый объект. При оценке разрешающей способности зрительного анализатора нужно учитывать тип объекта. Крайним случаем различения считают черную линию на светлом фоне, видимую при угловом размере наблюдения 0,5¢.

2.4. Восприятие движущихся объектов

Восприятие движущихся объектов характеризуется минимально фиксируемой величиной скорости движения объекта, критической частотой слияния изображения и разностными порогами ускорения и замедления этого объекта. Минимальная скорость движения, которая может фиксироваться глазом, зависит от наличия в поле зрения опорной точки отсчета (начало координат). При наличии такой точки абсолютный порог восприятия скорости равен 1-2 угл. мин/с, без нее – 15-30 угл. мин/с. Эти данные получены при достаточно длительной экспозиции в 10-15 с.

Необходимо отметить, что пропускная способность зрительного анализатора при приеме элементарной информации (буквы, цифры, простые геометрические фигуры) в десятки раз выше, чем при переработке сложной информации.

2. Эргономика осветительных установок

Эргономика (от греч. ergon – работа и nomos – закон) – научная деятельность, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности в современном производстве. В эргономических исследованиях человек, машина и окружающая среда рассматриваются как сложная система.

При проектировании новой и модернизации существующей техники, в том числе и светотехнической продукции, особенно важно заранее и с максимально доступной полнотой учитывать возможности и особенности людей, которые будут ею пользоваться. Эргономика органически связана с художественным конструированием.

Художественное конструирование – творческая проектная деятельность, направленная на совершенствование окружающей человека предметной среды, создаваемой средствами промышленного производства. Это достигается путём приведения в единую систему функциональных и композиционных связей предметных комплексов и изделий, их эстетических и эксплуатационных характеристик. Художественное конструирование (часто отождествляемое с дизайном) – неотъемлемая составная часть процесса создания промышленной продукции. Художественное конструирование содействует созданию гармоничного предметного мира, отвечающего материальным и духовным потребностям человека.

Для художественного конструирования характерно моделирование объекта на всех этапах его разработки, позволяющее отбирать оптимальные варианты композиционных, цветографических и эргономических решений.

Метод художественного конструирования включает такие задачи, как решение вопросов разнообразия элементов системы (ассортимента изделий), формирование её структуры с использованием средств унификации и агрегатирования и т. п.

Для практики художественного конструирования характерно создание промышленных изделий, в том числе и светотехнических установок, с высокими потребительскими свойствами. Одной из важнейших сфер применения художественного конструирования стало создание фирменного стиля для крупных промышленных предприятий, который охватывает продукцию, упаковку, рекламу, транспорт, одежду персонала, архитектуру зданий, объединяя их общими художественными признаками.

Задача 1. Определить требуемый размер nтреб знака на информационном табло железнодорожного вокзала при расстоянии до плоскости считывания, равном 20 м.

Задача 2. Определить необходимую яркость фона В и освещенность Е, для эффективной работы органов зрения, если угловой размер объекта равен a £ 3¢.

Задание 1. Выполнить собственный оригинальный дизайн настольной лампы.

Контрольные вопросы

1. Назовите значения углов обзора.

2. Какая конфигурация дорожных знаков приемлема для регулирования уличного движения?

3. Что представляет собой свойство цветоразличения?

4. Назовите пороги цветовой чувствительности.

5. Что называется разрешающей способностью зрения?

6.  Как воспринимаются органами зрения движущиеся объекты?

7. В чем заключаются задачи эргономики?

8. В чем заключается принцип художественного конструирования?

Домашнее задание

Выполните эскизы проекта подсветки дома, в котором Вы проживаете.

Литература

1. Куклев экология / Учеб. пособие, 2е изд., исправ. – М.: Высшая школа, 2003. – 357 с.

2. Потапов : Учеб. для строит. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 2000. – 446 с.: ил.