Világosság és fénysűrűség ajánlások a mezopos fénysűrűség értékelésére Schanda János

1. Világosság és fénysűrűség ajánlások a  mezopos fénysűrűség értékelésére Schanda János Virtuális Környezet és Fénytani Laboratórium Pannon Egyetem, Veszprém

2. Áttekintés • Az emberi látószerv • Fényérzékelő receptorok • Fény és színészlelet kialakulása • Fénysűrűség • Világosság • Mezopos észlelés tartománya • Mezopos fotometria előírásai • Mezopos fénysűrűség • Mérés V(l) és V’’(l) mérőfejjel • Összefoglalás

3. Fényérzékeny sejtek az emberi szemben 3 féle csap, pálcikák és fényérzékeny ganglion sejtek (Cirk.-Gall)

4. Csapok eloszlása a foveában

5. Csap, pálcika eloszlás a retinán

6. Az egyes fényérzékeny sejtek szerepe, 1 • L, M, S csapok: fénysűrűség és színességi információk: • 1,8 L+M: villogásos fotometria, határvonalak érzékelése: V(l) jellegű érzékenység, ezen alapul a fotometria, fotopos látás • L-M: vörös zöld színesség érzékelés • L-S, S-M: sárga-kék érzékelés

7. Az egyes fényérzékeny sejtek szerepe, 2 Fotopos (világosban) látás: 1,8L+M V (l) Szkotopos (sötétben) látás: pálcikák V ‘(l) V (l) V ‘(l)

8. Az egyes fényérzékeny sejtek szerepe, 3 • Km=683 lm/W, a sugárzás fényhasznosításának • maximális értéke, fotopos látás esetén, • =1700 lm/W, szkotopos látás esetén • Világosság információhoz a többi csatorna • is hozzájárul A V (l) –val súlyozott sugársűrűség (S(l)) a munkavégzéssel kapcsolatos fotometria leírására alkalmas: határvonal felismerés, tehát olvasás, munkadarab észlelése:

9. Világosság, 1 • Színes felületek világosságára bevett modell a Waren-Covan féle leírás • Azonos fénysűrűségű fehér felületek közül a kékesebb fehér világosabbnak tűnik • Hideg-fehér fénycsővel megvilágított felület kb. 25 %-kal világosabbnak tűnik, mint az izzólámpával megvilágított azonos fénysűrűségű felület. • Magyarázat bonyolult, mert mindhárom a fénysűrűségben részt nem vevő receptor a kékben érzékeny.

10. Világosság, 2 Guth és újabban Fotios a három szín-csatorna együttműködésével magyaráz Berman először a pálcika kölcsönhatás speciális formájával magyarázott, és a fényforrás fotopos/szkotopos fénysűrűség viszonyával számolt Újabban terjed az a nézet, hogy a fényérzékeny ganglion sejtek szabályozzák a pupilla átmérőt és ennek van hatása a világosság észleletre

11. Fotopos, szkotopos és mezopos fotometria • Fotopos fénysűrűség, LP=kP: • Szkotopos fénysűrűség, LS=kS: • Mezopos fénysűrűség: • Reakcióidő mérés alapján: • ahol • és 0 < m < 1 • m =1, ha Lmes > 5,0 cd/m2 • m =0, ha Lmes < 0,005 cd/m2 • Mezopos világosság értékelés?

12. CIE TC 1-58 mezopos fotometriai modell M (m) normalizáló konstans, maximumra normalizálja Vmes-t m =1, ha Lmes > 5,0 cd/m2 m =0, ha Lmes < 0,005 cd/m2 Az iterációt m0 =0,5-ről indítjuk Vmesmfüggése:

13. A mezopos fénysűrűség ajánlás alkalmazása, 1 A fénysűrűségek aránya megegyezik a relatív teljesítményeloszlások arányával: Ls/Lp = kS/ kP Tehát Ls=(S/P )x Lp Azaz elegendő az S/P viszony és a fotopos fénysűrűség ismerete. S/P vagy a fényforrás katalógus adata, vagy egyetlen megvilágítás-mérés párból számolható: Es/Ep=S /P az úttest fénysűrűségétől független.

14. A mezopos fénysűrűség ajánlás alkalmazása, 2 • Ismernünk kell a fényforrás S/P értékét, • vagy V(l) és V ‘ (l) mérőfejjel végzünk egy-egy megvilágítás-mérést: Es/Ep=S /P • Ismernünk kell az útburkolat fotopos fénysűrűségét: • Fénysűrűség mérés, vagy • Megvilágítás mérésből és az útburkolat q fénysűrűségi együtthatójábólszámítjuk: Lp=qEp

15. S/P értékek mérése • Spektrális mérés laboratóriumban • Terepi mérés V(l) és V ’(l) mérőfejjel • FAKO Data mérések, egyes fényforrástípusoknál az S/P függ a sugárzási szögtől • Mérések a KT laboratóriumában

16. A mezopos fénysűrűség ajánlás alkalmazása, 3 Az alábbi számpéldák néhány tipikus fényforrás és útburkolat esetére adnak meg mezopos fénysűrűség adatokat különböző fotopos fénysűrűség értékek esetére:

17. Nagynyomású Na-lámpa

18. LED-2700 K

19. LED-4000 K

20. Összefoglaló • A mezopos fotometria az adaptációs fénysűrűségekre vonatkozik. • Útburkolat és környezet fénysűrűségének megítélése • Szükséges adatok: • S/P viszony • Fotopos fénysűrűség értékei • Számítás: iteráció • Foveális látás: csak csapok – V(l) látás • Tervezésre még nem használható, nem szabványos!

21. Köszönöm a szíves figyelmüket!