8. Пространственные и временные характеристики зрительного анализатора.
Острота зрения. Остротой зрения называется способность глаза различать мелкие детали предметов. Она определяется величиной, обратной тому минимальному угловому размеру предмета в минутах, при котором он различим глазом. Угол зрения равный 1΄ соответствует единице остроты зрения. Острота зрения зависит от уровня освещенности, расстояния до рассматриваемого предмета, его положения относительно наблюдателя и возраста наблюдателя.
Поле зрения. Поле зрения человека условно можно разбить на три зоны: центрального зрения (4–10°), где возможно наиболее четкое различение деталей; ясного видения (30–35°), где при неподвижном глазе можно опознать предмет без различения мелких деталей; периферического зрения (75–90°), где предметы обнаруживаются, но не опознаются. Зона периферического зрения играет большую роль при ориентации во внешней обстановке. Объекты, находящиеся в этой зоне, легко и быстро могут быть перемещены в зону ясного видения с помощью установочных движений (скачков) глаз и головы.
Объем зрительного восприятия. Объем зрительного восприятия определяется числом объектов, которые может охватить и запомнить человек в течение одной зрительной фиксации. При предъявлении не связанных между собой объектов объем зрительного восприятия составляет 4–8 элементов. Следует отметить, что объем воспроизведенного материала определяется не столько объемом восприятия, сколько объемом памяти. В зрительном образе может отражаться значительно большее число объектов, однако они не могут быть воспроизведены из-за ограниченного объема памяти. Следовательно, практически важно учитывать не столько объем восприятия, сколько объем памяти.
Временные характеристики зрительного анализатора определяются временем, необходимым для возникновения зрительного ощущения при тех или иных условиях работы оператора. К ним относятся: латентный (скрытый) период, длительность инерции ощущения, критическая частота мельканий, время адаптации, время информационного поиска.
Латентным периодом называется промежуток времени от момента подачи сигнала до момента возникновения ощущения. Это время зависит от интенсивности сигнала (чем сильнее раздражитель, тем реакция на него короче), его угловых размеров, значимости сигнала (реакция на значимый для оператора сигнал короче, чем на сигналы, не имеющие значения для оператора), сложности работы оператора (чем сложнее выбор нужного сигнала среди остальных, тем реакция на него будет больше), возраста и других индивидуальных особенностей человека. В среднем для большинства людей латентный период зрительной реакции лежит в пределах 160–240 мс.
Длительностью инерции ощущения называется промежуток времени от момента прекращения действия сигнала до момента полного отсутствия ощущения. Для большинства людей длительность инерции ощущения составляет 10–120 мс.
Данные особенности работы зрительного анализатора следует учитывать при организации деятельности оператора. Прежде всего, время действия сигнала не должно быть меньше латентного периода. В противном случае воспринимаемый контраст и интенсивность сигнала будут во столько раз меньше действительных значений, во сколько раз время действия сигнала меньше латентного периода.
Критическая частота мельканий. Критической частотой мельканий называется та минимальная частота проблесков, при которой возникает их слитное восприятие. Эта частота зависит от яркости, размеров и конфигурации знаков.
Время адаптации. В процессе адаптации в значительной степени (до 1012 раз) меняется чувствительность зрительного анализатора. Различают два вида адаптации: темновую (при переходе от света к темноте) и световую (при переходе от темноты к свету). Время адаптации зависит от ее вида и составляет десятки минут при темновой адаптации и единицы минут при световой.
Время информационного поиска. Большую роль в процессе зрительного восприятия играют движения глаз. Они делятся на поисковые (установочные) и гностические (познавательные). С помощью поисковых движений осуществляется поиск заданного объекта, установка глаза в исходную позицию и корректировка этой позиции. Длительность поисковых движений определяется углом, на который перемещается взор.
