1

Világosság és fénysűrűség Világosság és fénysűrűség

ajánlások a  mezopos ajánlások a  mezopos fénysűrűség értékelésérefénysűrűség értékelésére

Schanda JánosSchanda JánosVirtuális Környezet és Fénytani LaboratóriumVirtuális Környezet és Fénytani Laboratórium

Pannon Egyetem, VeszprémPannon Egyetem, Veszprém

2

ÁttekintésÁttekintés

Az emberi látószervAz emberi látószerv Fényérzékelő receptorokFényérzékelő receptorok Fény és színészlelet kialakulásaFény és színészlelet kialakulása

FénysűrűségFénysűrűség VilágosságVilágosság Mezopos észlelés tartományaMezopos észlelés tartománya

Mezopos fotometria előírásaiMezopos fotometria előírásai Mezopos fénysűrűségMezopos fénysűrűség Mérés Mérés VV(() és ) és VV’’(’’() mérőfejjel) mérőfejjel

ÖsszefoglalásÖsszefoglalás

Fényérzékeny sejtek az emberi Fényérzékeny sejtek az emberi szembenszemben

3

3 féle csap, pálcikák és fényérzékeny 3 féle csap, pálcikák és fényérzékeny ganglion sejtekganglion sejtek (Cirk.-Gall) (Cirk.-Gall)

Csapok eloszlása a foveában

Csap, pálcika eloszlás a retinán

Az egyes fényérzékeny sejtek Az egyes fényérzékeny sejtek szerepe, 1szerepe, 1

L, M, S csapok: fénysűrűség L, M, S csapok: fénysűrűség és színességi információk:és színességi információk: 1,8 L+M: villogásos 1,8 L+M: villogásos

fotometria, határvonalak fotometria, határvonalak érzékelése: érzékelése: VV(() jellegű ) jellegű érzékenység, ezen alapul érzékenység, ezen alapul a fotometria, fotopos látása fotometria, fotopos látás

L-M: vörös zöld színesség L-M: vörös zöld színesség érzékelésérzékelés

L-S, S-M: sárga-kék L-S, S-M: sárga-kék érzékelésérzékelés

6

Az egyes fényérzékeny sejtek Az egyes fényérzékeny sejtek szerepe, 2szerepe, 2

Fotopos (világosban) látás: 1,8L+M Fotopos (világosban) látás: 1,8L+M VV ( ()) Szkotopos (sötétben) látás: pálcikák Szkotopos (sötétben) látás: pálcikák VV ‘( ‘())

V V ( (VV ‘( ‘())

Az egyes fényérzékeny sejtek Az egyes fényérzékeny sejtek szerepe, 3szerepe, 3

A A VV ( () –val súlyozott sugársűrűség () –val súlyozott sugársűrűség (SS(()) a )) a munkavégzéssel kapcsolatos fotometria leírására munkavégzéssel kapcsolatos fotometria leírására alkalmas: határvonal felismerés, tehát olvasás, alkalmas: határvonal felismerés, tehát olvasás,

munkadarab észlelése:munkadarab észlelése:

8

780 nm

v m e380nm

( )ΔL K L V

KKmm=683 lm/W, a sugárzás fényhasznosításának=683 lm/W, a sugárzás fényhasznosításának

maximális értéke, fotopos látás esetén,maximális értéke, fotopos látás esetén, =1700 lm/W, szkotopos látás esetén=1700 lm/W, szkotopos látás esetén

• Világosság információhoz a többi csatornaVilágosság információhoz a többi csatorna is hozzájárulis hozzájárul

Világosság, 1Világosság, 1

Színes felületek Színes felületek világosságára bevett modell a világosságára bevett modell a Waren-Covan féle leírásWaren-Covan féle leírás

Azonos fénysűrűségű fehér Azonos fénysűrűségű fehér felületek közül a kékesebb felületek közül a kékesebb fehér világosabbnak tűnikfehér világosabbnak tűnik Hideg-fehér fénycsővel Hideg-fehér fénycsővel

megvilágított felület kb. megvilágított felület kb. 25 %-kal világosabb25 %-kal világosabbnnaakk tűnik, mint az tűnik, mint az izzólámpával megvilágított izzólámpával megvilágított azonos fénysűrűségű azonos fénysűrűségű felület.felület.

Magyarázat bonyolult, mert Magyarázat bonyolult, mert mindhárom a fénysűrűségben mindhárom a fénysűrűségben részt nem vevő receptor a részt nem vevő receptor a kékben érzékeny.kékben érzékeny.

