Блики (зрение)

Яркий свет, ухудшающий зрение

Блики от вспышки камеры во время боя сумо

Ослепление — это затруднение зрения при ярком свете, таком как прямой или отраженный солнечный свет или искусственный свет, такой как автомобильные фары ночью. Из-за этого некоторые автомобили оснащены зеркалами с автоматическими антибликовыми функциями, а в зданиях для защиты пассажиров часто используются жалюзи или жалюзи. Ослепление вызвано значительным соотношением яркости между задачей (тем, на что смотрят) и источником бликов. Такие факторы, как угол между задачей и источником бликов и адаптация глаз , оказывают значительное влияние на восприятие бликов.

Дискомфорт и инвалидность

Блики можно разделить на два типа: дискомфортные блики и блики, вызывающие инвалидность. ^[1] Дискомфортные блики — это психологическое ощущение, вызванное высокой яркостью (или контрастом яркости) в поле зрения, что не обязательно ухудшает зрение. ^[2] В зданиях дискомфортные блики могут возникать из-за небольших искусственных источников света (например, потолочных светильников), яркость которых значительно выше, чем у их окружения. Когда источник света занимает гораздо большую часть поля зрения (например, окна с дневным освещением), дискомфорт, вызванный бликами, может быть связан с эффектом насыщения. Поскольку наблюдатели не всегда будут смотреть 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]

Ослепление из-за инвалидности ухудшает видение объектов, не обязательно вызывая дискомфорт. ^[4] Это может возникнуть, например, при движении на запад на закате. Ослепление из-за инвалидности часто вызвано взаимным отражением света внутри глазного яблока, что снижает контраст между задачей и источником бликов до такой степени, что задача становится неразличимой. Когда блики настолько интенсивны, что зрение полностью ухудшается, это иногда называют ослеплением . ^[5]

Факторы, уменьшающие

Пример ситуации, когда ослепление может быть проблематичным, например, если снижается способность определять расстояние и скорость проезжающих автомобилей.

Блики могут ухудшить видимость за счет:

• Уменьшение яркости остальной части сцены за счет сужения зрачков
• Уменьшение контрастности остальной части сцены за счет рассеивания яркого света внутри глаза .
• Снижение контрастности за счет рассеивания света частицами в воздухе, например, когда фары автомобиля освещают туман вблизи транспортного средства, затрудняя видимость на большом расстоянии.
• Уменьшение контрастности между отпечатком и бумагой за счет отражения источника света в печатном материале (вуалирующие блики).
• Уменьшение контрастности за счет отражения ярких участков на поверхности прозрачной среды, такой как стекло, пластик или вода; например, когда небо отражается в озере, так что дно или предметы в воде не видны (вуалирующий блеск).
• цветение окружающих объектов перед бликом

Солнцезащитные очки часто носят для уменьшения бликов; поляризованные 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 ночью и блики от внутреннего освещения и экранов компьютеров, вызванные светом, отражающимся от линз. Некоторые типы очков могут уменьшать блики, возникающие из-за несовершенств на поверхности глаза.

Для уменьшения бликов можно проводить измерения светового поля с помощью цифровой постобработки.

Измерение

Методы

Дискомфортный блик часто изучался с помощью психофизических экспериментов, где общепринятыми методами были процедуры регулировки яркости и оценки категорий. ^[6] Исследования, проведенные Петербриджем и Хопкинсоном ^[7], а также Лакишем и Гутом ^[8] , были одними из первых, в которых сравнивались субъективные оценки, данные наблюдателями, с физическими измерениями, произведенными источником бликов.

Предубеждения

Всесторонний обзор методов, используемых для измерения бликов, показал, что существуют смещения, связанные с их измерением. ^[9] Регулировки яркости чувствительны к эффектам привязки (когнитивному смещению) , возникающим, когда начальная стартовая яркость влияет на окончательную оценку визуального дискомфорта. ^[10] Блики также подвержены эффектам смещения диапазона стимула. ^{[11] [12]} Это происходит, когда диапазон яркости влияет на окончательную оценку бликов, данную наблюдателем. Больший диапазон часто приводит к более высоким оценкам бликов.

