2 人体感官.ppt
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1、2 人体的感官人体的感官感官的基本分类感官的基本分类1视觉视觉2听觉听觉3嗅觉嗅觉4触觉触觉5味觉味觉一一 光与视觉光与视觉1.眼的解剖构造眼的解剖构造2.视觉原理视觉原理眼球外肌眼球外肌视杆细胞视杆细胞视锥细胞视锥细胞在低水平照明时(如夜间)在低水平照明时(如夜间)起作用起作用区别黑白区别黑白对光谱中的绿色最敏感对光谱中的绿色最敏感在视网膜远离中心处最多在视网膜远离中心处最多对极弱的刺激敏感对极弱的刺激敏感在高水平照明时(如白天)在高水平照明时(如白天)起作用起作用区别色彩区别色彩对光谱中的黄色最敏感对光谱中的黄色最敏感在视网膜靠近中心处最多在视网膜靠近中心处最多主要在识别空间位置和要主要在
2、识别空间位置和要求敏锐地看物体时起作用求敏锐地看物体时起作用 视觉产生的过程视觉产生的过程光 源物 体眼 睛脑产生色感反应可见光可见光 宇宙中交织着各种以起伏波传递的辐射,如宇宙射线、宇宙中交织着各种以起伏波传递的辐射,如宇宙射线、Y射线、射线、X射线、紫外线、红外线、无线电波等,只有一射线、紫外线、红外线、无线电波等,只有一定波长范围内的一种磁辐射才能被肉眼感知,称为可见定波长范围内的一种磁辐射才能被肉眼感知,称为可见光。光。对于波长在对于波长在780nm的光线,人的感觉是的光线,人的感觉是红色红色对于波长在对于波长在380nm的光线,人的感觉是的光线,人的感觉是紫色紫色波长大于波长大于78
3、0nm的磁辐射波称为的磁辐射波称为红外线红外线波长小于波长小于380nm的磁辐射波称为的磁辐射波称为紫外线紫外线 780nm|380nm视觉特征视觉特征眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且轻松,眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且轻松,一般先看到一般先看到水平方向水平方向的物体,后看到的物体,后看到垂直方向垂直方向的物体的物体视线的变化习惯视线的变化习惯从左到右从左到右,从,从上到下上到下和和顺时针顺时针运动运动人眼对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向的要人眼对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向的要准确得多准确得多当眼睛偏离视中心时,在偏离距离相等的情况下,当眼睛偏离视中心时,在偏离距
4、离相等的情况下,人眼对人眼对左上限左上限的观察最优,接下来是的观察最优,接下来是右上限右上限、左下限左下限,而,而右下限右下限最差最差人眼对人眼对直线直线轮廓比对轮廓比对曲线曲线轮廓更易于接受轮廓更易于接受人眼在远处辨认前方的多种颜色时,其易人眼在远处辨认前方的多种颜色时,其易辨认的顺序是辨认的顺序是红、绿、黄、白,红、绿、黄、白,白天对白天对555nm的黄绿光最敏感的黄绿光最敏感视视 野野1.当人的头部和眼球不动时,人眼能察觉到的空间范当人的头部和眼球不动时,人眼能察觉到的空间范围即视野,通常以角度来表示围即视野,通常以角度来表示2.人眼在垂直方向人眼在垂直方向3和水平方向和水平方向3的范围