9

Világosság, 2Világosság, 2

Guth és újabban Fotios a három szín-Guth és újabban Fotios a három szín-csatorna együttműködésével magyarázcsatorna együttműködésével magyaráz

Berman először a pálcika kölcsönhatás Berman először a pálcika kölcsönhatás speciális formájával magyarázott, és a speciális formájával magyarázott, és a fényforrás fotopos/szkotopos fényforrás fotopos/szkotopos fénysűrűség viszonyával számoltfénysűrűség viszonyával számolt

Újabban terjed Újabban terjed az az a nézet, hogy a a nézet, hogy a fényérzékeny ganglion sejtek fényérzékeny ganglion sejtek szabályozzák a pupilla átmérőt és ennek szabályozzák a pupilla átmérőt és ennek van hatása van hatása a a világosság észleletrevilágosság észleletre

10

Fotopos, szkotopos és mezopos Fotopos, szkotopos és mezopos fotometriafotometria

Fotopos fénysűrűség, Fotopos fénysűrűség, LLPP==kPkP::

Szkotopos fénysűrűség, Szkotopos fénysűrűség, LLSS=kS=kS::

Mezopos fénysűrűség:Mezopos fénysűrűség: Reakcióidő mérés alapján:Reakcióidő mérés alapján:

aholahol

és 0 < és 0 < m m < 1< 1 m m =1, ha =1, ha LLmesmes > 5,0 cd/m > 5,0 cd/m22

m m =0, ha =0, ha LLmesmes < 0,005 cd/m < 0,005 cd/m22

Mezopos világosság értékelés?Mezopos világosság értékelés?

780nm

v e

380nm

683 ( )dL L V

780nm

v e

380nm

1700 '( )dL L V

CIE TC 1-58 mezopos fotometriai CIE TC 1-58 mezopos fotometriai modellmodell

M M ((mm) normalizáló konstans, ) normalizáló konstans, maximumra normalizálja maximumra normalizálja VVmesmes-t-t

m m =1, ha =1, ha LLmesmes > 5,0 cd/m > 5,0 cd/m22

m m =0, ha =0, ha LLmesmes < 0,005 cd/m < 0,005 cd/m22 Az iterációt mAz iterációt m00 =0,5-ről indítjuk =0,5-ről indítjuk VVmesmes mm függése:függése:

12

A mezopos fénysűrűség A mezopos fénysűrűség ajánlás alkalmazása, 1ajánlás alkalmazása, 1

13

A fénysűrűségek aránya megegyezik a relatív teljesítményeloszlások arányával:

Ls/Lp = kS/ kPTehát 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 /Paz úttest fénysűrűségétől független.

A mezopos fénysűrűség A mezopos fénysűrűség ajánlás alkalmazása, 2ajánlás alkalmazása, 2

Ismernünk kell a fényforrás Ismernünk kell a fényforrás S/PS/P értékét, értékét, vagy vagy VV(() és ) és V ‘ V ‘ (() mérőfejjel végzünk ) mérőfejjel végzünk

egy-egy megvilágításegy-egy megvilágítás--mérést: mérést: EEss//EEpp==S S //PP Ismernünk kell az útburkolat fotopos Ismernünk kell az útburkolat fotopos

fénysűrűségét:fénysűrűségét: Fénysűrűség mérés, vagyFénysűrűség mérés, vagy Megvilágítás mérésMegvilágítás mérésbőlből és az útburkolat és az útburkolat qq

fénysfénysűrűségiűrűségi együtthatójából együtthatójából számszámítítjuk:juk: LLpp==qEqEpp

14

S/P értékek mérése

Spektrális mérés laboratóriumban

Terepi mérés V() és V ’() mérőfejjel FAKO Data mérések,

egyes fényforrástípusoknál az S/P függ a sugárzási szögtől

Mérések a KT laboratóriumában

LED lámpa megvilágítás erőssége lambda és lambda vessző fejjel mérve

a kétféle képpen mért adatok viszonyszáma

0.40

0.42

0.44

0.46

0.48

0.50

0.52

0.54

0.56

0.58

0.60

181614121086420-2-4

Oszloptól mért távolság a talajon hosszirányba (m)

V/V

' hán

yad

osa

nyv. 1

nyv. 2

nyv. 3

nyv. 4

nyv. 5

nyv. 6

nyv. 7

nyv. 8

átlag

oszlop

A mezopos fénysűrűség A mezopos fénysűrűség ajánlás alkalmazása, 3ajánlás alkalmazása, 3

Az alábbi számpéldák néhány tipikus Az alábbi számpéldák néhány tipikus fényforrás és útburkolat esetére fényforrás és útburkolat esetére adnak meg mezopos fénysűrűség adnak meg mezopos fénysűrűség adatokat különböző fotopos adatokat különböző fotopos fénysűrűség értékek esetére:fénysűrűség értékek esetére:

16

S/PLPS 0,25HPS 0,75

LED-2700K 1,12

LED-4000K 1,91

Nagynyomású Na-lámpaNagynyomású Na-lámpa

17

LED-2700 KLED-2700 K

18

LED-4000 KLED-4000 K

19

ÖsszefoglalóÖsszefoglaló A mezopos fotometria az A mezopos fotometria az adaptációs adaptációs

fénysűrűségekrefénysűrűségekre vonatkozik. vonatkozik. Útburkolat és környezet fénysűrűségének Útburkolat és környezet fénysűrűségének

megítélésemegítélése Szükséges adatok:Szükséges adatok:

S/PS/P viszony viszony Fotopos fénysűrűség értékeiFotopos fénysűrűség értékei

Számítás: iterációSzámítás: iteráció Foveális látás: csak csapok – Foveális látás: csak csapok – VV(() látás) látás Tervezésre még nem használható, nem Tervezésre még nem használható, nem

szabványos!szabványos!

20

21

Köszönöm a szíves figyelmüket!Köszönöm a szíves figyelmüket!