Alapfogalmak folytatás Színek Szem Számítási eljárások Fényforrások
2014.10.14.
OMKTI
1
Ismétlés Alapok: Mi a fény? A gyakorlati világítás technika alap mennyisége?
Φ K m Φe ( )V ( )d ; lm 0
Fényáram, lumen
2014.10.14.
OMKTI
2
Mire tervezünk?
dΦ E dA
Megvilágítás, lux, lx
Mi az SI mértékegység rendszer 7. eleme?
dΦ I dΩ 2014.10.14.
Fényerősség, cd.
OMKTI
3
Mi a kandela definíciója? A kandela olyan sugárzó fényerőssége adott irányban, amely 540 THz frekvenciájú monokromatikus sugárzást bocsát ki, amelynek sugárerőssége ebben az irányban 1/683 W/sr. Az 540 THz frekvenciának normál levegőben 555,016 nm hullámhosszúság felel meg.
Hol igaz ez? mind fotopos, mind szkotopos, mind mezopos tartományra. 2014.10.14.
OMKTI
4
Mi kell a látáshoz?
Fénysűrűség • a dA1 felületelemet elhagyó (azon áthaladó vagy arra beeső) és adott irányt tartalmazó d térszögben sugárzott dF fényáramnak, valamint az elemi térszögnek és a felületelem adott irányra merőleges vetülete szorzatának hányadosa:
d 2F
d
2v Lv Ω A1cos1
egysége:cd/m2, jele: Lv 2014.10.14.
OMKTI
dA
1
5
További fogalmak: •Fényhasznosítás •Élettartam •Felfutási idő
2014.10.14.
OMKTI
6
Újragyújtási idő
2014.10.14.
OMKTI
7
Szinek Szín – önmagában nem használandó! Szín(fény)inger (stimulus) – látható sugárzás A fény(szín) inger idegi gerjesztést hoz létre ez szín(fény)érzet Színészlelet = színinger + észlelés körülményei + agyi folyamatok Színlátás alapjai 2014.10.14.
OMKTI
8
2014.10.14.
OMKTI
9
Fényérzékeny sejtek az emberi szemben 1,2
rel. egység
1 0,8
Cirk-Gall
0,6
V'(λ)
0,4
L(λ) M(λ)
0,2
S(λ)
0 350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
hullámhossz, nm
3 féle csap, pálcikák és fényérzékeny ganglion sejtek 2014.10.14. (Cirk.-Gall) OMKTI 10
Relatív érzékenység
Hullámhossz; nm 2014.10.14.
OMKTI
11
Csapok eloszlása a foveában
2014.10.14.
OMKTI
12
Csap, pálcika eloszlás a retinán
2014.10.14.
OMKTI
13
Relatív érzékenység
Hullámhossz; nm 2014.10.14.
OMKTI
14
Fénysűrűség • Villogásos fotometria 780nm segítségével d 2Φ SV ( λ)dλ meghatározott láthatósági L dA cos ΘdΩ 380nm függvény segítségével súlyozott sugársűrűség
V ( ) 1,8L( ) M ( )
• „Vizuális fénysűrűség”: a magnocelluláris idegpálya által szolgáltatott ingerület
2014.10.14.
OMKTI
15
Az egyes fényérzékeny sejtek szerepe, 1 • L, M, S csapok: fénysűrűség és színességi információk: – 1,8 L+M: villogásos fotometria, határvonalak érzékelése: V() jellegű érzékenység, ezen alapul a fotometria, fotopos látás – L-M: vörös zöld színesség érzékelés – L-S, S-M: sárga-kék érzékelés
2014.10.14.
OMKTI 16
Az egyes fényérzékeny sejtek szerepe, 2 • Fotopos (világosban) látás: 1,8L+M V () • Szkotopos (sötétben) látás: pálcikák V ‘()
V ( )
2014.10.14.
