Методическое пособие по ВК 2016. Методическое пособие Испытания и неразрушающие методы контроля визуально-оптический метод контроля (Сварные соединения и обработанные изделия) Разработал Хатько В. В. 2016 2

16 нескольких зрительных рецепторов. Важно понять, что сам глаз выполняет часть функции осмысления, свойственных головному мозгу.
 Зрительные рецепторы ПАЛОЧКИ цветов не различают (в темноте - цвета слепы), они отвечают за соотношение свет – тьма, количество около 130-170млн (длинна 0,06 мм), минимальная воспринимаемая освещенность 10
-6
Lx (люкс). При слабых яркостях работают только палочки, поэтому снижается острота зрения и цветочувствительность. При ярком свете одновременно зрительный пурпур, покрывающий палочки, полностью разлагается и палочки не действуют.
 Зрительные рецепторы КОЛБОЧКИ отвечают за цветоощущения, количество 7-9млн (длинна
0,035мм), минимальная воспринимаемая освещенность 10
-2
Lx (люкс). При дневном освещении изображения воспринимают колбочки, которых от яркого света защищают пигментные зерна.
 Порог цветоощущения - цветное зрение наступает при освещенности E ≥ 1Lx, когда приступают к работе колбочки.
Из-за неравномерного распределения зрительных рецепторов по сетчатке различают три зоны поля
зрения одного глаза:
1. Зона наиболее ясного зрения (четкого видения), (угол уверенного восприятия), ограничивается желтым пятном.
Центральная зона, с полем зрения около - 2
0
2. Зона ясного зрения (ясного видения), (угол ясного зрения), в пределах которой при неподвижном положении глаза возможно распознавание предметов без различия мелких деталей.
Поле зрения около 30
0
– по горизонтали и около 22
0
– по вертикали.
3. Зона периферического зрения (бокового видения), (угол периферийного зрения), в пределах которая невозможно опознавание предметов, но она имеет большое значение для ориентации в окружающем пространстве. В ней особенно хорошо заметны движущиеся предметы.
Поле зрения около 150
0
– по горизонтали и около 125
0
– по вертикали.
Поле зрения обоих глаз – около 180 0
. Движение глаз позволяет увеличить угловую величину просматриваемого пространства (поле взора). Нормальными границами подвижности глаз принято считать: вниз – 53 0
, вверх – 37 0
, к носу – 46 0
, к виску 44 0

Полем зрения глаза называется то пространство, в пределах которого возможно различие предметов при неподвижном положении глаза.
2.5 Основные характеристики зрения и их влияние на условия проведения и характеристики
визуального метода контроля. Угловой и линейный пределы разрешения и связь между
ними. Минимальное расстояние между точками, воспринимаемое глазом раздельно.
Влияние освещенности и некоторых других факторов на разрешающую способность зрения.
1. Зрительная работоспособность.
 Зрительная работоспособность – способность выполнять зрительную работу и поддерживать высокую степень мобилизации зрительных функций.
Зрительная работоспособность определяет возможность органа зрения совершать какую-либо работу за определенный промежуток времени и влияет на производительность труда и качество работы, может оцениваться состоянием различных функций: критической частотой слияния мельканий, остротой зрения, быстротой различения, видимостью и т.д.
2. Бинокулярное зрение.
 Бинокулярное зрение – способность воспринимать объект двумя глазами, обязательное условие перекрытие зрительных полей обоих глаз. Создается объемный стереоскопический эффект, это позволяет более полно и точно определить объем, размер, форму и т.д.
Бинокулярное зрение обусловлено функцией обоих глаз соединять образы в одно зрительное восприятие, возникающее в коре головного мозга. Полноценное бинокулярное зрение не только обеспечивает слияние зрительных ощущений в двух измерениях (в плоскости), но и позволяет точнее, чем при зрении одним глазом, определить положение предмета в третьем измерении, называемым глубинным, или стереоскопическим, зрением.

17

Острота стереоскопического зрения – это точность оценки взаимного расположения предметов по глубине.
Оценка глубины пространства происходит в результате различия перспектив, видимых обоими глазами.
Условиями, влияющими на способность глаза ощущать глубину (стереоэффект), является: яркость
фона, контрастность объекта по отношению к фону и к друг другу, форма и толщина объекта,
расстояния между ними.
3. Световая чувствительность.
 Световая чувствительность глаза характеризуется наименьшим количеством световой энергии, могущей вызвать световое раздражение, и соответствует абсолютному световому порогу
(5 10
-19
– 10
-17
Дж/с или соответствует освещенности на зрачке порядка E
V
≈ 10
-9
Lx).
При различной освещенности чувствительность сетчатки изменяется 10000 раз. Процесс адаптации, при резких изменениях освещенности требует времени, следовательно, при точных измерения необходимо создать нормальную освещенность в пределах 350лк.
4. Восприятие цвета.
 Восприятие цвета - способность человека воспринимать, идентифицировать и называть цвета.
Все цвета можно делить на:
1. Ахроматы – черный, белый и промежуточную между ними целую гамму серых тонов, иначе говоря, которых нет в спектре.
Ахроматические цвета отличаются друг от друга только степенью светлоты.
Взяв два различных серых цвета, мы всегда увидим, какой из них светлее, а какой темнее, так как это легко определяется на глаз.
Глаз человека способен различить более 300 переходов ахроматических цветов.
2. Хроматические – цветные цвета, воспринимаются и отличаются друг от друга своей цветностью и характеризуются:
- цветовым тоном (при средней яркости нормальный глаз человека способен различать в спектре 180 цветовых тонов при сочетании красных и синих тонов образуется пурпурный цвет (30 тонов)
- насыщенностью цвета (наблюдается много цветов с едва различимым цветовым оттенком, характеризующим интенсивность цвета)
- светлотой цвета (цвета даже одинаковые по цветовому тону, могут казаться в зависимости от условий наблюдения светлее или темнее)
Цвет любого тела вызван избирательным поглощением и отражением световых лучей в зависимости от длинны волны, λ.
- черный цвет отражается с К
отр
≈ 0,04
- белый цвет отражается с К
отр
≥ 0,95
Таким образом, три качества цвета – цветовой тон, насыщенность и светлота – являются основными
характеристиками, полностью и однозначно определяющими цвет. Эти характеристики позволяют качественно и количественно оценить цвета.
Цветовой тон спектрального монохроматического цвета однозначно определяется длинной волны, то есть характеризует его с качественной стороны.
Интенсивность монохроматического цвета определяется количеством энергии, переносимой данным световым потоком. Нормальный глаз человека не одинаково чувствителен к лучам с разной длинной волны λ.
 Наибольшая чувствительность человеческого глаза лежит в области желто зеленых лучей с
λ≈555нм, а в обе стороны, к красному и фиолетовому концам спектра, чувствительность резко падает.

18
Наибольшая чувствительность (видимость) нашего глаза для случая яркого освещения, т. е. цветного зрения, показана на рисунке сплошной линией. Она имеет максимум в части желтого
спектра при λ ≈ 590нм, условно принимаемый за единицу.
При сумеречном зрении, когда работает только палочковый аппарат, максимум кривой видимости смещается в сторону коротких волн с максимумом в части зеленого спектра при
λ≈500нм.
Поскольку колбочки уже «не работают», то в сумерках изменяется и световосприятие, поэтому «ночью все кошки серы». Так как палочки чувствительны в основном к сине-голубой области спектра, красный цвет (λ = 630 –760мкм), при низких уровнях освещенности будет выглядеть практически черным или темно-серым.
5. Цветное зрение.
В основу учения о цветовых ощущениях положены опыты по смешиванию цветов, то есть составлению сложных цветов из некоторых основных. Наилучшие результаты достигаются, если принять в качестве основных два крайних цвета спектра - красный и фиолетовый - и один в средней области – зеленый. При смешивании этих основных цветов могут быть получены цвета всех цветовых тонов.
Следовательно, в глазу человека цветное ощущение создается в результате суммирования трех элементарных процессов под действием красных, зеленых и сине-фиолетовых лучей.
В сетчатке имеется три типа колбочек, которым соответствует пигмент (ратиналь), но с разной белковой частью (йодапсина) в них. Из-за различной величины энергии связи, спектр поглощение пигмента (ратиналя) сдвигается, и мы имеем три типа колбочек с различной чувствительностью к электромагнитным колебаниям разных длин волн с максимумами 440нм, 540нм и 590нм, условно их называют, синим
, зеленым
, красным
Монохроматический свет возбуждает один (иногда два) вида колбочек, а свет сложного спектрального состава – все три типа колбочек, но в различной степени, что и приводит в конечном итоге к возникновению цветного ощущения (зрения).
 Нормальным цветным зрением является трихроматизм – способность различать три основных
цвета (красный, зеленый, синий).
Если свет не попадает в глаз, человек воспринимает черный цвет. Если все рецепторы освещаются одинаково, человек видит серый или белый цвет.
Благодаря трёхцветному зрению, человеческий глаз может различать любой из цветовых оттенков.
Зрительный аппарат человека анализирует свет, определяет в нем содержание различных излучений, а затем в мозгу происходит их синтез в единый цвет.
Глаз способен различать 130 – 250 чистых цветовых тонов и 5 – 10 миллионов смешанных оттенков.
Экспериментально выявлены некоторые особенности работы человеческого глаза:
1. Трехкомпонентность цветного зрения проявляется только при наблюдении относительно крупных объектов.
2. Цвет объектов средних размеров является смесью только двух цветов: оранжевого и сине- зеленого (голубого).
3. Мелкие детали различаются глазом только по яркостным градациям, т.е. кажутся черно-белыми, причем отсутствие окраски мелких деталей незначительно ухудшает субъективное восприятие цветового изображения.
Отсутствие в сетчатке одного или двух видов колбочек ведет к потере глазом способности правильно различать цвета (дальтонизм)
Аномалии цветного зрения:
- Аномальный трихроматизм (незначительные отклонения от нормы цветного зрения, способны обнаружиться при очень тонких испытаниях).

