Причины наличия ограничений количества информации, получаемой при измерениях

Развитие техники измерений позволило создать такие измерительные установки, которые, с одной стороны, все меньше ограничены возможностями человеческих органов чувств, а с другой – являются оптимальными в эргономическом отношении. Область применения субъективных измерений в настоящее время значительно сузилась. Например, редко используется слух для измерений в акустике за исключением нескольких задач: обнаружение сигнала на фоне помех (звуковая индикация), оценка качества звучания музыкальных инструментов, оценка звукового качества помещений. Обоняние используется при оценке и экспертизе продукции в медицинской, парфюмерной и пищевой промышленности. Вкус используется в органолептических измерениях (дегустация и оценка качества пищевой продукции). Однако зрение все еще играет важную роль в измерениях, позволяя считывать показания аналоговых приборов и выполнять целый ряд оптических наблюдений. Человеческий глаз пока превосходит по чувствительности многие другие оптические детекторы.

Наиболее велика чувствительность у глаза, адаптированного к темноте. Максимальная чувствительность глаза приходится на длину волны 507 нм. Минимальная порция энергии, которую воспринимает глаз при этой длине волны, равна , что соответствует примерно пяти квантам света, которые должны попасть на одно и то же место сетчатки за одну миллисекунду. Эквивалентный по чувствительности фотокатод должен обладать квантовым выходом около 20%. Столь высокий квантовый выход имеют только самые лучшие приборы.

Относительная спектральная чувствительность глаза, а значит, и световое ощущение, возникающее при одном и том же излучении, сильно зависит от силы света. Поэтому был принят международный стандарт, который определяет идеализированную кривую спектральной чувствительности для усредненного наблюдателя. Эта кривая спектральной чувствительности стандартизирована для зрения, адаптированного к темноте и к свету. Для дневного зрения этот максимум приходится на длину волны примерно . Для глаза, привыкшего к темноте, спектральная кривая чувствительности смещена в сторону более коротких длин волн, а ее форма немного отличается от кривой для дневного зрения. Наименьший угол зрения, под которым можно уверенно наблюдать мелкие объекты при хорошем контрасте изображения, зависит от структуры сетчатки глаза и составляет примерно  (соответствует одной угловой минуте). 

При рецепции информации в живой природе реализуется принцип избыточности, число рецепторов существенно больше числа нейронов. Например, информационная емкость потока нервных импульсов в зрительных нервах находится в пределах десятков мегабит в секунду, а мозг усваивает только около 40 бит в секунду. Внешними воздействиями непосредственно для самого человека являются: физико-химические, биологические, психические, социальные. С помощью своих органов чувств человек получает информацию:

· 80% через зрение;

· 18% через слух;

· 2% через осязание, обоняние и вкус.

Таблица 1.1

Чувствительность	Порог чувствительности		Число градаций	Число рецепторов	Скорость передачи, бит/c
	нижний	верхний
Зрительная			570
Слуховая	16(Гц)	20кГц	1800
Механическая	1(Гц)	10кГц	180
Температурная	6,26	9,12
Обонятельная (запах)

 

Как следует из приведенной таблицы, зрение человека имеет 570 градаций по интенсивности и 128 градаций по цвету, слух имеет 325 градаций по интенсивности и 1800 градаций по частоте, а кожно-механическая реакция имеет 15 градаций по амплитуде.

Технические измерительные устройства ретранслируют связанную информацию от объекта измерения в свободную. При этом, чаще всего, расширяя диапазон органов чувств человека, повышают быстродействие процесса получения первичной информации, позволяют производить дистанционную передачу измерительной информации, ее хранение, обработку и т.п.

        

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: