【ビル管過去問】令和4年度 問題36|眼の構造と光環境 視覚の仕組み・グレア・照度を解説

出典:建築物衛生管理技術者試験令和4年度(2022年)|建築物の環境衛生第36問

問題

眼の構造と光の知覚、光環境に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

(1) 照度が0.1 lxより下がると、視力は大きく低下する。

(2) 錐(すい)体には赤、青、黄の光にそれぞれ反応する3種があり、これらの反応の組合せにより色を感じる。

(3) 視細胞が感知した光の刺激は、視神経を介して脳に伝わり知覚される。

(4) グレアとは、視野内で過度に輝度が高い点などが見えることによって起きる不快感や見にくさである。

(5) 眼において、水晶体はカメラに例えるとレンズの役割を果たす。

ビル管過去問|眼の構造と光環境 視覚の仕組み・グレア・照度を解説

この問題は、眼の構造、光の知覚の仕組み、照度と視力の関係、グレアの定義といった基礎知識を確認する問題です。正解は(2)で、不適当です。錐体は色覚に関わる視細胞ですが、一般に反応の中心となるのは赤、緑、青に対応する3種類であり、「赤、青、黄」とする記述は誤りです。他の選択肢は、暗い環境で視力が低下すること、視神経を介して光刺激が脳に伝わること、グレアの意味、水晶体の役割について述べており、いずれも適切です。眼と光環境の分野では、視細胞の種類と役割、照度低下による見え方の変化、まぶしさの定義を正確に押さえることが大切です。

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(1) 照度が0.1 lxより下がると、視力は大きく低下する。

適切です。視力は十分な明るさがあるほど保たれやすく、照度が低下すると細かいものを見分ける力は大きく落ちます。特に0.1 lxはかなり暗い環境であり、このような条件では明所視を担う錐体が十分に働きにくくなり、視力が著しく低下します。人は暗所では桿体による視覚が中心になりますが、桿体は明暗には敏感でも細部や色の識別は苦手です。そのため、照度が極端に低い環境では、見えることと見分けられることは別であると理解しておくことが大切です。

(2) 錐(すい)体には赤、青、黄の光にそれぞれ反応する3種があり、これらの反応の組合せにより色を感じる。

不適切です。錐体には、一般に長波長、中波長、短波長に主に反応する3種類があり、色覚はこれらの組合せによって生じます。わかりやすく表現すると、赤、緑、青に対応する3種類と考えるのが基本です。ここで「黄」としている点が誤りです。黄色は独立した錐体があるわけではなく、主に赤と緑に対応する錐体の刺激の組合せとして知覚されます。試験では、三原色の理解と、黄が独立した受容器ではないことを問う形で出題されやすいため、丁寧に整理して覚えておくと得点につながります。

(3) 視細胞が感知した光の刺激は、視神経を介して脳に伝わり知覚される。

適切です。眼に入った光は、網膜にある視細胞で電気信号に変換され、その情報が視神経を通って脳へ送られます。そして脳で処理されることによって、はじめて「見えた」と認識されます。つまり、眼は単に光を受ける器官ではなく、脳と連携して視覚を成立させる入口でもあります。眼球の構造だけでなく、網膜、視神経、脳まで含めて視覚の仕組みを捉えることが重要です。

(4) グレアとは、視野内で過度に輝度が高い点などが見えることによって起きる不快感や見にくさである。

適切です。グレアとは、視野内に極端に明るい光源や反射面があるために、まぶしさや不快感を覚えたり、対象が見えにくくなったりする現象です。単に「明るい」ということではなく、周囲との輝度差が大きすぎることが問題になります。たとえば照明器具の光が直接目に入る場合や、磨かれた床やガラス面に強い反射が生じる場合などに起こりやすいです。快適な光環境では、必要な照度を確保するだけでなく、グレアを抑える配慮も重要になります。

(5) 眼において、水晶体はカメラに例えるとレンズの役割を果たす。

適切です。水晶体は、外から入った光を屈折させて網膜上に像を結ばせる働きを持っており、カメラでいえばレンズに相当します。なお、カメラとの対比では、角膜も光を屈折させる重要な役割を担っていますが、水晶体は特に厚みを変えてピントを調節する機能が特徴です。この調節機能によって、近くのものと遠くのものを見分けやすくしています。眼の各部の役割をカメラの部品になぞらえて整理しておくと、理解しやすくなります。

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この問題で覚えるポイント

眼の視細胞には、暗い場所での明暗の感知に優れる桿体と、明るい場所で色や細部を見分ける錐体があります。桿体は暗所視を担いますが、色の識別は苦手で、視力も高くありません。錐体は明所視と色覚を担い、赤、緑、青に対応する3種類の刺激の組合せで色を感じます。黄色に対応する独立した錐体があるわけではない点は重要です。 照度が低下すると視力は大きく落ちます。特に極めて暗い環境では、見えているようでも細部の識別は難しくなります。したがって、照明環境の評価では、単に明るさの有無だけでなく、作業に必要な視認性が確保されているかを考える必要があります。 グレアは、視野内の高輝度部分によって生じる不快感や見にくさを指します。照度が足りていても、グレアが強ければ良い光環境とはいえません。明るさの量と、まぶしさの制御は別の観点として整理しておくと、類題に対応しやすくなります。 眼の構造では、水晶体はカメラのレンズ、網膜はフィルムや撮像素子、虹彩は絞りにたとえられます。この対応関係を押さえると、視覚の仕組みを立体的に理解できます。さらに、光刺激は網膜で電気信号に変換され、視神経を通じて脳に伝わって知覚されることも基本事項として重要です。

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ひっかけポイント

この問題の典型的な罠は、色覚の知識に日常感覚を持ち込んでしまうことです。日常では赤、青、黄を色の基本のように捉える場面もありますが、眼の錐体の説明では赤、緑、青を基礎として考えます。日常的な色のイメージと、生理学的な受容器の説明を混同すると誤答しやすくなります。 また、「なんとなく正しそうな言い回し」に引っ張られるのも危険です。たとえば、色を感じるという後半部分は正しいため、前半の「黄」に気づかないまま全体を正しいと判断してしまいやすいです。試験では、このように一部だけを誤らせた文章がよく使われます。全文のうち、どの語が正誤を分けるのかを意識して読む習慣が大切です。 さらに、照度、視力、グレアはすべて光環境に関する言葉ですが、それぞれ問われている内容は異なります。照度は明るさの程度、視力は見分ける能力、グレアはまぶしさによる不快感や見えにくさです。同じ分野の用語として一括りにしてしまうと、定義問題で取り違えやすくなります。言葉の意味をそれぞれ独立して整理しておくことが、安定した得点につながります。

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