Разрешающая способность СОИ

Под разрешающей способностью понимают максимальное количество локальных участков, обладающих полезным выходным эффектом на единицу длины, поверхности или объема, достигаемое при использовании определенного вида СОИ. Так, например, в средствах наглядного отображения разрешающую способность индикаторов можно оценивать по возможности различения двух воспроизводимых световых точек, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. При низкой разрешающей способности оператор принимает две точки за одну, когда их центры расположены сравнительно далеко один от другого, а при высокой две очень близкие точки воспринимаются как отдельные.

В электронно-лучевых трубках разрешающая способность измеряется общим числом различимых строк, укладывающихся на диаметре экрана, или числом различных линий на единице длины (сантиметре, миллиметре).

Орган зрения человека характеризуется своей разрешающей способностью, поэтому при использовании средств наглядного отображения повышать ее можно до некоторого предела, свыше которого изображение не будет восприниматься глазом.

При проектировании СОИ необходимо знать характеристики зрительных способностей глаза.

Основными характеристиками зрительного восприятия являются угловые размеры изображения, адаптирующая яркость, контраст и временные параметры.

Угловой размер изображения — это угол между двумя лучами, направленными от глаза к крайним точкам изображения. Его находят по формуле.

где — линейный размер изображения;

— расстояние от оператора до знака по линии взора.

Адаптирующая яркость — это яркость, к которой приспособлен глаз. Ее определяют как среднюю из суммы яркостей, воспринимаемых глазом.

Контраст — это отношение разности изображения и фона к яркости фона (степень воспринимаемого различия между двумя яркостями). Различают прямой и обратный контрасты:

где и — прямой и обратный контрасты;

и — яркости фона и знака.

Все параметры зрительного восприятия человека взаимосвязаны между собой так, что уменьшение численного значения одного из них требует увеличения других.

К временным параметрам глаза человека относятся критическая частота мельканий и длительность сохранения инерционного образа. Критическая частота мельканий определяет границу ощущения прерывистого сигнала. При превышении этой частоты сигналы сливаются в стабильный немигающий свет.

Длительность сохранения инерционного образа или время инерции — это время накопления воздействия света на глазную сетчатку. Инерция связана с остротой зрения, т. е. способностью глаза различать детали объекта наблюдения. Острота зрения зависит от освещенности, расстояния до рассматриваемого объекта и определяется как величина, обратная углу зрения, а также характеризуется порогом разрешения — минимальным углом, под которым две равноудаленные точки видны как раздельные. При нормальной остроте зрения возможно различение деталей с угловыми размерами не менее 1.

При работе со средствами отображения информации от оператора требуется также различение деталей движущихся объектов, которое оценивается порогом динамической остроты зрения. Эта характеристика зависит от скорости движения объекта и его направления. Детали объекта (символов на экране ЭЛТ) лучше различаются при перемещении справа налево и снизу вверх, чем при перемещениях в противоположных направлениях. Длительность наблюдения объектов в фиксированной позиции, необходимая для различения деталей, зависит от скорости движения объектов, уровня их освещенности и контрастности.

При разработке средств отображения движущихся объектов необходимо вносить поправки на скорость, длительность, путь и направление движения с учетом характеристик динамической остроты зрения и возможной оценки скорости.