5、内看到的物的范围内看到的物体,其映像落在视网膜黄斑中央凹上。上下、左右体,其映像落在视网膜黄斑中央凹上。上下、左右视野均只有视野均只有1.5左右,这就是左右,这就是最佳视区最佳视区。3.在垂直面内水平视线以下在垂直面内水平视线以下30和水平面内左、右两侧和水平面内左、右两侧各各15范围内,获得的物像最清晰,是范围内,获得的物像最清晰,是良好视野范围良好视野范围。4.在垂直面内水平视线以上在垂直面内水平视线以上25、以下、以下35,在水平面,在水平面内左、右各内左、右各35的视野范围为的视野范围为有效视野范围有效视野范围视视 距距 视距是人在操作系统中正常的观察距离,一般视距是人在操作系统中正常
6、的观察距离,一般应根据观察目标的大小和形状以及工作要求确应根据观察目标的大小和形状以及工作要求确定视距。定视距。1.通常,观察目标在通常,观察目标在560mm处最为适宜,小于处最为适宜,小于380mm时会引起目眩,超过时会引起目眩,超过760mm时细节看不时细节看不清楚。清楚。2.观察时头部转动角度,左、右均不宜超过观察时头部转动角度,左、右均不宜超过45,上下均不宜超过,上下均不宜超过30。当视线转移时,约。当视线转移时,约97%时间的视觉是不真实的,所以应避免在转时间的视觉是不真实的,所以应避免在转移视线中进行观察。移视线中进行观察。工作要求工作要求工作举例工作举例视视 距距/mm固定视野
7、直固定视野直径径 /mm备注备注最精细的工最精细的工作作安装手表安装手表120-250200-400完全坐着,完全坐着,部分依靠辅部分依靠辅助设备助设备精细工作精细工作安装收音机安装收音机300-320400-600坐或站坐或站中等粗活中等粗活在印刷机旁在印刷机旁工作工作500以下以下800坐或站坐或站粗活粗活包装包装500-1500800-2500多为站多为站远看远看开汽车开汽车1500以上以上2500以上以上坐或站坐或站视视 错错 觉觉视觉心理视觉心理图形与背景图形与背景 图形只有在背景的衬托下才能得以知觉、图形只有在背景的衬托下才能得以知觉、背景与图形的关系,即图与底关系是相对的背景与图
8、形的关系,即图与底关系是相对的对于有些情况,当你注视的对象不同,图对于有些情况,当你注视的对象不同,图与底的关系会逆转。根据心理学中注意的特与底的关系会逆转。根据心理学中注意的特性有以下几种建立图形的条件:性有以下几种建立图形的条件:1.面积小的比面积大的容易形成图形面积小的比面积大的容易形成图形2.同周围环境的亮度差,差别大的部分容易同周围环境的亮度差,差别大的部分容易形成图形形成图形3.亮的部分容易形成图形亮的部分容易形成图形向水平或垂直方向扩展的部分比向斜向向水平或垂直方向扩展的部分比向斜向扩展的部分更容易形成图形扩展的部分更容易形成图形对称部分容易形成图形对称部分容易形成图形具有等幅宽
9、的部分比不具有等幅宽的具有等幅宽的部分比不具有等幅宽的部分更容易形成图形部分更容易形成图形与下边相连的部分比从上边下垂的部与下边相连的部分比从上边下垂的部分更容易形成图形分更容易形成图形位置接近的因素容易形成图形位置接近的因素容易形成图形大小渐变的部分易形成图形大小渐变的部分易形成图形相似的部分易形成图形相似的部分易形成图形对称的部分易形成图形对称的部分易形成图形同类的部分易形成图形同类的部分易形成图形对对比比感感度度 物体与背景有一定的对比度时,人眼物体与背景有一定的对比度时,人眼才能看清其形状。这种对比可以用颜色才能看清其形状。这种对比可以用颜色(背景与物体具有不同的颜色),也可(背景与物
10、体具有不同的颜色),也可以用亮度(背景与物体在亮度上有一定以用亮度(背景与物体在亮度上有一定的差别)。的差别)。人眼刚刚能看辨别到物体时,背景人眼刚刚能看辨别到物体时,背景与物体之间的最小亮度差称为临界亮度与物体之间的最小亮度差称为临界亮度差。临界亮度差与背景亮度之比称为临差。临界亮度差与背景亮度之比称为临界对比;临界对比的倒数称为对比感度。界对比;临界对比的倒数称为对比感度。对比感度与照度、物体尺寸、视距、对比感度与照度、物体尺寸、视距、和眼的适应情况等因素有关。在理想情和眼的适应情况等因素有关。在理想情况下,视力好的人,其临界对比约为况下,视力好的人,其临界对比约为0.01,也就是其对比感
