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Vergleichende Messungen von Lichtquellen im Bereich des Dämmerungssehens

Böll, Marvin Henry :
Vergleichende Messungen von Lichtquellen im Bereich des Dämmerungssehens.
Technische Universität Darmstadt
[Seminar paper (Midterm)] , (2007)

Abstract

Zusammenfassung:

Allen heutigen Leuchtdichtemessungen liegt V(λ) zugrunde. V(λ) ist die Hellempfindlichkeitsfunktion für den photopischen Bereich (Tagsehen). Es stellt sich die Frage, ob die bisherigen Methoden zur Messung der Leuchtdichte für den mesopischen Bereich (Dämmerungssehen) geeignet sind.

Im Rahmen dieser Studienarbeit wurde ein Versuchsaufbau zum visuellen Abgleich der Leuchtdichte von verschiedenen Lichtquellen im mesopischen Bereich aufgebaut. Bei dem Aufbau zum Abgleich der unterschiedlichen Lichtquellen handelt es sich um eine Box mit den Außenabmessungen 210*105*50 cm. Sie enthält zwei halbkreisförmige Testfelder, die durch eine Aluminiumplatte getrennt sind und mit einer Referenzlichtquelle und der zu testenden Lichtquelle beleuchtet werden. Die Box besitzt eine rechteckige Eintrittsblende und ist für verschiedene Sehwinkel dimensioniert.

Der visuelle Abgleich wurde von einer Reihe von Testpersonen durchgeführt: Altersgruppe 1 (20-29 Jahre) und Altersgruppe 2 (>60 Jahre). Bei dem Abgleich blicken die Probanden auf die Vorderseite des Aufbaus, wobei die eine Hälfte von einer Referenzlichtquelle (Halogen) bestrahlt wird, die andere von einer zu testenden Lichtquelle (Xenon und LED). Die einzelnen Testpersonen haben die Aufgabe, die beiden Testfeldhälften solange aufeinander abzugleichen, bis auf beiden Hälften derselbe Helligkeitseindruck entsteht. Die anschließenden Messungen der Leuchtdichte wurden mit Messgeräten durchgeführt, denen V(λ) zugrunde liegt. Durch den Vergleich der gemessenen Leuchtdichte und der visuell abgeglichenen Helligkeit kann überprüft werden, ob auf V(λ) basierende Messgeräte für Messungen im mesopischen Bereich geeignet sind.

Die Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges verschiebt sich mit abnehmender Leuchtdichte in den kurzwelligen Bereich (Purkinje-Effekt). Xenon und LED besitzen im Licht mehr kurzwellige Anteile. Bei einem visuellen Abgleich sollte bei den zu testenden Lichtquellen ein niedrigerer Leuchtdichtewert zu erwarten sein als bei der Referenzlichtquelle.

Die Analyse der aufgenommenen Werte hat ergeben, dass beide Altersgruppen die Leuchtdichten der zu testenden Lichtquellen im Durchschnitt niedriger einschätzen als die der Referenzlichtquelle. Bemerkenswert ist dabei, dass die Altersgruppe 2 die LED als heller empfand als Altersgruppe 1, Was der Theorie widerspricht, dass mit zunehmendem Alter der blaue Anteil vom Licht durch Trübung der Augenlinse herausgefiltert wird. Der erste Eindruck bekräftigt die Theorie, dass Leuchtdichte nicht gleich Leuchtdichte ist, was bei der Verwendung von Leuchtdichtemessgeräten, denen die V(λ) zugrunde liegt, zusätzlich berücksichtigt werden muss.

Item Type: Seminar paper (Midterm)
Erschienen: 2007
Creators: Böll, Marvin Henry
Title: Vergleichende Messungen von Lichtquellen im Bereich des Dämmerungssehens
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Allen heutigen Leuchtdichtemessungen liegt V(λ) zugrunde. V(λ) ist die Hellempfindlichkeitsfunktion für den photopischen Bereich (Tagsehen). Es stellt sich die Frage, ob die bisherigen Methoden zur Messung der Leuchtdichte für den mesopischen Bereich (Dämmerungssehen) geeignet sind.

Im Rahmen dieser Studienarbeit wurde ein Versuchsaufbau zum visuellen Abgleich der Leuchtdichte von verschiedenen Lichtquellen im mesopischen Bereich aufgebaut. Bei dem Aufbau zum Abgleich der unterschiedlichen Lichtquellen handelt es sich um eine Box mit den Außenabmessungen 210*105*50 cm. Sie enthält zwei halbkreisförmige Testfelder, die durch eine Aluminiumplatte getrennt sind und mit einer Referenzlichtquelle und der zu testenden Lichtquelle beleuchtet werden. Die Box besitzt eine rechteckige Eintrittsblende und ist für verschiedene Sehwinkel dimensioniert.

Der visuelle Abgleich wurde von einer Reihe von Testpersonen durchgeführt: Altersgruppe 1 (20-29 Jahre) und Altersgruppe 2 (>60 Jahre). Bei dem Abgleich blicken die Probanden auf die Vorderseite des Aufbaus, wobei die eine Hälfte von einer Referenzlichtquelle (Halogen) bestrahlt wird, die andere von einer zu testenden Lichtquelle (Xenon und LED). Die einzelnen Testpersonen haben die Aufgabe, die beiden Testfeldhälften solange aufeinander abzugleichen, bis auf beiden Hälften derselbe Helligkeitseindruck entsteht. Die anschließenden Messungen der Leuchtdichte wurden mit Messgeräten durchgeführt, denen V(λ) zugrunde liegt. Durch den Vergleich der gemessenen Leuchtdichte und der visuell abgeglichenen Helligkeit kann überprüft werden, ob auf V(λ) basierende Messgeräte für Messungen im mesopischen Bereich geeignet sind.

Die Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges verschiebt sich mit abnehmender Leuchtdichte in den kurzwelligen Bereich (Purkinje-Effekt). Xenon und LED besitzen im Licht mehr kurzwellige Anteile. Bei einem visuellen Abgleich sollte bei den zu testenden Lichtquellen ein niedrigerer Leuchtdichtewert zu erwarten sein als bei der Referenzlichtquelle.

Die Analyse der aufgenommenen Werte hat ergeben, dass beide Altersgruppen die Leuchtdichten der zu testenden Lichtquellen im Durchschnitt niedriger einschätzen als die der Referenzlichtquelle. Bemerkenswert ist dabei, dass die Altersgruppe 2 die LED als heller empfand als Altersgruppe 1, Was der Theorie widerspricht, dass mit zunehmendem Alter der blaue Anteil vom Licht durch Trübung der Augenlinse herausgefiltert wird. Der erste Eindruck bekräftigt die Theorie, dass Leuchtdichte nicht gleich Leuchtdichte ist, was bei der Verwendung von Leuchtdichtemessgeräten, denen die V(λ) zugrunde liegt, zusätzlich berücksichtigt werden muss.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Leuchtdichtemessung, mesophisches Sehen, Purkinje-Effekt
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Light Technology
Date Deposited: 06 Sep 2011 15:41
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1657

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 23-04-2007

Ende Datum: 30-08-2007

Querverweis: keiner

Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT)

Abschluss: Diplom (MFT)

Identification Number: 17/24 EMKS 1657
Referees: Schiller, Dipl.-Wirt Christoph and Khanh, Prof. Dr. Tran Quoc
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