V ‘()
OMKTI
17
Az egyes fényérzékeny sejtek szerepe, 3 • A V () –val súlyozott sugársűrűség (S()) a munkavégzéssel kapcsolatos fotometria leírására alkalmas: határvonal
felismerés, tehát olvasás, munkadarab észlelése:
Lv K m
780nm
L ( )V ( ) e
380nm
Km=683 lm/W, a sugárzás fényhasznosításának maximális értéke, fotopos látás esetén, =1700 lm/W, szkotopos látás esetén • Világosság információhoz a többi csatorna
is hozzájárul 2014.10.14.
OMKTI 18
Színhőmérséklet a fekete sugárzó valódi hőmérséklete, amelynek színe megegyezik a vizsgált szürke sugárzó színével. Szürke sugárzó: olyan hőmérsékleti sugárzó, amelynek spektrális emissziós tényezője a figyelembe vett hullámhossztartományban < 1 és független a hullámhosszúságtól. Így színe is megegyezik az azonos hőmérsékletű fekete sugárzóéval A színhőmérséklet a fényforrás spektrális eloszlását jellemzi, a színérzetet meghatározó fogalom. Jele: általában (F);CCT ; mértékegysége K
2014.10.14.
OMKTI
19
Korrelált színhőmérséklet A fekete test azon valóságos hőmérséklete, amelyen a fekete test színe a legjobban hasonlít a kérdéses sugárzó színére. „legjobban hasonlít” csak olyan színpontokra igaz, ahol a távolság nem nagyobb 10 megkülönböztethető árnyalatnál. Jele: CCT; mértékegysége K 2014.10.14.
OMKTI
20
A színességi diagram színes ábrája ©Schanda
2014.10.14.
OMKTI
21
0,9 520 nm 0,8
540 nm
* Planck sugárzók vonala
510 nm
0,7
0,6
▼ RGB hagyományos monitor alapszíningerei
560 nm
G 500 nm
0,5 y
580 nm
0,4
2000 K 4000 K
0,3
600 nm R
7000 K 650 nm 100 000 K
0,2
0,1
475 nm B 450 nm
0 0
0,1
400 nm 0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
x
©Schanda
2014.10.14.
OMKTI
22
Színhőmérsékleti csoportok Meleg < 3300 K 3300 < Semleges < 5300 Hideg > 5300 Kruithof diagram
2014.10.14.
OMKTI
23
A következő 4 dia volt az „elrettentés” hogyan kell meghatározni a színhőmérsékletet
845-03-49 Színhőmérséklet (K) Egy olyan Planck-sugárzónak a hőmérséklete, amely sugárzásának ugyanaz a színessége, mint a kiválasztott színingeré Egysége: K Forrás: MSZ 9620-3:1990 Mi kell tehát a színhőmérséklet meghatározásához? 1. Ismerni a Planck sugárzók színpontját a színességi diagramban 2. Színinger megfeleltető függvények 3. Teszt fényforrás spektrális eloszlása
2014.02.28.
BME-VIK
24
2 1,8 1,6
tristim. érték
1,4 1,2
x2(lambda)
1
y2(lambda)
0,8
z2(lambda)
0,6
Cool White FL
0,4 0,2 0 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 hullámhossz, nm
2014.02.28.
BME-VIK
25
Korrelált színhőmérséklet • Azonos korrelált színhőmérsékletű vonalak (az u,vdiagramban merőlegesek a Planck görbére)
2014.02.28.
BME-VIK
26
1. CIE 1931 2° szabványos színinger megfeleltető függvényeket konvertáljuk u, v-be
4 X ( i ) u X (i ) 15Y (i ) 3Z (i )
6Y (i ) v X (i ) 15Y (i ) 3Z (i )
0,4500 0,4000 0,3500 0,3000 v
0,2500 0,2000 0,1500 0,1000 0,0500 0,0000 0,0000
0,1000
0,2000
0,3000
0,4000
0,5000
0,6000
0,7000
u
2014.02.28.
BME-VIK
27
