Приглашаем посетить сайт
ЦИКЛОГРАФИЯ
ЦИКЛОГРАФИЯ (от греч. kyclos-круг и gra-pho-пишу), точнейший из разработанных до наст, времени методов фотографической регистрации движершй. Ц. возникла в 90-х годах 19 в. как видоизменение хронофот,ографии (см.). Первые циклографические снимки были получены в лаборатории Марея (Магеу); тогда же циклографическая съемка с использованием в качестве источника света искровых разрядов, а позже Гейслеровых трубок была применена Брауне и Фишером (Braune, Fischer) к изучению кинематики сочленений и движений че- ловека при ходьбе. После длительного перерыва в очень примитивных формах вновь была применена Гилбретом, Туном и Таунсендом (Gilbreth, Thun, Townsend). В 1921 г. этот метод был применен у нас Н. Тихоновым и К. Кекчеевым, внесшими в него ряд усовершенствований. К наст, времени техника Ц. достигла высокого уровня развития в результате работ ряда московских лабораторий. Ц. в своем основном виде есть фотографирование на неподвижную светочувствительную
Рисунок 1. Слева направо-патрончик и лампочка для циклографии системы Бернштейна-Вольфа и обыкновенная лампочка от карманного фонаря- для сравнения. Все три предмета положены для масштаба на миллиметровую сетку.
поверхность следа движения какого-либо точечного источника света. Помещая одну или несколько точечных лампочек на движущиеся точки тела человека и фотографируя их, исследователь получает циклограмму движения этих точек в виде кривых, изображающих плоскостную проекцию траекторий движения. Если питать лампочки прерывистым током или открывать и закрывать объектив периодически, то вместо сплошных 'линий на снимке получатся пунктиры Дпричем расстояния последовательных точек пунктира друг от друга по времени .'будут зависеть от частоты прерывания тока в лампочках или от скорости работы затвора объектива. Такая циклограмма с отметками времени на ее траекториях носит название хроноциклограммы.
В современной Ц. источниками света служат специальные миниатюрные лампочки „накаливания с точечным спиральным волоском (диаметр лампочки
^*«5-"аг»^ 5 мм, высота 8 мм, >^fr55GF^^s. торчика. Измере
^^м-л-з^ Нив скорости вра- Рисунок 3. Стробометрическая ро-щения обтюрато- зетка (юность до 2,5%). ра есть ответственнейший момент работы, требующий высокой точности. Наилучшие способы измерения-стробоскопические, состоящие в освещении прерывистым светом строго стабильной частоты (через посредство неоновой лампы) той или иной розетки со специальным рисунком, к-рая кажется остановившейся, если
Рисунок 4. Стробометрическая розетка (точность до 1,25%).
частота"',прерывистого света равна числу оборотов мотора, умноженному на число лепестков розетки. Розетки Бернштейна (рис. 3 и 4) позволяют измерять с точностью до 1% любые скорости вращения: они состоят из серии концентрических кругов с чередующимися на них фигурками. При вращении такой розетки, соединяемой с осью обтюраторного мотора и освещаемой прерывистым светом стабильной частоты, все круги ее 'кажутся слитносерыми, а один выглядит остановившимся (рис. 5) и указывает на прилегающей к розетке шкале искомую скорость вращения. Значительно точнее-не измерять скорость обтюратора, а автоматически стабилизировать ее за счет того же строго стабильного источника частоты (напр. электромагнитного камертона из элинвара) при посредстве электронного усилителя низкой частоты и колеса Лакура или тонрада (рис. 2). При циклографии могут быть применяемы любые высокие частоты; практически наиболее употребительны частоты от 60 до 250 в секунду. Если заснимаемые точки в своем движении не возвращаются периодически на одно и то же место, а переносятся в одном направлении все дальше (напр. при ходьбе или беге), то циклограмма получается разборчивой и четкой (рис. 6). В случае же циклического движения на снимке неизбежно получатся неразборчивые клубки траекторий. Для съемки таких циклических движений пользуются разновидностью Ц. - к и-м о ц и к л о г р а ф и-ей, состоящей в ци-клографич. съемке на равномерно движущуюся пленку (рис. 7). При таком способе получаются разборчивыми любые движения, даже самые запутанные и мелкие. Применяемая для кимоциклографической съемки камера конструкции П. Павленко (ВИЭМ) изображена на рис. 8.'-Для изучения неплоскостных движений, протекающих в трех измерениях, одной точки, зрения недостаточно. Здесь могут быть применены три способа: 1) стереоскопическая" съемка двумя объективами с параллельными;, оптическими
Рисунок 5. Сгробометрическая розетка при вращении и освещении прерывистым светом.
