Лабораторная работа № 10

К оглавлению 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21

Исследование динамики абсолютных порогов

световой чувствительности в условиях темновой адаптации

(с помощью адаптометра)

Цель – построить кривую темновой адаптации и проследить ско-

рость изменения световой чувствительности глаза в условиях темно-

вой адаптации.

Задачи:

1. Познакомиться с устройством адаптометра.

2. Измерить абсолютный порог световой чувствительности в

строго заданные интервалы времени.

Теоретическое обоснование.

Адаптация определяется как приспособление уровня чувствитель-

ности органа чувств к изменяющейся интенсивности воздействующего

раздражителя. Способность человеческого глаза к адаптации позволяет

ему адекватно реагировать на широкий диапазон интенсивности света.

Благодаря функционированию палочкового аппарата глаз воспринима-

ет очень слабые световые раздражители (от 1*10-9 до 1*10-4 лмб), а благодаря функционированию колбочкового аппарата – очень сильные

(от 1*10-7 до 10 лмб). Ламберт – единица измерения интенсивности

светового потока.

Для проведения измерений, на основе которых можно вычислять

абсолютный порог световой чувствительности, наиболее адекватным

психофизическим методом является метод минимальных изменений.

Поскольку диапазон измеряемых величин и дискретность единиц изме-

рения заданы шкалой прибора, то протоколист фиксирует лишь величи-

ну стимула, вызывающую смену ответа («не вижу /вижу»).

Оборудование: медицинский адаптометр типа АДМ-01. Для ра-

боты с этим прибором экспериментатору необходимо знать его основ-

ные технические и конструктивные особенности.

Адаптометр состоит из шара предварительной световой и тем-

новой адаптации, измерительного устройства и штатива с подбородни-

ком. Шар предварительной адаптации служит, во-первых, для установ-

ления исходного уровня световой адаптации, задаваемого эксперимен-

татором, и, во-вторых, для предъявления тест-объекта во время изме-

рения. Яркость шара может быть дискретно изменена в пределах от

2500 до 312 асб. (Апостильб – единица фотометрической яркости:

1 асб=10-4 лмб). Под углом 12° к линии фиксации взора испытуемого на

тест-объекте расположена красная фиксационная точка, которую ис-

пытуемый должен фиксировать центральным зрением в течение всего

периода измерений. Тем самым во время измерений тест-объект про-

ецируется как раз на ту область сетчатки глаза, которая обладает мак-

симальной чувствительностью палочкового зрения. Измерительное

устройство состоит из набора дискретных светофильтров – Ф, отка-

либрованных в единицах оптической плотности (индексы: 0,0; 1,3; 2,6;

3,9; 5,2), дополнительного нейтрального (серого) светофильтра (индекс

0,01 ед. оптической плотности) и измерительной диафрагмы – (Д) с

логарифмической шкалой единиц оптической плотности. Светопро-

пускание диафрагмы характеризуется отношением С / Со, где С – ве-

личина площади раскрытия диафрагмы при данном положении шкалы,

а Со – величина площади полного раскрытия диафрагмы (на шкале

отметка 0). Штатив с подбородником служит для фиксации положения

головы испытуемого во время проведения измерений.

Ход работы.

В работе участвуют экспериментатор, протоколист и испытуе-

мый. Порядок работы может быть разделен на два этапа. На первом,

подготовительном, этапе испытуемый проходит предварительную световую адаптацию к заданной яркости. Для этого испытуемый садится к

прибору, прижимает лицо к маске прибора и в течение 5 мин смотрит

на освещенный шар тем глазом, для которого будет производиться из-

мерение. Яркость шара в тот период времени должна быть равной 1250

асб (что соответствует положению ручки переключателя светофильт-

ров 1/4). Затем испытуемый может встать и в течение 5 мин отдохнуть,

не выходя из экспериментальной комнаты, которая освещена рассеян-

ным красным светом.

Перед началом второго, основного этапа измерений испытуемо-

му необходимо сообщить инструкцию.

Инструкция испытуемому.

«Сидите спокойно, не отклоняя лица от полумаски адаптометра.

