Világosság, vizuális komfort és munkavégzés Brightness, visual comfort and task performance N. Vidovszky Á-Schanda J 1
1.Bevezetés 2.Világosság és fénysűrűség arány vizsgálata 3.Osztálytermi vizsgálatok 4.Konklúziók
2
Megvilágítás és színhőmérséklet harmonikus kapcsolata
3
http://www.lamptech.co.uk/Images/Illustrations/FL%20Kruithof%20Diagram.jpg
Melatonin kiválasztás elnyomásának színképi hatásfüggvénye Bizonyos retinális ganglion sejtek fényérzékeny melanopsint tatalmaznak (ipRGC), s ezek a látható színképtartomány rövidhullámú részén történő ingerlésre a suprachiasmatic nucleus (SCN) közvetítésével a toboz-mirigyben a melatonin kiválasztást 4 szabályozzák.
A képen egy kísérleti LED csöves berendezés látható, amely a kérdéseinket felvetette és a vizsgálataink elindítását inspirálta.
Kérdéseink: 1. szabad-e az energiamegtakarítás zászlója alatt kisebb megvilágításban dolgozni, ha a színhőmérséklet nagy. 2. Igaz-e, hogy a kékes fehér fényhez extra nagy színhőmérsékletnek kell társulnia 3. Igaz-e, hogy a több kéket tartalmazó fehér fényben jobban dolgozik az ember, mivel a melatonin kiáramlást gátoljuk. Mi befolyásolja a világosságészlelést? • mindhárom csap típus hozzájárul a világosság észlelethez, ld Boyce (csak az L és M csap felelős a fénysűrűségért), • a pálcikák befolyása Berman • és a fényérzékeny retinális ganglion sejtek (ipRGC) hatása (Viennot, 2010) 5
5.00E-07 4.50E-07 4.00E-07 3.50E-07 3.00E-07 2.50E-07
bal
2.00E-07
jobb
1.50E-07 1.00E-07 5.00E-08 0.00E+00 400
450
CCT 3300 K
500
550 λ, nm
600
650
700
2. Kísélet VH 2011 március Rel.sugárzott telj.eloszlás
Fajlagos sugárzott teljesítmény W/(sr.m2)
1. Kísérlet CCT 4785 K
1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00
2LED Zumtobel
400
450
500
550
600
650
700
λ, nm
6
A 3. doboz kísérlet 5 LED/2LED spektrális eloszlása
0.0000014 0.0000012
2LED spektruma 5 LED-s kombináció spektruma
SPD, rel. egység
0.000001 0.0000008 0.0000006 0.0000004 0.0000002 0 400
450
500
550
600
650
700
hullámhossz, nm 7
A doboz kísérletek összevont eredményei összesen 51 megfigyelés történt több részletben 1 osztály
2.osztály
3. osztály
Átlagos fénysűrűség arány százalékosan
0.95
1.24
1.81
szórás
0.10
0.09
0.17
szórás hibája
0.02
0.02
0.07
Megbizhatóság alsó határ
0.89
1.19
1.58
Megbizhatóság felső határ
1.00
1.29
2.08
35 évnél fiatalabb megfigyelők
3
5
4
65 évnél idősebb nmegfigyelők
4
4
2
8
Lámpatest
A kísérleti terem elrendezése Vetitési felület
asztal
szék 9
Kérdőívek • • • • •
• • •
Életkor:……. év Visel e szemüveget, kontaktlencsét? (A megfelelőt kérem aláhúzni) Ha visel szemüveget az rövid vagy távollátó, vagy csak olvasó szemüveg? (A megfelelőt kérem aláhúzni) Van- valamilyen krónikus betegsége, ami a látását befolyásolja? Cukorbetegség (gyerekkori, öregkori), szürkehályog, zöldhályog, (A megfelelőt kérem aláhúzni) egyéb…………………………………………………………… …….. Színtévesztő-e? Igen, nem. (A megfelelőt kérem aláhúzni) Ha színtévesztő, milyen típusú akromát, dikromát,? (A megfelelőt kérem aláhúzni) Ha színtévesztő, használ-e korrekciós szemüveget?Igen, nem. (A megfelelőt kérem aláhúzni)
1.
Milyennek találta a terem megvilágítását? a) b) c)
2.
Milyennek találta a terem világítási berendezésének színhatását? a) b) c)
3.
Kellemes Álmosító Rideg
Milyennek találta a világítás egyenletességét? a) b) c)
4.
Éppen megfelelő Kicsi Bántóan nagy
Egyenletes Foltos Zavaróan foltos
Milyennek találta káprázási szempontból? a) b) c)
Nem kápráztat Kissé kápráztat Kellemetlenül kápráztat
10
Hideg színhőmérsékletű világítási berendezés értékelése munkavégzés előtt
értékelése munka végzés után
40
40
30
30
20
c-
10
b-
20
c
10
b
0
0 E
CCT
e
UGR
világítási jellemzők
a- kedvező;
b- elfogadható;
a-
E
CCT
e
UGR
a
világítási jellemzők
c- kedvezőtlen 11
Meleg színhőmérsékletű világítási berendezés Értékelése munka végzés előtt
Értékelése munkavégzés után
100%
100%
90%
90%
80%
80%
70%
70%
60%
c
60%
c
50%
b
50%
b
40%
a
30%
30%
20%
20%
10%
a
40%
10%
0% E
CCT
e
UGR
0% E
a- kedvező; b- elfogadható; c- kedvezőtlen
CCT
e
UGR
12
Olvasási kísérlet Janos kertész víg ember vylt. Szerette a névnapokat, disznótorOkat, lakodalmakat. Meg is hívták a fejérváriak minden alkalommal. Egyser azonban, hogy hazafelé dülöngnött, belekapaszkodott tréfából egy paropának a legyezőjébe. A paripa oldalba rúgta. Attól fogva János kertész nem volt tqöbbé víg ernber. Hívhatták torba, névnapra, lakodalomra, nem Ment el. Csak búsult és fogyott. Cak lézendett a kertben. Egy őszi napon, mikor már vEtkőztek a fák, lenült a kert fala mellé, a nap melegére, a kajszibarackfa sárga leveleire. És magához intbette a fiát. - Jsncsikám! Ülj le ide elem, a gyepre. A fiú flevelet gereblyélt. Letette a gereblyét. Tizenkét esztendős gerek volt akkor; pufók, mint a kulacs, és borzas, mint a pemet. Az apja krán munkára szoktatta. Prsze csak könnyű rnunkára, aminőt gyeek bírhat. Iskolába nem járt. (Nem volt még akkor itkola Magyarországon, csak egy-két papi-iskola, de az se gykrekeknek.) Jancsi leült hát az apja elé, és okoS szsmmel pislogott reá. Az apja unnepies hangjból érezte, hogy valami komoly beszéd kövnetkezik. - Én már nem skáig élek - kezdte az apja azon a rekedt-susogó hangon, ahogyan a melbajosok beszélnek. - Érzem, hgy lehullok én is, mint a falevél.
13
Az olvasási munka eredménye
Hibakeresés eredményei H/M színhőmérséklet mellett 1.60 1.40 1.20 1.00 1.szöveg 0.80
2.szöveg 3.szöveg
0.60
4. szöveg
0.40 0.20 0.00 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Résztvevők sorszáma
14
A megtalált hibák átlagának % aránya az egyes oldalakon
100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 Hideg %hiba
50.00
Meleg % hiba H/M%hiba
40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
A vizsgált adatok szórása hideg ill. meleg színhőmérséklet esetén 40.00
35.00
30.00
25.00
Hideg szórás
20.00
Meleg szórás 15.00
10.00
5.00
0.00 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
16
Melyek mutatnak DK irányába?
3
17
Számítógépes vizsgálat, Landolt gyűrűk megfigyelésének eredményei Hideg/meleg(CW/WW) hiba arány 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Megfigyelők sorszáma 18
Következtetések 1. Kísérleteink szerint a világosság észlelés erősen függ a jel spektrális teljesítmény eloszlásától 2. Azonos korrelált színhőmérsékletű sugárzások esetén a rövid hullámhosszúságú komponens hullámhosszának függvényében a megfigyelők – a nem statisztikai mennyiségű minta szerint – 3 jól elkülöníthető csoportba oszthatók 1. A világosság – fénysűrűség érték megegyezik 2. A rövidebb hullámhosszúságú kéket tartalmazót világosabbnak érzékelik 3. A rövidebb hullámhosszúságú kéket tartalmazót sötétebbnek érzékelik 3. A mi statisztikailag nem szignifikáns vizsgálati eredményünk szerint a megfigyelők a melegfehér (ww) fénycsöveket preferálták mind világosság, mind munkavégzés szempontjából 4. Magyarázat lehet: ipRGC sejtek különbözőképpen gerjesztettek, ezek befolyásolhatják a pupilla reflexet, és ez a retina megvilágítását. A kísérleteket pupilla átmérő vizsgálatokkal kívánjuk kiegészíteni. 19
Tovább lépés Szisztematikusan megválasztott spektrumokkal további tantermi kísérletek
Cél: a munkavégzés és világosság észleléshez optimális spektrális eloszlás meghatározása tantermi környezetben
Köszönöm megtisztelő figyelmüket.
20
