🎨 Упражнение 6: Характеристика фона и контраста

Определение параметров рабочей поверхности для нормирования освещения

📚 Основные понятия

Фон — это поверхность, непосредственно примыкающая к объекту различения, на которой он рассматривается.

Контраст — это различие между яркостью объекта и фона.

Эти характеристики влияют на выбор норм освещенности и определяют разряд зрительной работы.

1️⃣ Характеристика фона

Фон характеризуется коэффициентом отражения ρ — отношением отраженного светового потока к падающему.

ρ > 0,4

Светлый фон

Примеры: белая бумага, светлое дерево, светлые металлы

0,2 < ρ < 0,4

Средний фон

Примеры: серая бумага, бетон, необработанная сталь

ρ < 0,2

Темный фон

Примеры: черная бумага, темное дерево, чугун

Светлый
ρ = 0,7
Средний
ρ = 0,3
Темный
ρ = 0,15

2️⃣ Характеристика контраста

Формула расчета контраста

K = |Bо - Bф| / Bф

K — контраст объекта с фоном

Bо — яркость объекта, кд/м²

Bф — яркость фона, кд/м²

K > 0,5

Большой контраст

Объект хорошо различим на фоне

0,2 < K < 0,5

Средний контраст

Объект различим при внимании

K < 0,2

Малый контраст

Объект различим с трудом

Большой
контраст
Средний
контраст
Малый
контраст

💡 Значение для нормирования

Характеристика фона и контраста используются для определения подразряда зрительной работы:

  • Подразряд «а» — темный фон и малый контраст (требуется максимальная освещенность)
  • Подразряд «б» — средний фон и средний контраст
  • Подразряд «в» — светлый фон и большой контраст (требуется минимальная освещенность)
  • Подразряд «г» — светлый фон и малый контраст

📝 Практические задания

Определите характеристику фона и рассчитайте контраст для различных рабочих мест.

Задание 1: Определение характеристики фона

Рабочая поверхность

Ситуация: Контролер ОТК проверяет детали на столе, покрытом серой бумагой с коэффициентом отражения ρ = 0,35.

Задание 2: Расчет контраста

Рабочее место чертежника

Условия: Чертежник работает с черными линиями на белой бумаге.

Данные измерений:

  • Яркость белой бумаги (фон): Bф = 200 кд/м²
  • Яркость черной линии (объект): Bо = 20 кд/м²

Калькулятор контраста

кд/м²
кд/м²

Задание 3: Комплексная оценка

Сборочный участок

Условия: Сборщик работает с металлическими деталями на деревянном столе.

Данные:

  • Коэффициент отражения стола: ρ = 0,55
  • Яркость стола (фон): Bф = 150 кд/м²
  • Яркость детали (объект): Bо = 120 кд/м²

Подсказка: K = |Bо - Bф| / Bф = |120 - 150| / 150

✅ Решения и пояснения

Задание 1: Определение фона

Правильный ответ: Средний фон

Решение:

Дано: ρ = 0,35

Проверяем условия:

  • ρ > 0,4? Нет (0,35 < 0,4)
  • 0,2 < ρ < 0,4? Да! (0,2 < 0,35 < 0,4)
  • ρ < 0,2? Нет (0,35 > 0,2)

Вывод: Коэффициент отражения 0,35 попадает в диапазон 0,2 - 0,4, следовательно, фон характеризуется как средний.

Задание 2: Расчет контраста

Правильный ответ: Большой контраст

Решение:

Шаг 1: Записываем данные

Bо = 20 кд/м² (черная линия)

Bф = 200 кд/м² (белая бумага)

Шаг 2: Применяем формулу

K = |Bо - Bф| / Bф

Шаг 3: Подставляем значения

K = |20 - 200| / 200 = 180 / 200 = 0,9

Шаг 4: Определяем характеристику

K = 0,9 > 0,5 → Большой контраст

Черные линии на белой бумаге создают отличный контраст, что облегчает зрительную работу чертежника.

Задание 3: Комплексная оценка

Правильные ответы:

  • Фон: Светлый
  • Контраст: Малый

Решение:

Часть 1: Характеристика фона

ρ = 0,55 > 0,4 → Светлый фон

Часть 2: Расчет контраста

K = |120 - 150| / 150 = 30 / 150 = 0,2

K = 0,2 попадает на границу, но по строгому определению K < 0,2 не выполняется, а K < 0,5 выполняется.

Однако K = 0,2 является граничным значением. В данном случае правильнее отнести к малому контрасту (K ≤ 0,2).

Практический вывод: Светлый фон с малым контрастом означает, что металлические детали слабо отличаются по яркости от деревянного стола. Это требует повышенной освещенности рабочего места.

📊 Влияние на нормы освещенности

Для одного и того же размера объекта различения нормы освещенности существенно различаются в зависимости от фона и контраста:

Условия Освещенность
Темный фон + малый контраст Максимальная
Средний фон + средний контраст Средняя
Светлый фон + большой контраст Минимальная

Рекомендация: Для улучшения условий труда стремитесь создать светлый фон с большим контрастом — это позволит снизить требования к освещенности и уменьшить утомляемость глаз.