В течение всего опыта строго фиксируйте измеряемым (правым) гла-

зом красную точку. Найдите ее! Ваша задача состоит в том, чтобы как

можно быстрее после сигнала "Внимание" сообщить экспериментато-

ру о появлении или исчезновении объекта в виде круга. Запрещается

закрывать глаза во время измерений. Будьте внимательны!»

Испытуемый снова садится к прибору, опирается на подбород-

ник и до конца опыта не отрывает лица от маски. Перед его левым гла-

зом экспериментатор ставит заглушку (измерения производят для пра-

вого глаза), а заслонку задней стенки шара адаптации – в положение

«открыто». В течение 15 мин испытуемый фиксирует взглядом крас-

ную точку. Экспериментатор производит через каждые 3 мин по 6 за-

меров на появление и исчезновение тест-объекта. Таким образом, по-

лучается всего 5 «пачек» замеров. После истечения этих 15 мин экспе-

риментатор производит подряд еще по 10 замеров на появление и ис-

чезновение тест-объекта.

Во время опыта во избежание ошибок измерения эксперимента-

тору необходимо придерживаться определенных правил. Самое глав-

ное заключается в том, что начинать измерения следует по восходя-

щему ряду стимулов, т. е. сначала измеряют порог появления тест-объ-

екта. При этом рекомендуется начинать измерения при двух включен-

ных светофильтрах (индекс Ф=2,6 ед. оптич. плотности) и при полно-

стью закрытой диафрагме (индекс D = 1,4 ед. оптич. плотности). Если

же нужно уменьшить общую оптическую плотность системы, то пред-

варительно следует полностью закрыть диафрагму, чтобы избежать за-

светки глаза. Наоборот, при измерении порога исчезновения объекта

включение светофильтров производится при полностью раскрытой диафрагме. И последнее: во время измерений надо следить за тем, что-

бы дополнительный (серый) фильтр прибора был постоянно включен.

Таблица 14

Значения порогов световой чувствительности

в процессе темновой адаптации (в течение 15 мин)

Номера

замера

Порог (Ф+Д)

ед. оптич. плотности

Среднее значение

(Ф+Д)

пары «пачки» появления исчезновения

в паре замеров,

ед. оптич.

плотности

в «пачке»

замеров,

асб

1 и 2

3 и 4

5 и 6 }1

Для 2–5-й «пачек» запись результатов аналогична приведенным выше.

Обработка результатов.

1. Определяем среднее значение в каждой паре замеров, т. е.

суммируем величины порога появления и порога исчезновения и сум-

му делим на 2.

2. Находим среднее значение порога для каждой «пачки» заме-

ров; для этого суммируем последовательно значения каждых трех

средних порогов (см. п. 1) и сумму делим на 3.

3. Переводим величины порогов для «пачки» замеров в величины

яркости, выражаемые в апостильбах, с помощью следующей формулы:

lgI=lg 0,069 – П,

где I – яркость объекта; П – суммарная величина значений оптической

плотности фильтров (Ф) и диафрагмы (Д).

4. Представляем результаты опыта графически, т. е. в виде кри-

вой темноватой адаптации. Для этого на оси абсцисс откладываем

время замеров каждой «пачки» (3, 6, 9, 12 и 15 мин), а на оси ординат –

величины абсолютных порогов в единицах яркости (см. п. 3).

С целью проверки стабильности порога чувствительности после

проведения основного опыта выше было рекомендовано сделать 10 до-

полнительных замеров. Их результаты обрабатывают отдельно, рас-

считывая среднеарифметическую величину (М), среднеквадратичное

отклонение (σ) и ошибку средней (σм). Чем меньше среднеквадратич-

ное отклонение и ошибка средней арифметической, тем более стабиль-

ным можно признать порог чувствительности. При анализе экспериментальных данных следует указать на ха-

рактерные особенности кривой хода темновой адаптации, а также диа-

пазон изменения чувствительности в течение 15-минутной адаптации.

Контрольные вопросы:

1. Какие рецепторные элементы сетчатки глаза обеспечивают

восприятие слабых и сильных оптических раздражителей?

2. В каком отношении находятся абсолютный порог чувстви-

тельности и чувствительность?

3. Как вы думаете, в чем состоит биологический смысл процесса

адаптации?