Сколько же у глаза порогов?

Сразу ответим - много! Об абсолютном пороге световосприятия уже говорилось выше. Оказывается, порогов контрастной чувствительности глаза несколько. Поясним, в чем дело.

Дальностью видимости любого предмета называется расстояние, на котором мы перестаем видеть предмет. Однако условия определения дальности видимости могут быть различными. Если мы непрерывно наблюдаем за удаляющимся предметом, то расстояние, на котором мы перестаем видеть предмет даже в виде едва различимого пятна на фоне неба у горизонта или на фоне дымки, называется дальностью потери видимости. Если мы увидели на фоне неба или дымки едва различимое пятно, но еще не в состоянии установить, что это такое, дальность видимости называется дальностью обнаружения. Наконец, когда неизвестный предмет приблизился настолько, что мы узнали, что это такое, дальность видимости называется дальностью узнавания предмета. Обозначим три дальности видимости соответственно S_пв, S_обн, S_узн.

В трех перечисленных примерах речь идет о наблюдении за одним и тем же предметом при одинаковых условиях освещения и прозрачности воздуха. Будут ли три рассмотренные дальности видимости равными по величине? Нет, не будут. Очевидно, что S_пв > S_обн > S_узн.

Что же менялось от одного примера к другому? Менялись только условия задачи, которую решал глаз. Величина каждой дальности видимости определялась своим порогом контрастной чувствительности глаза. Обозначим эти пороги ε_пв, ε_обн и ε_узн.

Соотношение между порогами, очевидно, будет обратным соотношению соответствующих дальностей видимости, т. е. ε_пв < ε_обн < ε_узн.

Численные значения этих порогов, по измерениям различных авторов, выполнявших наблюдения и в полевых и в лабораторных условиях за предметами разных угловых размеров, могут существенно различаться.

Приведем средние значения при наблюдении днем (т. е. при достаточном освещении) за объектами достаточных угловых размеров (не менее 20 - 30'): ε_пв ≈ 2%; ε_обн ≈ 5%; ε_узн ≈ 7...9%.

Помимо порогов контрастной чувствительности, поскольку наш глаз способен различать цвета, существуют и пороги цветовой чувствительности глаза. Не имея возможности останавливаться на этом подробнее, скажем только, что цветовые пороги больше яркостных. Иными словами, различия в цвете мы видим хуже, чем в яркости. Поэтому при наблюдении за удаляющимся предметом на некотором расстоянии мы перестаем различать его цветовой контраст, но еще видим предмет благодаря его различиям по яркости с окружающими предметами. В момент потери видимости предмета его дальность видимости определяется только порогом контрастной чувствительности глаза. Это справедливо и при оценке дальности видимости и более близких предметов, но в условиях пониженной или плохой видимости, например в снегопаде, сильной дымке или в тумане.

Поэтому все методы определения дальности видимости любых конкретных предметов, например посадочной дальности видимости самолетов днем, принимают во внимание только яркостный контраст. Другое дело, если речь идет о маскировке близких предметов или, наоборот, об обнаружении скрытых на местности объектов. Здесь цветовые контрасты играют большую роль.

Есть у глаза и другие пороги, связанные с восприятием огней. О них речь пойдет дальше.