Krzywa V-lambda
Krzywej świecenia (także: względna skuteczność świetlna widmowa ) opisuje widmowe światło -Sensitivity do ludzkiego oka w świetle dziennym ( fotopowa zakres ). Istnieje odpowiednia krzywa dla widzenia w nocy .
Poziom wrażliwości na światło
Promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie długości fal od około 380 do 780 nanometrów (czyli w „ widzialnym zakresie widmowym ”) wywołuje w ludzkim oku wrażenie jasności - promieniowanie to odbierane jest jako światło . Jednak oko nie wszędzie jest jednakowo wrażliwe w tym obszarze. W przypadku długości fal na skraju zakresu widzialnego konieczne jest większe natężenie promieniowania , aby uzyskać taką samą percepcję jasności, jak w przypadku długości fal w środku zakresu widzialnego.
Wrażliwość oka na długość fali jest opisana za pomocą spektralnego równoważnika promieniowania fotometrycznego . Na przykład krzywa wskazuje
- która luminancja widmowa jest postrzegana przy danej długości fali, gdy do oka wpada pewien widmowy blask , lub
- która widmowa intensywność światła jest osiągana przy długości fali, gdy występuje określona widmowa jasność .
Ogólne ustala związek między wielkościami fotometrycznymi (luminancja, natężenie światła) i powiązanymi wielkościami radiometrycznymi (luminancja, natężenie promieniowania).
Krzywa jest często zapisywana jako
- ,
aby rozbić je na produkt
- wartość liczbową w lumenach na wat , jaką przyjmuje w swoim maksimum (»maksymalna wartość równoważnika promieniowania fotometrycznego«), oraz
- krzywa wahająca się od 0 do 1 , która opisuje przebieg czułości dla różnych długości fal w stosunku do maksimum krzywej („względna widmowa czułość na jasność”).
Wizja dnia
Krzywa została określona empirycznie i opublikowane w „International standardowego obserwatora ” w 1924 roku ( Międzynarodowej Komisji Oświetleniowej , Commission Internationale de l'ECLAIRAGE, CIE). Wersja CIE z 1971 r. Została zalecona i opublikowana w 1972 r. Przez Międzynarodowy Komitet Miar i Wag . Kolejna rewizja miała miejsce w 1983 r. (CIE 018.2-1983). Jest zdefiniowana w zakresie od 360 nm do 830 nm z krokiem 1 nm dla standardowego obserwatora 2 °; wartości są ważne tylko dla obserwacji w polu widzenia 2 ° , które odpowiada środkowemu obszarowi ostrego widzenia u ludzi. W Niemczech jest znormalizowany zgodnie z normą DIN 5031.
Maksymalnie 1 krzywej występuje przy 555 nm.
Jeśli krzywa zostanie pomnożona przez współczynnik , otrzymamy spektralny odpowiednik promieniowania fotometrycznego dla widzenia w dzień.
Nocna wizja
Przy niskiej jasności ( obszar skotopowe ) inne komórki czuciowe stają się aktywne w oku: te pręty wziąć na miejscu (kolor liter) stożków . Ich percepcja jasności ma inny przebieg, co opisuje krzywa . Maksymalnie 1 krzywej wynosi 507 nm. Jeśli krzywa zostanie pomnożona przez współczynnik , otrzymamy spektralny odpowiednik promieniowania fotometrycznego dla widzenia w nocy. Spektralne przesunięcie między widzeniem dziennym a nocnym jest znane jako efekt Purkinjego .
Wizja o zmierzchu
Dla obszaru przejściowego między widzeniem dziennym i nocnym ( obszar mezopowy ) interpoluje się:
gdzie współczynnik adaptacji m zawiera się w przedziale od 0 do 1 i wskazuje udział oglądania w ciągu dnia, a M (m) jest współczynnikiem normalizacji zapewniającym, że V mes; m ma wartość maksymalną 1.
Krzywa wrażliwości na światło i środowisko
Wrażliwość ludzkiego oka na światło leży w ognisku ziemskiego widma słonecznego w kolorze zielonym. Środowisko charakteryzuje zielonych roślin prawdopodobnie odgrywa rolę tutaj; Niebieskozielone zakres widmowy jest również ważne w księżyca i ( algae- bogata) wody.
Wizja kolor zwierząt jest często różni się od ludzi. Ludzie są trichromaty , tj. H. mają trzy różne typy czopów. Wiele innych kręgowców ma mniej lub więcej odmian czopków, które również mogą mieć różne czułości widmowe. Ptaki i owady widzą zwłaszcza w świetle fioletowym, a także w bliskim ultrafiolecie . Może to być znaczący przyrost informacji. Konie są zwierzętami drapieżnymi zmierzchowymi i nocnymi. Twój wzrok jest zatem bardzo dobrze przystosowany do złych warunków oświetleniowych, ciemności i wizualnej percepcji najmniejszych rozbieżności. Brakuje im języczka do postrzegania czerwonego światła. Ale widzą znacznie lepiej niż ludzie w niebieskim zakresie widmowym.
Zobacz też
linki internetowe
- Podręcznik optyki OSA, tom III Optyka wizualna i wizja - rozdział dotyczący fotometrii i radiometrii (plik PDF; 352 kB)
- Color and Research Vision Laboratory - Krzywe światłoczułości w formie tabel
- Raport BIPM BIPM-2019/05 Zasady rządzące fotometrią - Raport BIPM z 2019 roku z krzywymi jasności w postaci tabel
Indywidualne dowody
- ↑ Wykład "CV Integration" Photometric and Radiometric Basics University of Koblenz Landau s. 14, dostęp 1 stycznia 2019
- ↑ Comité International des Poids et Mesures - Procès verbaux des séances . Seria 2 e . tome 40, 1972 ( bipm.org [PDF]). : Zalecenie „Zalecenie 1 (CI-1972)” można znaleźć na stronie 29, a tabela z krokami co 1 nm w Dodatku 1 na stronach 145–150.
- ↑ CIE 018.2-1983 The Basis of Physical Photometry, wyd. 2 (przedruk 1996) (angielski, brak bezpłatnego dostępu)
- ↑ a b c d Raport BIPM BIPM-2019/05 Zasady rządzące fotometrią , wyd. 2, (PDF, 1.01 KiB ) - Raport BIPM z 2019 r. Z krzywymi jasności w postaci tabel
- ↑ Liczba 683 została zdefiniowana jako współczynnik konwersji z watów na lumenów przy częstotliwości 540 · 10 12 Hz, co odpowiada długości fali 555,016 nm w powietrzu. Krzywa V (λ) ma swoje maksimum przy dokładnie 555 nm, tutaj współczynnik konwersji wynosi 683,0016 lm / W.
- ↑ a b DIN 5031: Fizyka promieniowania w polu optycznym i technologii oświetleniowej. Część 3: Wielkości, symbole i jednostki w technice oświetleniowej. Beuth-Verlag, Berlin 1982.
- ↑ Steigerwald, K.: Wizualne działanie oka z lotu ptaka - perspektywy i konsekwencje dla trzymania drobiu ozdobnego i hodowlanego w warunkach sztucznego oświetlenia (PDF; 6,6 MB). Rozprawa, Uniwersytet w Monachium, 2006.
- ↑ Thomas Jost, Serge Stephan, Martin C. Stäcker: Oświetlenie LED w hodowli koni . Oświetlenie Horse Centric. W: Technische Universität Ilmenau (red.): XIV Międzynarodowe Forum nowej generacji technologii oświetleniowej . Dörnfeld / Ilm 8 września 2019 r., Doi : 10.22032 / dbt.39595 ( norka-automation.de [PDF]).