Мезопическое зрение , иногда также называемое сумеречным зрением , представляет собой комбинацию фотопического и скотопического зрения в условиях слабого освещения (но не обязательно темноты). [ 1] Мезопические уровни варьируются приблизительно от 0,01 до 3,0 кд/м 2 яркости . Большинство условий ночного наружного и уличного освещения находятся в мезопическом диапазоне. [2]
Человеческие глаза по-разному реагируют на определенные уровни освещенности. Это происходит потому, что при высоких уровнях освещенности, типичных для дневного времени (фотопическое зрение), глаз использует колбочки для обработки света. При очень низких уровнях освещенности, соответствующих безлунным ночам без искусственного освещения (скотопическое зрение), глаз использует палочки для обработки света. На многих ночных уровнях сочетание как колбочек, так и палочек поддерживает зрение. Фотопическое зрение способствует отличному цветовосприятию , тогда как цвета едва различимы при скотопическом зрении. Мезопическое зрение находится между этими двумя крайностями. В большинстве ночных условий достаточное количество окружающего света препятствует истинному скотопическому зрению.
По словам Дуко Шредера:
Не существует единого значения люминесценции, где встречаются фотопическое и скотопическое зрение. [Скорее] между ними существует широкая зона перехода. Поскольку она находится между фотопическим и скотопическим зрением, ее обычно называют зоной мезопического зрения. Причина, по которой зона мезопического зрения существует, заключается в том, что активность ни колбочек, ни палочек просто не «включается» или «выключается». Есть основания полагать, что и колбочки, и палочки работают во всех условиях люминесценции. [3]
В результате постепенного переключения с колбочек на палочки при обработке света возникает ряд визуальных эффектов: [4]
Кинематографисты намеренно имитируют мезопические эффекты, чтобы сцены выглядели темнее, чем на самом деле может показать дисплей. [4] : 1
Традиционный метод измерения света предполагает фотопическое зрение и часто является плохим предсказателем того, как человек видит ночью. Обычно исследования в этой области были сосредоточены на улучшении уличного и наружного освещения, а также авиационного освещения .
До 1951 года не существовало стандарта для скотопической фотометрии (измерения освещенности); все измерения основывались на функции фотопической спектральной чувствительности V(λ), которая была определена в 1924 году. [5] В 1951 году Международная комиссия по освещению (CIE) установила функцию скотопической световой эффективности, V'(λ). Однако системы мезопической фотометрии все еще не было. Отсутствие надлежащей системы измерений может привести к трудностям в соотнесении измерений освещенности при мезопической яркости [6] с видимостью. Из-за этого недостатка CIE создал специальный технический комитет (TC 1-58) для сбора результатов исследований мезопической зрительной производительности. [7]
Две очень похожие системы измерения были созданы для соединения скотопической и фотопической функций световой эффективности, [8] [9] [10] создавая единую систему фотометрии. Это новое измерение было хорошо принято, поскольку опора только на V(λ) для характеристики ночного освещения может привести к использованию большего количества электроэнергии, чем могло бы потребоваться в противном случае. Потенциал экономии энергии при использовании нового способа измерения мезопических сценариев освещения значителен; превосходная производительность может быть достигнута в некоторых случаях при снижении потребления энергии на 30–50 % по сравнению с натриевыми лампами высокого давления. [11]
Мезоскопическая функция светимости на длине волны может быть записана как взвешенная сумма, [12]
где — стандартная функция фотопической яркости (пиковая при 683 лм/Вт при 555 нм), а — скотопическая функция яркости (пиковая при примерно 1700 лм/Вт при 507 нм), стандартизированная CIE и ISO . [13] Параметр является функцией фотопической яркости . Используются различные весовые функции для источников света с преобладанием синего и красного цветов, предложенные двумя организациями, MOVE и Центром исследований освещения (LRC). [12]
Обратите внимание, что кривые L p – x , определенные двумя организациями, имеют очень разные формы. Взвешенная функция предназначена для определения «визуальной эффективности», т. е. того, насколько полезен источник света в помощи человеку в обнаружении объекта, а не воспринимаемого уровня яркости. Различия в том, как оценивается эта «эффективность», вызывают различия в весах. [12]
