Прилади для дослідження колірної чутливості ока

Окрім кількісних характеристик світла, око сприймає і розрізняє його якісні характеристики, оскільки апарат денного зору (колбочки) має три приймачі світла з різною селективною чутливістю. Умовно їх називають червоним, зеленим і синім. Завдяки наявності цих селективних приймачів очей здатний відчувати не тільки яскравість, але і кольори предмету. Кольоровість у свою чергу теж складне поняття, яке визначається також трьома величинами: яскравістю Z, колірним тоном Ко, чистотою кольору р. Монохроматичне випромінювання будь-якої області спектру володіє чистотою р =1. Домішка білого знижує р, і для білого кольору р = 0. Три величини, що визначають колір, можна вважати координатами в тривимірному просторі і будь-який колір - крапкою в ньому. Сукупність всіх можливих (реальних) кольорів заповнює деякий об'єм, утворюючи так зване кольорове тіло.

Кольоровий зір у багато разів збільшує отримувану людиною інформацію: замість сотні ступенів відмінностей яскравості нами сприймаються тисячі відмінностей в кольорі предметів (так, в атласі квітів науково-дослідного інституту метрології ім. Д. І. Менделєєва є 2000 кольорів).

3.3. Аномалоскоп АН-59. Призначений для дослідження дихроматизму і монохроматизму кольорового зору. Він дозволяє отримувати кількісну оцінку кольорослабкості, виявляти та знаходити кількісну оцінку аномальних форм кольорового зору.

На аномалоскопі при проведенні масового обстеження встановлюють статистично кількісну частоту тих чи інших форм кольорового зору. Різні форми набутих розладів кольоросприйняття також отримують своє розкриття й кількісну оцінку. На аномалоскопі вивчають вплив на кольоровий зір різноманітних чинників, таких як рівень яскравості, попередня кольорова адаптація, вплив тренування в розрізненні кольорів, дія медикаментозних засобів тощо.

За допомогою аномалоскопа можливо встановлювати норми кольорового сприйняття та кольорового розрізнення при професійному відборі.

Оптична схема аномалоскопа АН-59 представлена на рис 3.4. Лампа 9 в побіленому зсередини циліндровому корпусі 10 створює яскраве освітлення його стінок. Фактичним джерелом світла є поверхня корка 11, розташованого навпроти лампи 9. Світло, що відбивається корком 11, виходить з корпусу 10 через два отвори 8 та 12 й потрапляє на два об'єктиви 7 та 13, що знаходяться на фокусній відстані від корка 11. Завдяки цьому створюється паралельний хід променів в просторі між ними та іншими, подібними ж об'єктивами 3 і 17. Між об'єктивами 7, 13 і 3, 17 розташовуються рухомі диски 6 і 14 зі світлофільтрами 5 і 15 і діафрагми 4 і 16 з квадратними отворами. Кожна пара об'єктивів 3, 7 і 13, 17 створює зображення поверхні пробки 10 на білих екранах, що дифузно відображають, 2 і 21, які

Рис. 3.4. Принципова оптична схема аномалоскопа АН-59

Відбите екранами 2 і 21 світло падає на поверхні катетів двох прямокутних призм 27 і 23, посаджених на плоскоопуклу лінзу 25, фокусна відстань якої дорівнює її відстані до екранів 2 і 21.

Діафрагма 24, яка розміщена поблизу лінзи 25 визначає поле зору приладу, яке ділиться навпіл темною вертикальною смужкою, що утворюється ребрами призм, що зближують, 23 та 27. Отвір діафрагми 24 спостерігається через окулярну лінзу 26 оком, притиснутим до раковини окулярної трубки. Паралельний хід променів між лінзами 25 та 26 дозволяє проводити фокусування окуляра по оку спостерігача, не порушуючи умови: вихідна зіниця повинна знаходитися точно у фокусі окулярної лінзи 26. В результаті спостерігач бачить все поле зору, залите світлом, що пройшло через світлофільтри 5 і 15 в пучках променів, витікаючих від екранів 2 і 21. При цьому окулярна лінза 26 повинна бути встановлена на ясне бачення темної смужки між напівполями.

У поворотному диску 6 встановлено чотири світлофільтри-тести 5, кожен з яких вводиться в пучок променів, що проходить, при відповідній установці барабана 19 на одну з поділок: «1», «2», «3» й «А». В другому диску 14 встановлено вісім світлофільтрів (чотири пари), з яких три світлофільтри 15 ідентичні першим трьом в диску 5.

При установці барабана 22 на поділки «1», «2» і «3» диск 14 обертається таким чином, що в пучок променів, який проходить, вводиться такий самий світлофільтр 15 (при нульовому відліку по барабану 19). Окрім обертання, яке виконується за допомогою барабана 22, диск 14 може при обертанні вимірювального барабана 19 переміщатися ще й поступально-прямолінійно, тобто перпендикулярно до світлового пучка. Таким чином зі світлового пучка можна поступово виводити встановлений в ньому спочатку світлофільтр і відповідно вводити безпосередньо контактуючий до нього інший світлофільтр з пари 15. В результаті змінюється колір світлої плями на відповідному екрані 21 і в правому напівполі й виникає відмінність між незмінним лівим та правим напівполем.

