Санкт-ПетербургскийГосударственный Университет Информационных технологий, механики и оптики
____________________________________________________________________
Кафедра прикладной и компьютерной оптики
Лабораторная работа
«Аномалоскоп АН-59»
Санкт-Петербург
2007 г.
Назначение и принцип действияанамалоскопа АН-59
Приборпредназначен:
2
2
2 проводить массовые обследования, устанавливаястатистически количественную частоту тех или иных форм цветового зрения;
2
2
2
Принципработы прибора:
АномалоскопАн-59 построен на использовании явления трехменрности цвета. Трехменрностьцвета основывается на теории о наличии в сетчатке глаза трех видов клеточныхсветочувствительных приемников, различающихся по своей спектральнойчувствительности (рис.1).
Зависимостьклеточных светочувствительных приемников от спектральной чувствительности
рис.1
кривая r0(-) – для 1 рода приемников, преимущественнокрасночувствительных;
кривая g0(-) – для приемников 2-го рода,преимущественно зеленочувствительных;
кривая β0(-) – для приемников 3-го рода,преимущественно синечувствительных.
Поординате отложены интенсивности физико-химических процессов, которые возникаютв приемниках при попадании на них монохроматических излучений той или другойдлины волны. Формирующиеся в сетчатке сигналы передаются в мозг и образуют тамв своей совокупности основу нашего восприятия цвета. Такова материальнаяприрода трехмерности цвета.
Нааномалоскопе АН-59 проводят 4 вида испытаний цветового зрения: 3 из них – цветоразличение(одной из основных функций зрительного анализатора). Острота цветоразличияхарактеризуемся величиной порогов цветоразличения, т.е. теми минимальными цветовыми различениями, какие «нашзрительный анализаторный аппарат по тонкости его конструкции в состоянииотметить».
Нааномалоскопе АН-59 проводятся раздельные испытания каждой из трех системприемников, и это является его особенностью.
В первом испытании проводится:
2 r0(-) и которая не функционирует у протанопов.
Во втором и третьем испытании проводится:
2 g0(-) и β0(-)и которые соответственно не действуют у дейтеранопопов и тританопов.
Все трииспытания построены на изменении цвета одной из двух половин поля зренияприбора, вначале совершенно тождественны. В каждом испытании фиксируетсямомент, когда сознание сможет ощутить наступившее изменение цвета одногополуполя.
В первых трехиспытаниях достигается оценка остроты цветоразличения, характерной для той илидругой системы приемников на основе чисто пороговой методики – установления елеощутимого, порогового неравенства по цвету и благодаря надлежащему подборуначального и конечного цвета в каждом испытании.
Четвертоеиспытание построено на чисто колориметрической методике сложения цветов наустановлении цветового равенства. Здесь достигается оценка типичности цветовогозрения – нормальности или аномальности спектральной чувствительности приемниковсетчатки.
Оптическая схема аномалоскопа АН-59 сходом лучей.
2 и 21 – диффузно отражающие экранчики 23, 27 – прямоугольные призмочки
3 и 18; 7 и 13 – объективы 24 — диафрагма линза
4 и 16 – диафрагмы с квадратными отверстиями 25 – плоско-выпуклая линза
5 и 14 – подвижные рамки со светофильтрами 26 – окулярная линза
6,15,17, – светофильтры
8 и 11 – отверстия
9 – лампа
10 – пробка
12 – цилиндрический сосуд
19, 22– барабан
20 – измерительный барабан
21 — экран
Лампа (9)помещается в цилиндрическом сосуде (12)и создает яркое освещение его стенок. Фактическим источником света являетсяповерхность пробки (10), расположенной напротив лампы (9).
Свет,отраженный пробкой (10), выходит из сосуда через два отверстия (8 и 11) ипопадает на два объектива (7 и 13) находящиеся на фокусном расстоянии от пробки(10). Благодаря этому создается параллельный ход лучей в пространстве междуними и вторыми, подобными же объективами (3 и 18). Между (7 и 13; 3, 18) налинии пучков а, б располагаются подвижные рамки (5 и 14), со светофильтрами (6и 17) и диафрагмы (4 и 16) с квадратными отверстиями. Каждая пара объективов(3,7 и 13, 18) создает изображение поверхности белой пробки (10) на белых,диффузно отражающих экранчиках (2 и 21), которые располагаются на расстоянии фокусаот объективов (3 и 18).
Отражаемыйэкранчиками (2 и 21) свет падает на катетные поверхности двух прямоугольныхпризмочек (27 и 23), посаженных на плоско-выпуклую линзу (25), фокусноерасстояние которой равно ее расстоянию до экранчика (2 и 21).
Диафрагма (24)около линзы (25) является полевой диафрагмой. Поле зрения прибора делит пополамтемной вертикальной полоской, образуемой сближенными ребрами призмочек (23 и27). Полевая диафрагма наблюдается через окулярную линзу 26 глазом.
Параллельныйход лучей между линзами (25 и 26) позволяет производить фокусировку окуляра поглазу наблюдателя, не нарушая условия, чтобы выходной зрачок находился точно вфокусе окулярной линзы (26).
Диск (5) содержит четыре светофильтра – теста 6,каждый из которых вводится в пучок «а» при соответствующей установке барабана(19) на то или другое деление из четырех «1», «2», «3» и «А». Втораяизмерительная рамка (14) содержит восемь светофильтров (четыре пары), изкоторых три светофильтра (15) в точности одинаковы с первыми тремя в диске (5).
При установкебарабана (22) на делении «1», «2», «3» диск 914) проворачивается так, что впучок «б» вводится такой же светофильтр «15», как и в пучке «а».
Кромеповоротного движения, производимого с помощью барабана (22), диск (14) может перемещатьсяеще и поступательно прямолинейно, поперек пучка «б» при вращении измерительногобарабана (20). Этим самым из пучка «б» можно постепенно выводитьустанавливаемый в нем начале светофильтр (17) и соответственно вводитьнепосредственно примыкающий к нему другой светофильтр из пары (15).
В результатеизменяется цвет светлого пятна на соответствующем экране (21) и в правомполуполе, и возникает различие между неизмененным (левым полуполем и этимправым.
Результатыиспытаний
Отчеты по установочным барабанам 13 и 12
1-1
2-2
3-3
А-А
№ изм.
Показания измерительного барабана (16)
1
2
3
Ср.
СКО
Коэффициент (показатель) аномальности:
na= 0, 91 [ma / (70 – ma)]
ma – отчет по измерительномубарабану (16)
ms — отчет по измерительному барабану(17)