Особенности зрительного восприятия автомобильных сигнальных огней автомобиля

Условия зрительного восприятия сигнальных огней в автомобильном движении специфичны и существенно отличаются от условий, существующих в других областях. Если в морском и воздушном транспорте огни маяков, а также встречных кораблей и самолетов наблюдаются на большом расстоянии — несколько километров и, следовательно, воспринимаются как точечные, то при автомобильном движении дистанция наблюдения гораздо меньше и, главное, изменяется в широком диапазоне— от нескольких сотен до нескольких метров.

Соответственно изменению расстояния сигнальные огни наблюдаются либо как точки, либо как светящиеся площади, и в этих двух случаях их воздействие на глаз водителя автомобиля различно.

При очень малых размерах точечного сигнального огня размер его изображения на сетчатке находится за пределами разрешающей способности глаза и, следовательно, световой поток такого точечного источника попадает только на один светоощущающий элемент сетчатки — колбочку. В этих условиях световое восприятие, вызываемое раздражением зрительного нерва, будет пропорционально световому потоку ФВх, входящему
в глаз, который в свою очередь пропорционален силе света I:

где 5зр — площадь зрачка глаза; R — расстояние до огня.
Поскольку площадь зрачка глаза при его наибольшем раскрытии 7 мм) постоянна, то в данном случае
const -L

Таким образом, зрительное восприятие точечного огня зависит от его силы света I (закон Рикко) и изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния.

Изображение на сетчатке глаза сигнального огня, излучаемого с некоторой площади, будет покрывать несколько светоощущающих элементов — колбочек. Так как отдельные светоощущающие элементы глаза реагируют на свет независимо, то световое восприятие будет пропорционально световому потоку, приходящемуся на площадь, занимаемую каждым отдельным светоощущающим элементом, т. е. освещенности сетчатки, равной
(4-2)
где s — площадь изображения сигнального огня на сетчатке; Фвх — световой поток, входящий в глаз [см. формулу (4-1)].

Таким образом, поскольку отношение площади зрачка к квадрату глубины глаза можно считать постоянным, то зрительное восприятие протяженного сигнального огня, имеющего заметную светящуюся площадь, пропорционально его яркости (а не силе света) и не зависит от расстояния.

Таким образом, для автомобильных сигнальных огней, большей частью воспринимаемых на близких расстояниях, необходимо нормировать не только силу света, но и их яркость, а, следовательно, при их проектировании необходимо согласовывать светящуюся площадь с заданной нормами силой света, для того чтобы избежать дискомфорта или даже слепимости, вызванных чрезмерным значением их яркости.

Впервые обратил внимание на это обстоятельство сотрудник НИИавтоприбор К. М. Левитин [4-1], который на основании данных Г. Линде [4-2], установившего границы дискомфортной яркости поверхности автомобильных фар в условиях реального автомобильного движения, рассчитал минимально допустимые значения светящейся площади автомобильных сигнальных огней в зависимости от заданной для них силы света. Эти результаты в дальнейшем были обобщены в виде графика (рис. 4-3), по которому в зависимости от заданной силы света I огня определяется его минимально допустимая площадь Л [4-9].

Из графика рис. 4-3 следует, что при малой силе света, не превышающей 50 кд, площадь сигнального огня может быть любой, так как такой огонь не создает дискомфортной яркости. С увеличением силы света его площадь должна быть тем больше, чем больше заданная сила света. График рис. 4-3 построен для реального в автомобильном городском движении расстояния наблюдения 25 м и дает рекомендацию для проектирования не слепящих автомобильных сигнальных огней.

• < Порядок выбора и расчета светооптической системы
• Нормирование цветности сигнальных огней >