Рисунок 6. Циклограмма бега (чемпион мира думег).
ОСЯМИ, закрываемыми одним большим обтюратором. Точность этого способа вообще невелика. 2) Конвергирующая съемка двумя или несколькими камерами, оптические оси объективов к-рых встречаются в нек-рой точке. При этом способе применяются отдельные обтюраторы около каждой камеры, связанные тем или иным точным синхронизационным устройством. Этот способ очень точен, но требует хорошо сверенных между собой объективов и безупречной синхронизации. 3) Зеркальная съемка одной камерой, при к-рой объект виден одновременно с двух точек зрения: в прямом изображении и в отражении от большого зеркала. Способ очень точен и при этом прост, т. к. не нуждается ни в сверке объективов ни в синхронизации обтюраторов.-Управление циклосъемкой ведется централизованно с распределительного пульта, в к-ром сосредоточены все элементы управления съемкой. Готовый циклографический снимок есть точнейший документ движения; если он сделан по всем правилам современной техники, то обеспечивает пространственную точность до 0,5 ли* натуральной величины и временную до ±0,005%". Анализ циклографических и кимоциклогра-фических плоскостных и зеркальных снимков движения успел сам по себе уже разрастись в целую науку-ц иклограмметрию. Правильно выполненный анализ позволяет определить по циклографическому снимку а) последовательно занимавшиеся объектом поло- жения в пространстве (координаты), б) углы между опознавательными линиями на объекте во все последовательные моменты движения, в) скорости точек объекта, г) ускорения этих точек, д) угловые скорости и угловые ускорения. При наличии данных о массах движущихся частей циклограм-мометрический- анализ позволяет далее устанавливать количественную картину протекания усилий в центрах тяжести элементов движущейся системы и в общем центре тяжести всей системы и измерять силовые моменты мышечных групп. Получающиеся этим путем данные обладают высокой степенью точности, недостижимой ни при каком другом современном методе регистрации. Ц. и ее разновидности применяются при изучении трудовых движений с целью их рационализации; в трудовой педагогике-с целью анализа правильных и неправильных приемов обучения (обучение производственным навыкам, игре на музыкальных инструментах и т. д.). Далее Ц. находит себе применениевТобла-сти изучения и рационализации труда и трудовых приспособлений инвалидов (слепые, ампутированные и т. п.). Наконец чрезвычайно широкой областью^для применения Ц. является клиника, где этот метод позволяет изучать весьма точно самые разнообразные пат.^нару- Рисунок 7. Зеркальная ки-моциклограмма фортепианного пассажа (справа 4 траектории прямого изображения, слева - 4 отражения тех же траекторий внаклонномзеркале, посредине-контрольный пунктир неподвижной лампочкииа зеркале).
Рисунок 8. Кимоциклографическая камера в раскрытом виде отделения физиологии движений ВИЭМ.
шения в двигательной сфере. Здесь следует упомянуть об органических поражениях центральной и периферической нервной системы, О функциональных расстройствах в области сухожильных рефлексов, тонических и лабиринтных рефлексов и т. д., далее о моторных и пси- хомоторных явлениях при душевных заооле-ваниях и т. п.
Лит.: Бернштейн Н., Физиология движений, М.-Л., 1935; Исследования по биодинамике ходьбы, под ред. Н. Бернштейна, М., 1935; Попова Т. и Моги-ланская 3., Техника изучения движений (Практическое руководство по цикл01 рамметрии, под ред. Н. Бернштейна, М.'-Л., 1934); Bernstein N., Die Kymocyclo-graphische Methode der Bewegungsuntersuchung (Hndb. d. biol. Arbeitsmethoden, herausgegeben v. E. Abderbalden, B. V, T. 5a, S. 629-680,B.-Wien, 1928); о и ж е, Untersu-chungen der K6rperbewegung und Korperstellung im Raum mittels Spiegelaufnahme, Arbeitsphysiologie, B. Ill, II. 3, 1930.
H. Вернштейн.