К гностическим движениям относятся движения, участвующие в обследовании объекта, его опознании и различении деталей объекта. Основную информацию глаз получает во время фиксации, то есть во время относительно неподвижного положения глаза, когда взор пристально устремлен на объект. Во время скачка глаз почти не получает никакой информации.
Очень тесно с временными характеристиками зрительного анализатора связано и восприятие движущихся объектов. Минимальная скорость движения, которая может быть замечена глазом, зависит от наличия в поле зрения фиксированной точки отсчета.
№6 и №9 –одинаковая формулировка вопроса.
10. Инженерно-психологическая характеристика слухового анализатора.
В системах управления часть информации поступает к человеку в форме звуковых сигналов. Отражающие эти сигналы ощущения вызываются действием звуковой энергии на слуховой анализатор. Он состоит из уха, слухового нерва, сложной системы нервных связей и центров мозга. В аппарат, обозначаемый термином «ухо», входят: наружное (звукоулавливающий аппарат), среднее (звукопередающий аппарат) и внутреннее (звуковоспринимающий аппарат) ухо. Ухо воспринимает определенные частоты звуков благодаря функциональной способности волокон его мембраны к резонансу. Физиологическое значение наружного и среднего уха заключается в проведении и усилении звуков. Слуховой анализатор человека воспринимает форму волны, частотный спектр чистых тонов и шумов, осуществляет анализ и синтез в определенных пределах частотных компонент звуковых раздражений, обнаруживает и опознает звуки в большом диапазоне интенсивностей и частот. Слуховой анализатор позволяет дифференцировать звуковые раздражения и определять направление звука, а также удаленность его источника. Источником звуковых волн может быть любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические напряжения в среде. Слуховой аппарат человека воспринимает как слышимый звук колебания с частотой 16 Гц – 20 кГц. Ухо наиболее чувствительно к колебаниям в области средних частот – от 1000 до 4000 Гц.
Физически звук характеризуется амплитудой (интенсивностью), частотой и формой звуковой волны. Так как сила звука пропорциональна квадрату звукового давления, то в практике психофизиологической акустики чаще всего используется непосредственно звуковое давление, выраженное в децибелах от исходного уровня. Субъективное ощущение интенсивности звука называется громкостью и измеряется в фонах.
Основными количественными характеристиками слухового анализатора являются абсолютный и дифференциальный пороги.
Абсолютный временной порог чувствительности акустического анализатора определяется длительностью звукового раздражителя, необходимой для возникновения звукового ощущения. Он так же, как пороги по громкости и частоте, не является постоянной величиной. С увеличением как интенсивности, так и частоты он уменьшается. Минимальная величина раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, носит название нижнего абсолютного порога чувствительности, а максимально допустимая величина - название верхнего порога чувствительности (это понятие вводится по отношению лишь к энергетическим характеристикам). Нижний абсолютный порог по частоте соответствует частоте 16 Гц, а верхний – 20 кГц. Сигналы, величина которых меньше нижнего порога, человеком не воспринимаются. Увеличение же интенсивности сигнала сверх верхнего порога вызывает у человека болевое ощущение (сверхгромкий звук и т. д.). Интервал между нижним и верхним порогами носит название диапазона чувствительности анализатора.
Дифференциальный порог по интенсивности (энергетический дифференциальный порог) – это величина едва различимой прибавки к исходной величине звукового раздражителя. Он зависит не только от интенсивности, но и от частоты.
Дифференциальный порог по частоте зависит как от частоты исходного звука, так и от его интенсивности.
Дифференцирование двух звуков по частоте и интенсивности зависит от отношения их по длительности и интервала между ними. Как правило, звуки, равные по длительности, различаются точнее, чем неравные.
Акустический анализатор обеспечивает также дифференцирование источника звука в пространстве: расстояние до него и направление относительно субъекта.
Важную роль в оценке определения расстояния до источника звука играет различение изменений громкости. Звук, громкость которого увеличивается, воспринимается как приближающийся, и наоборот.