•

Wpływ

ś

wiatła na funkcjonowanie człowieka

•

Pomiary

ś

wiatła

•

Wytwarzanie

ś

wiatła

•

Kształtowanie rozsyłu

ś

wiatła

•

Zastosowanie

ś

wiatła w celu uwidocznienia

ś

rodowiska człowieka

Podstawy Techniki Świetlnej

•

dr inż. Małgorzata Górczewska

•

[e-mail]

•

Zakład Techniki Świetlnej i Elektrotermii

•

http://lumen.iee.put.poznan.pl/studenci

•

www.swiatlo.tak.pl

Podstawowe dziedziny Techniki

Ś

wietlnej

•

Psychofizjologia widzenia

•

Fotometria i kolorymetria

•

Ź

ródła

ś

wiatła

•

Oprawy o

ś

wietleniowe

•

Technika o

ś

wietlania

Podstawowe zagadnienia Techniki

Ś

wietlnej

Psychofizjologia widzenia zajmuje si

ę

:

•

- badaniem fizjologicznych i psychologicznych reakcji układu widzenia

człowieka na promieniowanie widzialne

•

- zwi

ą

zkami pomi

ę

dzy bod

ź

cami a wra

ż

eniami

Fotometria i kolorymetria

•

Fotometria

– pomiary

ś

wiatła, na podstawie których okre

ś

la si

ę

warto

ś

ci

podstawowych wielko

ś

ci i wska

ź

ników charakteryzuj

ą

cych

ź

ródła

ś

wiatła, oprawy

o

ś

wietleniowe oraz o

ś

wietlane wn

ę

trza lub przestrzenie zewn

ę

trzne

•

Kolorymetria

– pomiary i obliczenia barwy

ś

wiatła, prowadzone w celu

charakteryzowania niektórych cech

ź

ródeł

ś

wiatła i efektów zwi

ą

zanych z ich

zastosowaniem

Ź

ródła

ś

wiatła

•

Konstrukcja i zasada działania

•

Cechy

ź

ródeł

ś

wiatła – parametry ilo

ś

ciowe i jako

ś

ciowe wytwarzanego

ś

wiatła

prawidłowe warunki działania

•

Układy pracy lamp – elementy stabilizacyjno-zapłonowe

•

Regulacja i sterowanie

•

Eksploatacja

Oprawy o

ś

wietleniowe

Urz

ą

dzenia słu

żą

ce do:

•

- zasilania lamp

•

- kształtowania rozsyłu strumienia

ś

wietlnego

•

- filtrowania lub przekształcania

ś

wiatła

•

- ochrony lamp i układów stabilizacyjno- zapłonowych

•

- mocowania

Technika o

ś

wietlania

•

Zasady i sposoby stosowania

ś

wiatła w celu uwidocznienia obiektów i ich otoczenia

•

o

ś

wietlenie wn

ę

trz

:

•

- o

ś

wietlenie wn

ę

trz

ś

wiatłem naturalnym

•

- o

ś

wietlenie wn

ę

trz

ś

wiatłem sztucznym

•

o

ś

wietlenie zewn

ę

trzne

•

- o

ś

wietlenie dróg i ulic

•

- o

ś

wietlenie placów, terenów otwartych

•

- o

ś

wietlenie iluminacyjne

Percepcja otoczenia

0%

50%

100%

83%

11%

3,5%

1,5%

1%

wzrok słuch

w

ę

ch

dotyk

smak

Psychofizjologia widzenia zajmuje si

ę

:

•

- badaniem fizjologicznych i psychologicznych reakcji układu widzenia

człowieka na promieniowanie widzialne

•

- zwi

ą

zkami pomi

ę

dzy bod

ź

cami a wra

ż

eniami

Oko jako kamera

(Rys. Philips)

Budowa oka

Rozmieszczenie fotoreceptorów na siatkówce

•

Pr

ę

ciki - 120 mln

•

- rozło

ż

enie na całej siatkówce (poza dołkiem

ś

rodkowym)

•

- du

ż

a

ś

wiatłoczuło

ść

(500x czulsze od czopków)

•

- niska zdolno

ść

rozdzielcza

•

Czopki – 6 mln

•

- koncentracja w okolicach dołka

ś

rodkowego

•

(1 mln w dołku

ś

rodkowym o wymiarze k

ą

towym 1°)

•

- du

ż

a rozdzielczo

ść

•

- rozró

ż

nianie barw –

•

- s

ą

trzy rodzaje czopków o ró

ż

nej czuło

ś

ci widmowej

Krzywa czułości względnej oka

dla widzenia dziennego (fotopowego)

(Rys. Philips)

Czynno

ś

ci wzroku

•

adaptacja

•

akomodacja

•

ruchy oczu

•

widzenie barw

•

pole widzenia

•

Adaptacja

- zmiana wra

ż

liwo

ś

ci systemu wzrokowego na

ś

wiatło

•

- oko ludzkie mo

ż

e przetwarza

ć

informacje w szerokim zakresie luminancji

•

0,000001 cd/m

2

do 100 000 cd/m

2

Czynno

ś

ci wzroku

•

Akomodacja -

zmiana stopnia załamywania promieni w wyniku zmian wypukło

ś

ci i poło

ż

enia

soczewki oka w celu otrzymania ostrego obrazu na siatkówce.

•

- z wiekiem szybko maleje:

•

punkt bli

ż

y akomodacji - 20lat - ok. 9 cm

•

punkt bli

ż

y akomodacji - 50lat - ok. 50 cm

Czynno

ś

ci wzroku – ruchy oczu

Czynno

ś

ci wzroku

•

Widzenie barw – zdolno

ść

rozpoznawania barw, b

ę

d

ą

ca funkcj

ą

czopków - tj. fotoreceptorów

zgrupowanych w dołku

ś

rodkowym oraz jego otoczeniu

•

pole widzenia -

jest to zbiór wszystkich punktów w przestrzeni postrzeganych jednocze

ś

nie z

punktem, na który patrzymy

•

Jest ono zale

ż

ne od anatomii obserwatora

(Rys. Philips)

Zdolno

ść

widzenia

•

1.

Rozpoznawanie kontrastu

– dokładno

ść

postrzegania wzrasta ze wzrostem kontrastu

•

2.

Ostro

ść

wzroku

•

zdolno

ść

rozró

ż

nienia obiektów znajduj

ą

cych si

ę

bardzo blisko siebie

•

ilo

ś

ciowo - odwrotno

ść

najmniejszej odległo

ś

ci k

ą

towej (wyra

ż

onej w minutach k

ą

towych) pomi

ę

dzy

dwoma rozpoznawalnymi wzrokiem testowanymi obiektami (np. punktami lub liniami)

Tablice
Snellena

Pier

ś

cienie

Landolta

Prawo Webera (1831)

•

Najmniejszy odczuwalny przyrost bod

ź

ca jest proporcjonalny do jego warto

ś

ci

•

Przy reakcji na

ś

wiatło przyrost ten wynosi 1% do 2%.

const

B

B

=

∆

Prawo Webera-Fechnera

•

Du

ż

ym przyrostom bod

ź

ca odpowiadaj

ą

proporcjonalne, ale małe przyrosty reakcji

•

Równe przyrosty wra

ż

enia wynikaj

ą

z równych logarytmicznych przyrostów bod

ź

ca

1

2

3

1

10

100

1000

Przyrost bod

ź

ca

Przyrost
wra

ż

enia