Модели прогнозирования

Блики от искусственного освещения обычно измеряются с помощью измерителей яркости . Из окон с дневным освещением камеры используются для преобразования пикселей в яркость. Оба они способны определять яркость объектов в пределах малых телесных углов . Затем блики сцены, т. е. визуального поля зрения, рассчитываются на основе данных яркости этой сцены.

Международная комиссия по освещению (CIE) определяет блики как:

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

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

Единый рейтинг бликов

Унифицированный рейтинг ослепления (UGR) — это мера ослепления в данной среде, учитывающая только внутреннее искусственное освещение, предложенная Соренсеном в 1987 году и принятая Международной комиссией по освещению (CIE). Это, по сути, логарифм ослепления всех видимых ламп, деленный на фоновую освещенность : ^[18] ${\displaystyle L_{b}}$

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

Где — десятичный логарифм (основание 10), — яркость каждого пронумерованного источника света , — телесный угол источника света, видимый со стороны наблюдателя, — индекс положения Гута, который зависит от расстояния от линии зрения наблюдателя. ${\displaystyle \log }$ ${\displaystyle L_{n}}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle \omega _{n}}$ ${\displaystyle p_{n}}$

Вероятность дневного блика

Вероятность бликов дневного света (DGP) — это мера бликов от реальных условий дневного освещения в боковом освещенном помещении в поле зрения от положения занавески, не принимая во внимание искусственное освещение. Она учитывает освещенность и яркость от источников бликов для оценки уровня неудовлетворенности. DGP была предложена Винольдом и Кристофферсеном в 2006 году ^[19] и принята в качестве первого в истории стандарта дневного освещения Европейским стандартом EN 17037 (2018) Дневной свет в зданиях. Оценка бликов EN 17037 помогает проектировщику определить потребность в затенении, пропускание остекления, если DGP выше 0,4. ^[20] Однако данные из стран с тропическим климатом показывают, что пороговое значение DGP, как ожидается, составит 0,24, что значительно ниже данных Винольда и Кристофферсена по Копенгагену и Фрайбургу . ^[21]

${\displaystyle \mathrm {DGP} =5.87\times 10^{-5}\times E_{V}+9.18\times 10^{-2}\times log\left(1+\sum _{i}{\frac {L_{s,i}^{2}\times \omega _{s,i}}{E_{V}^{1.87}\times P_{i}^{2}}}\right)+0.16,}$

Где — десятичный логарифм (основание 10), — освещенность на уровне глаз (лк), — яркость источника бликов (кд/ ), — количество источников бликов, — телесный угол источников бликов, видимых со стороны наблюдателя, и — индекс положения Гута, который зависит от расстояния от линии зрения наблюдателя. ${\displaystyle \log }$ ${\displaystyle E_{V}}$ ${\displaystyle L_{s}}$ ${\displaystyle m^{2}}$ ${\displaystyle i}$ ${\displaystyle \omega _{s}}$ ${\displaystyle p_{i}}$

Смотрите также

• Остаточное изображение
• Блики на объективе
• Лиот стоп
• Переосвещение
• Зеркальное отражение
• Вероятность визуального комфорта
• Отборный желтый

