Яркий свет (видение)

Блики – это трудности со зрением при ярком свете , таком как прямой или отраженный солнечный свет , или при искусственном освещении, например, от фар автомобиля в ночное время. По этой причине некоторые автомобили оснащены зеркалами с автоматическими антибликовыми функциями, а в зданиях для защиты пассажиров часто используются жалюзи или жалюзи. Блики вызваны значительным соотношением яркости между задачей (то, на что смотрят) и источником бликов. Такие факторы, как угол между задачей и источником яркого света, а также адаптация глаз , оказывают существенное влияние на восприятие яркого света.

Дискомфорт и инвалидность

В целом блики можно разделить на два типа: блики, вызывающие дискомфорт, и блики, вызывающие дискомфорт. ^[1] Дискомфортный яркий свет — это психологическое ощущение, вызванное высокой яркостью (или яркостным контрастом) в поле зрения, которое не обязательно ухудшает зрение. ^[2] В зданиях дискомфортные блики могут исходить от небольших искусственных источников света (например, потолочных светильников), яркость которых значительно превышает яркость окружающей среды. Когда источник света занимает гораздо большую часть поля зрения (например, окна, освещенные дневным светом), дискомфорт, вызванный бликами, может быть связан с эффектом насыщения. Поскольку наблюдатели не всегда смотрят прямо на яркий источник света, дискомфортные блики обычно возникают, когда наблюдатель фокусируется на визуальной задаче (например, на экране компьютера), а яркий источник находится в пределах его периферийного поля зрения. ^[3]

Инвалидный яркий свет ухудшает зрение объектов, не обязательно вызывая дискомфорт. ^[4] Это может произойти, например, при движении на запад на закате. Яркий свет, вызывающий инвалидность, часто возникает из-за взаимного отражения света внутри глазного яблока , уменьшающего контраст между задачей и источником яркого света до такой степени, что задачу невозможно различить. Когда яркий свет настолько интенсивен, что зрение полностью ухудшается, его иногда называют ослеплением . ^[5]

Снижающие факторы

Яркий свет может снизить видимость по следующим причинам:

Уменьшение яркости остальной части сцены за счет сужения зрачков .
Уменьшение контраста с остальной частью сцены за счет рассеяния яркого света внутри глаза .
Снижение контрастности за счет рассеяния света частицами в воздухе, например, когда фары автомобиля освещают туман рядом с автомобилем, ухудшая видимость на большом расстоянии.
Уменьшение контраста между отпечатком и бумагой за счет отражения источника света в печатной продукции (вуалирование бликов).
Уменьшение контрастности за счет отражения ярких участков на поверхности прозрачного носителя, такого как стекло, пластик или вода; например, когда небо отражается в озере, так что дно внизу или объекты в воде не видны (вуманирующий блики).
цветение окружающих предметов на фоне бликов

Солнцезащитные очки часто носят, чтобы уменьшить блики; поляризационные солнцезащитные очки предназначены для уменьшения бликов, вызванных светом, отраженным от неметаллических поверхностей, таких как вода, глянцевая печатная продукция или окрашенные поверхности. Антибликовое покрытие очков уменьшает блики в ночное время и блики от внутреннего освещения и экранов компьютеров, вызванные отражением света от линз. Некоторые типы очков могут уменьшить блики, возникающие из-за дефектов поверхности глаза.

Измерения светового поля можно провести для уменьшения бликов с помощью цифровой постобработки.

Измерение

Методы

Дискомфортный яркий свет часто изучался с помощью психофизических экспериментов, где распространенными методами были процедуры регулировки яркости и оценки категорий. ^[6] Исследования, проведенные Петербриджем и Хопкинсоном ^[7] и Лакишем и Гутом. ^[8] были одними из первых, кто сравнил субъективные оценки наблюдателей с физическими измерениями, производимыми источником яркого света.

предубеждения

Всесторонний обзор методов, используемых для измерения бликов, показал, что существуют погрешности, связанные с его измерением. ^[9] Регулировка яркости чувствительна к эффектам привязки (когнитивной предвзятости), возникающим, когда начальная наблюдаемая яркость влияет на окончательную оценку зрительного дискомфорта. ^[10] На блики также влияет влияние смещения диапазона стимулов. ^[11]^[12] Это происходит, когда диапазон яркости влияет на окончательную оценку бликов, данную наблюдателем. Больший диапазон часто приводит к получению более высоких оценок ослепления.

Модели прогнозирования

Блики от искусственного освещения обычно измеряются с помощью измерителей яркости . Из окон с дневным освещением камеры преобразуют пиксели в яркость. Оба из них способны определять яркость объектов в пределах небольших телесных углов . Яркость сцены, т.е. поле зрения, затем рассчитывается на основе данных яркости этой сцены.

Международная комиссия по освещению (CIE) определяет блики как:

«Визуальные условия, при которых наблюдается чрезмерный контраст или ненадлежащее распределение источников света, которое мешает наблюдателю или ограничивает способность различать детали и объекты». ^[13]^[14]

CIE рекомендует унифицированный рейтинг ослепления (UGR) в качестве количественной меры ослепления. ^[15]^[16] Другие методы расчета бликов включают индекс бликов CIBSE , индекс бликов IES и индекс дневного света (DGI). ^[17]

Единый рейтинг ослепления

Унифицированный рейтинг ослепления (UGR) — это мера ослепления в данной среде, предложенная Соренсеном в 1987 году и принятая Международной комиссией по освещению (CIE). По сути, это логарифм яркости всех видимых ламп, разделенный на фоновую яркость : ^[18] $L_ {b}$

\mathrm {UGR} =8\log {\frac {0.25}{L_{b}}}\sum _{n}\left(L_{n}^{2}{\frac {\omega _{n}}{p_{n}^{2}}}\right),

Где – десятичный логарифм (по основанию 10), – яркость каждого пронумерованного источника света , – телесный угол источника света, видимый со стороны наблюдателя, и – индекс положения Гута, который зависит от расстояния от луча зрения источника света. зритель. $\log$ $L_{n}$ $n$ $\omega _{n}$ $p_{n}$