11、度达到,也就是其对比感度达到100。视觉的适应:视觉的适应:视觉适应是人眼随视觉环境中光量变化而视觉适应是人眼随视觉环境中光量变化而感受性发生变化的过程。感受性发生变化的过程。视觉适应的种类:视觉适应的种类:暗适应和明适应暗适应和明适应暗适应:暗适应:人由明亮的环境转入暗环境,在暗环境中人由明亮的环境转入暗环境,在暗环境中视网膜上的视网膜上的1.21.2亿个视杆细胞感受光的刺激,使亿个视杆细胞感受光的刺激,使视觉感受性逐步提高的过程称为暗适应。视觉感受性逐步提高的过程称为暗适应。暗适应过程的时间较长,最初暗适应过程的时间较长,最初5 5分钟,适应的速度分钟,适应的速度很快,以后逐渐减慢。获得很
12、快,以后逐渐减慢。获得80%80%的暗适应约需的暗适应约需2525分钟,完全适应则需分钟,完全适应则需1 1小时。人在暗环境中可以小时。人在暗环境中可以看到大的物体、运动物体,但不能看清细节,也看到大的物体、运动物体,但不能看清细节,也不能辨别颜色不能辨别颜色明适应:明适应:人由暗环境转入明亮的环境,视杆细胞人由暗环境转入明亮的环境,视杆细胞失去感光作用而视网膜上的失去感光作用而视网膜上的600-800600-800万个视锥万个视锥细胞感受强光的刺激,是视觉阈限由很低提高细胞感受强光的刺激,是视觉阈限由很低提高到正常水平,这一过程称为明适应。到正常水平,这一过程称为明适应。明适应在最初明适应在
13、最初30S30S内进行得很快,然后渐慢,约内进行得很快,然后渐慢,约1-21-2分钟即可完全适应。人在明亮的环境中,分钟即可完全适应。人在明亮的环境中,不仅可以辨认很小的细节而且可以辨别颜色。不仅可以辨认很小的细节而且可以辨别颜色。(一)(一)(一)(一)光污染的产生光污染的产生 (二)(二)(二)(二)光污染的来源光污染的来源 (三)(三)(三)(三)光污染的分类光污染的分类 (四)(四)(四)(四)光污染的危害光污染的危害 定义:定义:过量光辐射对人们的生活、工过量光辐射对人们的生活、工 作环境以及人体健康产生不利影响的作环境以及人体健康产生不利影响的 现象称为光污染。现象称为光污染。主要
14、指由人工光源导致的违背人的生主要指由人工光源导致的违背人的生 理与心理需求或有损于生理与心理健理与心理需求或有损于生理与心理健 康的现象。康的现象。(一)(一)(一)(一)光污染的产生光污染的产生 类型:类型:眩光污染眩光污染 射线污染射线污染 光泛滥光泛滥 视单调视单调 视屏蔽视屏蔽 频闪频闪n 特点特点:n 局部性污染;局部性污染;n 随距离增加而迅速减弱;随距离增加而迅速减弱;n 在环境中无残余物,光源消失,污染即在环境中无残余物,光源消失,污染即 消失。消失。(二)(二)(二)(二)光污染的来源光污染的来源 l城市建筑物采用城市建筑物采用大面积镜面式铝合大面积镜面式铝合金装饰的外墙、金
15、装饰的外墙、玻玻璃幕墙璃幕墙所形成的光所形成的光污染。污染。光污染源光污染源1l城市城市夜景照明夜景照明亮亮度过高,特别是大度过高,特别是大功率高强度气体放功率高强度气体放电电光源所形成的光光源所形成的光污染。污染。光污染源光污染源21.1.玻璃幕墙形成光污染玻璃幕墙形成光污染v条件条件v(1 1)使用)使用大面积大面积高反射率镀膜玻璃。高反射率镀膜玻璃。v(2 2)在)在特定方向特定方向和和特定时间特定时间下产生。下产生。v(3 3)光污染的程度与玻璃幕墙的方向、)光污染的程度与玻璃幕墙的方向、位置及高度密切相关。位置及高度密切相关。人的视角在人的视角在2m高左右高左右150夹角之内影夹角之