Ссылки

1. Остерхаус, Вернер (2005). «Оценка и предотвращение дискомфортных бликов при дневном освещении в офисных помещениях». Солнечная энергия . 79 (2): 140–158. Bibcode : 2005SoEn...79..140O. doi : 10.1016/j.solener.2004.11.011 . Получено 26.02.2021 .
2. "дискомфортный блеск". Общество инженеров-светильников.
3. Кент, Майкл; Фотиос, Стив; Альтомонте, Серхио (2019). «Экспериментальное исследование влияния визуальных задач на дискомфорт из-за периферического блика». LEUKOS . 15 (1): 17–28. doi : 10.1080/15502724.2018.1489282 .
4. "CIE e-ILV: 17-330 инвалидность блик". CIE. Архивировано из оригинала 2013-05-11.
5. Шредер, DA (1998). Дорожное освещение для безопасности. Лондон: Thomas Telford Publishing. стр. 107. ISBN 0-7277-2616-1. Архивировано из оригинала 13 января 2018 г. . Получено 25 сентября 2009 г. .
6. Фотиос, Стив; Кент, Майкл (2021). «Измерение дискомфорта от бликов: рекомендации по надлежащей практике». LEUKOS . 17 (4): 338–358. doi :10.1080/15502724.2020.1803082. S2CID  225293753 . Получено 26.02.2021 .
7. Petherbridge, P; Hopkinson, RG (1950). «Дискомфортный блеск и освещение зданий». Transactions of the Illuminating Engineering Society . 15 (2): 39–79. doi :10.1177/147715355001500201. S2CID  112251972. Получено 26.02.2021 .
8. Лакиш, М.; Гут, СК (1949). «Яркость в поле зрения на границе комфорта и дискомфорта» (PDF) . Светотехника . 44 (11): 650–670. PMID  24536275 . Получено 26.02.2021 .
9. Фотиос, Стив; Кент, Майкл (2021). «Измерение дискомфорта от бликов: рекомендации по надлежащей практике». LEUKOS . 17 (4): 338–358. doi :10.1080/15502724.2020.1803082. S2CID  225293753 . Получено 26.02.2021 .
10. Кент, Майкл; Фотиос, Стив; Альтомонте, Серхио (2017). «Оценка дискомфортного блика: влияние смещения привязки при регулировке яркости». Исследования и технологии освещения . 51 : 131–146. doi : 10.1177/1477153517734280 . S2CID  28046530.
11. Кент, Майкл; Фотиос, Стив; Чунг, Тоби (2019). «Смещение диапазона стимула приводит к разным настройкам при использовании регулировки яркости для оценки дискомфорта из-за бликов». Строительство и окружающая среда . 153 : 281–287. Bibcode : 2019BuEnv.153..281K. doi : 10.1016/j.buildenv.2018.12.061 . S2CID  116723107.
12. Лулла, Ашок Б.; Беннетт, Корвин А. (1981). «Дискомфортный блеск: эффекты диапазона». Журнал общества инженеров-светотехников . 10 (2): 74–80. doi :10.1080/00994480.1980.10748591 . Получено 01.11.2021 .
13. Мюррей Иэн (12 октября 2007 г.). "Glare (C7654)". OpticianOnline.net . Reed Business Information Limited. Архивировано из оригинала 25 февраля 2014 г. Получено 29 октября 2012 г.
14. "Glare". Центр технологий окон и облицовки. Архивировано из оригинала 12 августа 2012 г. Получено 29 октября 2012 г.
15. CIE 117-1995 Дискомфортные блики в освещении интерьера . CIE. 1995. ISBN 978-3-900734-70-1.
16. CIE 190:2010 Расчет и представление унифицированных таблиц оценки бликов для светильников внутреннего освещения . CIE. 2010. ISBN 9783901906879.
17. "Glare". LEARN, Low Energy Architecture Research Unit. Архивировано из оригинала 25 февраля 2014 г. Получено 29 октября 2012 г.
18. Питер Р. Бойс, «Unified+glare+rating»&pg=PA177 Человеческие факторы в освещении. Архивировано 13 января 2018 г. в Wayback Machine , 2-е издание, Taylor and Francis, Лондон, 2003 г., стр. 177.
19. Wienold, Jan; Christoffersen, Jens (1 июля 2006 г.). «Методы оценки и разработка новой модели прогнозирования бликов для дневных сред с использованием ПЗС-камер». Energy and Buildings . 38 (7): 743–757. doi :10.1016/j.enbuild.2006.03.017. ISSN  0378-7788.
20. Европейский комитет по стандартизации (декабрь 2018 г.). «Дневной свет в зданиях». Европейский стандарт . EN 17037.
21. Чалоейтой, Киттивут; Ичиносе, Масаюки; Чиен, Сзу-Ченг (октябрь 2020 г.). «Определение критериев упрощенной вероятности бликов дневного света (DGP) для офисных помещений с дневным освещением в Таиланде». Здания . 10 (10): 180. doi : 10.3390/buildings10100180 . ISSN  2075-5309.