Свет и зрение, режимы работы глаза и особенности восприятия окружающего мира

IV курс (7 семестр), дневное отделение

(2010-2011 уч. Год)

Теоретическая часть.

Раздел 1 Свет неба в архитектуре

Свет и зрение, режимы работы глаза и особенности восприятия окружающего мира

Свет – излучение оптической области спектра, которое вызывает биологические, главным образом зрительные реакции.

Цвет – особенность зрительного восприятия, позволяющая глазу распознать цветовые стимулы (излучения), различающиеся по спектральному составу.

Зрение – химические и электрические явления в сетчатке глаза, передача нервных импульсов по зрительному нерву, деятельность клеток в зрительных зонах мозга – все это составные части процесса, называемого зрением.

Глаз – орган светоощущения и оптический анализатор окружающего мира. Элементы сетчатки глаза: колбочки (в центральной части) и палочки (по переферии)

Режимы работы глаза и особенности восприятия:

1. Дневное (центральное) зрение. Светочувствительные элементы – колбочки. Реакция на высокие яркости. Максимальная чувствительность к излучению желто-зеленого участка спектра. Хорошо различает цвета. Высокая разрешающая способность

2. Сумеречное зрение. Светочувствительные элементы – колбочки + палочки. Реакция на малые яркости. Максимальная чувствительность к излучению голубовато-зеленого участка спектра. Голубые и зеленые светлеют, красные темнеют. Малая разрешающая способность

3. Ночное (периферическое) зрение. Светочувствительные элементы – палочки. Реакция на очень малые яркости. Максимальная чувствительность к излучению зеленовато-голубому участка спектра. Не различает цвета. ЧБ видение. Разрешающая способность отсутствует.

Дополнения. Особенности восприятия:

1. Предмет, рассматриваемый на определенном фоне, выявляется не только благодаря своей яркости, но и вследствие цветового контраста.

2. Четкое изображение – в желтом пятне, в центральной ямке. Поле зрения, соответствующее ее размерам – 1^о. Поэтому глаз постоянно движется, «ощупывая» объект восприятия.

3. Эффект Пуркинье – изменение чувствительности глаза к излучениям различных участков спектра при переходе от больших яркостей к малым. Сравнение яркостей красной и синей поверхностей: воспринимаются равнояркими при интенсивном освещении и резко контрастными при малом.

4. Темновая и световая адаптации – при переходе от большой яркости к малой и наоборот (соответственно)

5. Следует вспомнить так же оптические иллюзии.

1.2 Световые характеристики окружающей среды, какие из них используются в проектировании естественного освещения?

Количественные характеристики:

Ф Световой поток (излучения) (лм) – люмен – величина, определяемая энергией, переносимой светом через некоторую поверхность в единицу времени. Проще говоря, мощность светового излучения, оцениваемая непосредственно нашим глазом. Характеризует мощность световой энергии. 1лм – световой поток, излучаемый в телесном угле, равном 1 ср (стерадиан), равномерным точечным источником света силой в 1 кд (кандела)

I сила света (кд) – кандела – используется для оценки действия источника в каком-то определенном направлении. I = Ф/Ω, где Ф – световой поток, лм; Ω - телесный угол, ср.

Кандела = силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 5,4*10¹⁴Гц (λ= 5*10^-7 м), сила излучения которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср. Проще: 1кд – это сила света некоего эталонного источника.

Е освещенность (лк) – люкс – отношение светового потока Ф, падающего на некоторый участок поверхности к площади А этого участка поверхности. Е = Ф/А

L яркость (кд/м²)– характеризует световое излучение участка поверхности источника в заданном направлении. L = I/А

М Светимость (лм/м²) -отношение светового потока, отражаемого или пропускаемого поверхностью, к ее площади. М = Ф/А

Коэффициенты состояния поверхности:

КЕО – коэффициент естественного освещения. е_м = (Е_м/Е_н)*100%, где Е_м – естественная освещенность, создаваемая в точке М на заданной рабочей поверхности внутри помещения диффузным светом неба, Е_н – наружная горизонтальная освещенность под открытым небосводом.

Качественные характеристики:

1. Распределение яркости в поле зрения

2. Неравномерность освещенности

2. Насыщенность светом

3. Ослепленность и дискомфортная блесткость

4. Контрастность освещения, контраст светотени

5. Направление световых потоков

6. Спектральный состав излучения источников света, цветопередача

7. Динамика освещения

1.3 Свет неба в архитектуре – в градостроительстве и формообразовании зданий.

Естественное освещение –освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Естественное боковое –естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах.

Естественное верхнее –естественное освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания.

Естественное комбинированное (верхнее и боковое) –сочетание верхнего и бокового естественного освещения.

Зрительная адаптация –процесс приспособления зрительного анализатора к работе в изменившихся условиях световой среды. Различают два вида адаптации – темновую (при переходе от света к темноте) и световую (при переходе от темноты к свету).

Прием темновой адаптации: храмы Древнего Египта (темные помещения храма отделяли человека от настоящего мира, погружая его сознание в загадочную, недоступную, мистическую действительность)

Прием световой адаптации: архитектура барокко. Контраст ярких поверхностей центральных нефов и алтарей с сумраком боковых нефов => впечатление движения и беспредельности пространства.

В русской архитектуре: высокая, равномерная яркость пасмурного неба. Благоприятные условия для ощущения цветовых нюансов.

В градостроительстве: регулируется этажность и плотность застройки