Конструктивно прилад виконаний у корпусі трикутної форми, встановлений на колонці з підставкою (рис. 3.5). Посередині довгої бічної сторони корпусу є окулярна трубка, призначена для наведення на різкість лінії розділу напівполів по оку спостерігача. На протилежній окуляру стороні знаходиться освітлювач, всередині білої порожнини якого розміщена лампа.

У зовнішній частині корпусу аномалоскопа є чотири рукоятки барабана, призначені для установки дисків зі світлофільтрами, зміни яскравості, ступінь затемнення та вимірювання.

Після включення приладу в електромережу через блок живлення досліджуваного усаджують перед приладом і просять набудувати окулярну лінзу по своєму оку.

При випробуванні гостроти кольорового розрізнення обидва настановні барабани 18 і 22 (див. рис. 3.4) обертаються таким чином, щоб навпроти нерухомої межі покажчика були цифри «1» й «-1», а рука відчула стопорне зусилля фіксаторів. Прилад підготовлений для першого випробування гостроти кольорового розрізнення (червоно чутливих приймачів).

Потім досліджуваний, дивлячись в окуляр, на питання дослідника підтверджує подібність для нього обох видимих напівполів за кольором.

Після чого швидким рухом вимірювального барабана 19 (приблизно до поділки «20») досліджуваному демонструють суттєву зміну первинного (рожевого) кольору, що здійснюється в правому напівполі. Потім барабан 19 поволі відводять назад в початкове положення з нульовим відліком.

Рис. 3.5. Аномалоскоп АН-59

При цьому випробовуваний має можливість спостерігати, в прямому і зворотному порядку, всі фази поступової зміни кольору правого напівполя. Після цих попередніх маніпуляцій йому пропонують відзначати при подальших випробуваннях коротким вигуком «є» або «так» момент, коли він відмітить, що праве напівполе ледве помітно змінилося в порівнянні з лівим, незмінним. До цього часу адаптація ока випробовуваного є стабільною, таким чином, визначуваний поріг кольорового розрізнення є вже сталим. Після цього барабан 19 поволі обертають, поки випробовуваний не подасть сигнал, що ним відмічено порогове розрізнення в кольорів правого напівполя відносно лівого. У цей момент беруть відлік за шкалою барабана 19 (з точністю до 0,5 поділки) і швидко відводять барабан в початкове нульове положення, при цьому досліджуваний повинен відмітити відповідну зміну напівполя. Таке випробування виконується 3-5 разів.

Наступний етап дослідження передбачає установку барабанів 18 та 22 на межу - покажчик відмітки «2» та «2», і абсолютно аналогічно першому випробуванню проводять випробування гостроти кольорового розрізнення (зеленочутливих приймачів), після чого таким самим шляхом проводять і третє випробування (синьочутливих приймачів).

Перед початком четвертого випробування обидва барабани 18 та 22 встановлюють на відмітках «А», а барабан 19 встановлюють заздалегідь в середині шкали на поділку «35». Досліджуваному пропонують самому обертати лівий барабан 1 для порівняння за яскравістю лівого жовтого напівполя. Потім барабан 19 поволі обертають в обидві сторони від середнього положення «35», поки випробовуваний не встановить, що праве напівполе порівнялося з лівим, на стільки, що залишається весь час жовтим, порівнюючи при цьому жовту пляму за яскравістю з барабаном 1. Після цього знімають покази на шкалах барабанів 18 і 22.

Якщо в першому і другому випробуваннях досліджуваний проявляє кольорову слабкість, тобто має знижену гостроту розрізнення кольорів, то це повинно виявитися і при випробуванні, коли досліджуваний складає колірну рівність в межах більше 3-5 поділок (випробування «А»). Чим більшою є ширина установок на рівність напівполів, тим сильнішою є кольорова слабкість випробовуваного.

При проведенні випробування на відмітці «А» треба дотримуватись наступних правил: досліджуваний може дивитися в окуляр тільки після того, як барабан 19 поставлений на поділку «35», а барабан 1 - на поділку «14», тобто коли для більшості («для норми») обидва напівполя вирівняні. Якщо досліджуваний відмовляється визнати рівність напівполів при установці на поділці «35» і називає праве поле червоним або червонуватим, то треба відразу ж припинити спостереження в окуляр і поставити барабан 19 на поділку «50». У випадку, якщо досліджуваний називає праве напівполе зеленим або зеленуватим, треба барабан 19 поставити на поділку «10».

Не можна дозволяти досліджуваному дивитися дуже довго в окуляр, якщо в полі зору немає рівності напівполів. Адаптуючись до нерівномірного поля зору, він може об'єктивну нерівність напівполів визнати суб'єктивно за рівність. Щоб уникнути цього слід рекомендувати випробовуваному в ході випробування «А» вирівнювати час від часу адаптацію сітківки, дивлячись на рівномірну по забарвленню і яскравості передню стінку самого приладу.