Мезопическое зрение - это комбинация фотопического зрения и скотопического зрения в условиях слабого, но не совсем темного освещения. [1] мезопические легкие уровни в диапазоне от яркостей приблизительно 0,01 кд / м 2 до 3 кд / м 2 . Большинство сценариев ночного уличного и уличного освещения относятся к мезопическому диапазону. [2]
Человеческие глаза по-разному реагируют на определенные уровни света. Это связано с тем, что при высоком уровне освещения, типичном в дневное время ( фотопическое зрение ), глаз использует конусы для обработки света. При очень низком уровне освещенности, соответствующем безлунным ночам без искусственного освещения ( скотопическое зрение ), глаз использует стержни для обработки света. На многих ночных уровнях комбинация колбочек и стержней поддерживает зрение. Фотопическое зрение способствует превосходному восприятию цвета , тогда как цвета едва различимы при скотопическом зрении. Мезопическое зрение находится между этими двумя крайностями. В большинстве ночных условий достаточно окружающего света предотвращает истинное скотопическое зрение.
По словам Дуко Шредера:
Не существует единого значения люминесценции, где встречаются фотопическое зрение и скотопическое зрение. [Скорее] между ними существует широкая зона перехода. Поскольку он находится между фотопическим и скотопическим зрением, его обычно называют зоной мезопического зрения. Причина, по которой существует зона мезопического зрения, заключается в том, что деятельность ни колбочек, ни палочек просто не включается или выключается. Есть основания полагать, что колбочки и стержни работают во всех условиях люминесценции. [3]
Эффект перехода от конусов к стержням при обработке света называется « сдвигом Пуркинье ». Во время фотопического зрения люди наиболее чувствительны к зеленовато-желтому свету. При скотопическом зрении люди более чувствительны к свету, который кажется зеленовато-синим.
Традиционный метод измерения света предполагает фотопическое зрение и часто не позволяет предсказать, как человек видит ночью. Обычно исследования в этой области сосредоточены на улучшении уличного и наружного освещения, а также авиационного освещения .
До 1951 г. не существовало стандарта для скотопической фотометрии (измерения света); все измерения были основаны на фотопической спектральной функции чувствительности V (λ), которая была определена в 1924 году. [4] В 1951 году Международная комиссия по освещению (CIE) установила функцию скотопической световой отдачи, V '(λ). Однако до сих пор не существовало системы мезопической фотометрии. Это отсутствие надлежащей системы измерения может привести к трудностям в связи измерений света при мезопической яркости [5] с видимостью. Из-за этого недостатка CIE учредил специальный технический комитет (TC 1-58) для сбора результатов исследований мезопических зрительных характеристик. [6]
Две очень похожие системы измерения были созданы для объединения функций скотопической и фотопической световой отдачи [7] [8] [9], создав единую систему фотометрии. Это новое измерение было хорошо принято, потому что зависимость только от V (λ) для характеристики ночного освещения может привести к использованию большего количества электроэнергии, чем могло бы потребоваться в противном случае. Потенциал экономии энергии за счет использования нового способа измерения сценариев мезопического освещения является значительным; В некоторых случаях превосходные характеристики могут быть достигнуты за счет снижения потребления энергии на 30–50% по сравнению с натриевыми лампами высокого давления. [10]
Мезопическая весовая функция
Мезоскопическая весовая функция на длине волны можно записать в виде взвешенной суммы, [11]
- ,
где - стандартная функция фотопического взвешивания (с максимумом 683 лм / Вт при 555 нм) и представляет собой скотопическую весовую функцию (с максимумом примерно 1700 лм / Вт на длине волны 507 нм). Параметрявляется функцией фотопической яркости . Для источников света с интенсивным синим и красным светом используются различные весовые функции, предложенные двумя организациями, MOVE и Центром исследований освещения (LRC). [11] Некоторые значения для показаны в таблице ниже.
Синий-тяжелый | Красный-тяжелый | |||
---|---|---|---|---|
(кд / м 2 ) | ДВИГАТЬСЯ | LRC | ДВИГАТЬСЯ | LRC |
0,01 | 0,13 | 0,04 | 0,00 | 0,01 |
0,1 | 0,42 | 0,28 | 0,34 | 0,11 |
1.0 | 0,70 | 1,00 | 0,68 | 1,00 |
10 | 0,98 | 1,00 | 0,98 | 1,00 |
Рекомендации
- Перейти ↑ Stockman A, Sharpe LT (2006). «В сумеречную зону: сложности мезопического зрения и светоотдача». Ophthalmic Physiol Opt 26: 225–39. PMID 16684149 .
- ^ Публикация CIE № 41. Свет как истинная визуальная величина: принципы измерения. 1978 г.
- ^ Шреудер, Д., Наружное освещение: физика, видение и восприятие (Берлин и Нью-Йорк: Springer , 2008) , стр. 237 .
- ^ «Мезопическое зрение и фотометрия» (PDF) . Проверено 9 июня 2011 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Публикация CIE № 81. Мезопическая фотометрия: история, специальные проблемы и практические решения. 1989 г.
- ^ Яндан Линь, Дахуа Чен, Вэньчэн Чен. «Значение мезопической визуальной производительности и ее использование в разработке системы мезопической фотометрии», Building and Environment , Volume 41, Issue 2, February 2006, Pages 117–125.
- ^ Rea M, Bullough J, Freyssinier-Nova J, Bierman A. Предлагаемая унифицированная система фотометрии. Исследования и технологии освещения 2004; 36 (2): 85.
- ^ Гудман Т, Forbes А, Walkey Н, Элохольм М, Халонен л, Alferdinck Дж, Freiding А, Bodrogi Р, G Варади, Szalmas А. Mesopic визуальной эффективность IV: модель с отношением к ночномувождения и другим приложениям. Исследования и технологии освещения 2007; 39 (4): 365.
- ^ «Реакция драйвера на периферийные движущиеся цели при мезопических уровнях света» (PDF) . Проверено 9 июня 2011 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ «Заключительный отчет по демонстрации и оценке мезопического уличного освещения для Groton Utilities Groton, Коннектикут, подготовленный Питером Моранте, Исследовательский центр освещения Политехнического института Ренсселера» (PDF) .
- ^ a b Фотопический и скотопический люмен - 4: Когда фотопический люмен нас не подводит