19
- Красно-зеленый дихроматизм, составляет две главные подгруппы:
1. Красно – слепые (Протанопы)
2. Зелено – слепые (Дейтеранопы).
Для всех дихроматов видимый цвет ограничен двумя основными группами желтых и синих цветов, которые не спутываются ими.
Дихроматы обычно могут различать все спектральные цвета, так как они их воспринимают как соответствующие сочетания двух основных цветов.
Слабое цветовое зрение почти всегда явление наследственным. Проявляется у 8% мужчин, но передается по женской линии. У женщин слабое цветное зрение встречается редко.
- Монохроматическое зрение (полное отсутствие цветного зрения) встречается исключительно редко.
Люди с этим недостатком видят только оттенки серого, у них слабая острота зрения, образы напоминают черно-белые фотографии при плохой фокусировке.
6. Дополнительные цвета.
Ощущение белого цвета достигается путем смешивания всех спектральных тонов в таком соотношении, в каком они содержатся в белом цвете. Тот же результат может быть получен, если оптически смешивать попарно определенные хроматические цвета. Цвета таких пар, которые при определенном соотношении дают белый цвет, получили название дополнительных.
Дополнительные цвета могут быть не только монохроматические, но и сложные цвета, составленные из лучей различной длинны.
7. Разрешающая способность
 Разрешающая способность глаза – способность раздельно воспринимать (различать) близко
расположенные друг к другу точки, линии или другие фигуры.
Разрешающая способность характеризуется величиной минимального угла (ϕ), между контурами раздельно воспринимаемых объектов.

Острота зрения – способность глаза замечать мелкие детали или различать их форму.
Остроту зрения определяют величиной минимального углового размера объекта, воспринимаемого глазом при максимальном контрасте.
Острота зрения связана с раздельным или слитным восприятием светового изображения точек на сетчатой оболочке глаза.
Если изображение точек попадает на два не рядом расположенных светочувствительных элемента: палочки или колбочки, — то они воспринимаются раздельно, т. е. разрешаются глазом.
Если изображения попадают на два соседних элемента, то они воспринимаются слитно, т. е. глазом не разрешаются.
Острота зрения характеризуется углом ϕ, под которым видны рассматриваемые точки А и В.
Минимальный угол, необходимый для раздельного видения этих точек, ϕ
min
составляет для среднего нормального глаза 1 мин. (1'). Это соответствует расстоянию А'В' между изображениями точек, равному примерно 5 мкм.
В медицине острота зрения ɣ количественно оценивается отношением ϕ
min
=1
/
, (что
соответствует нормальному глазу) к ϕ
min
для конкретного человека, определяемому с помощью
специальных таблиц: ɣ=1
/
/ϕ
min
. Острота зрения – величина безразмерная.
Наименьшее расстояние АВ между двумя точками предмета, видимое невооруженным глазом на расстоянии наилучшего зрения d
0
, называется
пределом разрешения глаза (R).
Для нормальной остроты зрения (1,0) оно равно:
R = d
0
sin 1'
; d
0
= 250мм; R = 250 * 0,0004 ≈ 0,1мм.

20
 Способность глаза различать две точки раздельно под углом одна минута (1
/
) на расстоянии
наилучшего зрения (250мм) считается нормой, при остроте зрения 1,0.
Отсюда чувствительность визуального контроля составляет 0,1мм.
Разрешающая способность (острота зрения) — зависит от многих условий, прежде всего, от яркости
фона. На остроту зрения также влияют диаметр зрачка, возраст человека, уровень цветового и
яркостного контраста между рассматриваемым объектом и фоном.
При нормальном освещении острота зрения максимальна, когда изображение предмета попадает на центральную ямку сетчатки, где плотность колбочек наибольшая и разрешение достигает 50-70 линий на1 0
(В 5 0 от центра – 0,33max, а в 20 0
– 0,1max уменьшение резкости на периферии).

перейти в каталог файлов