16、内影响最大;响最大;光反射的强度与反射物到人眼的距离的平光反射的强度与反射物到人眼的距离的平方成反比;方成反比;直射日光的反射光的产生方向取决于玻璃直射日光的反射光的产生方向取决于玻璃面对太阳的几何位置关系。面对太阳的几何位置关系。玻璃幕墙相对太阳照射的方向,或与玻璃幕墙相对太阳照射的方向,或与人所成的特定角度。太阳对地球的相对人所成的特定角度。太阳对地球的相对位置总是在不断变化,因此,产生特定位置总是在不断变化,因此,产生特定角度也是有特定时限的。角度也是有特定时限的。2.2.夜景照明形成的光污染夜景照明形成的光污染 夜景照明光污染夜景照明光污染颜色颜色污染污染 眩光眩光污染污染 侵扰侵扰光
17、污染光污染 大气大气光污染光污染 夜景照明中的部分散逸光和建筑(或墙面)夜景照明中的部分散逸光和建筑(或墙面)的反射光,透过门窗射向住宅、医院、旅馆等的反射光,透过门窗射向住宅、医院、旅馆等人们休息的场所,侵扰睡眠与健康。人们休息的场所,侵扰睡眠与健康。地面发出的人工光在尘埃、空气或其它大地面发出的人工光在尘埃、空气或其它大气悬浮粒子的散射作用下,扩散入大气层中,气悬浮粒子的散射作用下,扩散入大气层中,形成城市上空很亮的大气光污染。形成城市上空很亮的大气光污染。视野中的道路照明、广告照明、体育照明、视野中的道路照明、广告照明、体育照明、标志照明等产生的直接眩光和雨后地面、玻璃标志照明等产生的直
18、接眩光和雨后地面、玻璃墙面等光泽表面的反射眩光。墙面等光泽表面的反射眩光。3.3.室内光污染的成因室内光污染的成因1室内装修采用室内装修采用镜面、釉面砖、镜面、釉面砖、磨光大理石以磨光大理石以及各种涂料等及各种涂料等装饰反射光线,装饰反射光线,明晃白亮,眩明晃白亮,眩眼夺目。眼夺目。2室内灯光配置室内灯光配置不合理,致使不合理,致使室内光线过亮室内光线过亮或过暗或过暗,造成,造成不同程度的眩不同程度的眩光污染光污染。3夜间室外照明,夜间室外照明,特别是建筑物特别是建筑物的泛光照明产的泛光照明产生干扰光,影生干扰光,影响人们的正常响人们的正常生活。生活。室内产生严重的眩光污染的原因室内产生严重的
19、眩光污染的原因白亮污染白亮污染 人工白昼人工白昼 彩光污染彩光污染 (三)(三)(三)(三)光污染的分类光污染的分类 阳光照射强烈时,城市建筑的玻璃阳光照射强烈时,城市建筑的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线,明晃白亮,种涂料等装饰反射光线,明晃白亮,眩眼夺目。眩眼夺目。白亮污染白亮污染 夜间照明过度,如同白昼。夜间照明过度,如同白昼。舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。成了彩光污染。彩光污染彩光污染 人工白昼人工白昼 对附近居民的影响对附近居民的
20、影响 对行人的影响对行人的影响对交通系统的影响对交通系统的影响 对天文观测的影响对天文观测的影响对人的影响对人的影响影响植物的正常生影响植物的正常生长,降低产量。长,降低产量。影响动物的生活习影响动物的生活习性和新陈代谢。性和新陈代谢。对动植物的影响对动植物的影响(四)(四)(四)(四)光污染的危害光污染的危害 (一一)适当的适当的 照度水平照度水平评价评价内容内容2 25 53 34 41 1(二二)舒适的亮度比和亮度分布舒适的亮度比和亮度分布(四四)避免避免眩光干扰眩光干扰(三三)适宜的光色适宜的光色(五五)立体感立体感人工光源评价人工光源评价v适宜的照度:适宜的照度:在具体工作条件下,大
21、多数在具体工作条件下,大多数人都感觉比较满意且保证工作效率和精度人都感觉比较满意且保证工作效率和精度均较高的照度值。均较高的照度值。v满意人数最大百分比满意人数最大百分比的照度的照度约约150015003000lx3000lxv不同工作性质的场所对照度值的要求不不同工作性质的场所对照度值的要求不同同(一)适当的照度水平照度均匀度照度均匀度 v定义定义:工作面最小照度与平均照度之比。工作面最小照度与平均照度之比。v意义意义:表示给定平面上照度分布的量。表示给定平面上照度分布的量。v工作面工作面:规定照度的平面(参考面)即为工作面。规定照度的平面(参考面)即为工作面。v通常假定工作面是由室内墙面限
22、定的距地面高通常假定工作面是由室内墙面限定的距地面高 0.700.700.80m0.80m高的水平面。高的水平面。v照度均匀度不得低于照度均匀度不得低于0.70.7,CIECIE建议值为建议值为0.80.8。v舒适的亮度比和亮度分布是对工作面照度舒适的亮度比和亮度分布是对工作面照度的重要补充。的重要补充。v亮度比亮度比:视看对象与人眼周围视野物体的:视看对象与人眼周围视野物体的亮度水亮度水平和亮度对比构成人眼周围视野的适应亮度。平和亮度对比构成人眼周围视野的适应亮度。v亮度分布亮度分布:房间主要表面的平均亮度,形成房间:房间主要表面的平均亮度,形成房间明亮程度的总印象,亮度分布使人产生不同的心
23、明亮程度的总印象,亮度分布使人产生不同的心理感受。理感受。(二)舒适的亮度比和亮度分布v作业近邻环境的亮度作业近邻环境的亮度:尽可能低于:尽可能低于作业本身亮度,但最好不低于作业亮作业本身亮度,但最好不低于作业亮度的度的1/31/3;v周围视野的平均亮度周围视野的平均亮度:不低于作业:不低于作业亮度的亮度的1/101/10;v灯和白天窗子亮度灯和白天窗子亮度:控制在作业亮:控制在作业亮度的度的4040倍以内。倍以内。(二)舒适的亮度比和亮度分布(三)适宜的光色光色光色的指标的指标表观颜色表观颜色(色表色表)显色性显色性:常用色温定量表示:常用色温定量表示:灯光对被照物体颜色的影响作用:灯光对被
24、照物体颜色的影响作用v色表与显色性的关系色表与显色性的关系:v光源的颜色质量常用这两个性质不同的术语来同时表征;光源的颜色质量常用这两个性质不同的术语来同时表征;v二者都取决于光源的光谱组成,但不同光谱组成的光源可二者都取决于光源的光谱组成,但不同光谱组成的光源可 能具有相同的色表,而其显色性却大不相同;同样,色表能具有相同的色表,而其显色性却大不相同;同样,色表 完全不同的光源可能具有相等的显色性。完全不同的光源可能具有相等的显色性。v对室内光环境来说,遇到的基本上都是不舒适眩对室内光环境来说,遇到的基本上都是不舒适眩 光。只要将不舒适眩光控制在允许限度以内,失光。只要将不舒适眩光控制在允许
25、限度以内,失 能眩光也就自然消除了。能眩光也就自然消除了。(四)避免眩光干扰v眩光是评价光环境舒适性的一个重要指标。眩光是评价光环境舒适性的一个重要指标。失能眩光失能眩光不舒适不舒适眩光眩光:导致视力下降,甚至丧失视力:导致视力下降,甚至丧失视力:影响注意力的集中,时间长会增:影响注意力的集中,时间长会增 加视觉疲劳,但不会影响视力。加视觉疲劳,但不会影响视力。根据眩光对视觉的影响程度眩光眩光评价方法评价方法 英国英国 眩光指数眩光指数(BGI)(BGI)法法美国美国 视觉舒适概率视觉舒适概率(VCP)(VCP)法法 德国德国 亮度曲线法亮度曲线法 澳大利亚标推协会澳大利亚标推协会(SAA)(
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