Doktori (PhD) értekezés tézisfüzete

Hasonló dokumentumok
Némethné Vidovszky Ágens 1 és Schanda János 2

Alapfogalmak folytatás

Közvilágítás látás a közúton

Fénytechnika. A szem, a látás és a színes látás. Dr. Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

A zavaró káprázás hullámhossz függésének vizsgálata az éjszakai autóvezetés körülményei között

OKJ minősítésű Szoftverkezelő, kitűnő minősítés, (Irodai alkalmazások, adatbázisok, prezentáció), Pécs

Szabó Ferenc publikációs lista

Alkony után a biztonságos járművezetés

VÍZUÁLIS OPTIKA. A színlátás. Dr Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest, 2018

Világítástechnika I. VEMIVIB544V A fény és tulajdonságai, fotometriai alapfogalmak és színmérés

Hogyan és mivel világítsunk gazdaságosan?

VEMIVIB544V A fény és tulajdonságai, fotometriai alapfogalmak és színmérés

HAGYOMÁNYOS ÉS MODERN FÉNYFORRÁSOK SZÍNVISSZAADÁSI TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA

A Planck-eloszlásokról és a fényforrások ekvivalens színhőmérséklet -eiről Erbeszkorn Lajos

2008 Phd, 8 th Jan (summa cum laude, 100%) Number of certificate: 7/2008. University of Pannonia, Doctoral School of Information Technology

Új módszer a fényforrások által okozott színharmónia torzítások vizsgálatára

Dr. Nagy Balázs Vince D428

LÁTÁS FIZIOLÓGIA. A szem; a színes látás. Dr Wenzel Klára. egyetemi magántanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Budapesti Műszaki Főiskola Kandó Kálmán Villamosmérnöki Főiskolai Kar. Félévi követelmények és útmutató a VILÁGÍTÁSTECHNIKA.

LÁTÁS FIZIOLÓGIA I.RÉSZ

Szilárdtest fényforrások alkalmazása a közvilágításban, látásfizikai alapok

2010. Villamosmérnöki és Információs Rendszerek Tanszék

Schanda János Veszprémi Egyetem Képfeldolgozás és Neuroszámítógépek Tanszéke

A fehér fény és a közvilágítás

A színészleletet jobban közelítő színrendszer megalkotásának lehetőségei

A SZÍNMEMÓRIA VIZSGÁLATA

Szabó Ferenc publikációs lista

Abszorpciós spektroszkópia

Csuti Péter (szín és fénytan)

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Bevezetés a színek elméletébe és a fényképezéssel kapcsolatos fogalmak

Normál látók és színtévesztők szemkamerás vizsgálatainak statisztikai megközelítése

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Bevezetés a színek elméletébe és a fényképezéssel kapcsolatos fogalmak

Radiometria, fotometria, színmérés. Az anyagokat Prof. Schanda János jegyzeteiből összeállította: Várady Géza

Világítástechnika I. VEMIVIB544V A fény és annak tulajdonságai, fotometriai alapfogalmak

OPTIKA. Fotometria. Dr. Seres István

Orvosi Fizika 2. Az érzékszervek biofizikája: a látás. Bari Ferenc egyetemi tanár. SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet

MEZOPOS ÉRZÉKENYSÉGI FÜGGVÉNYEK MEGHATÁROZÁSA KONTRASZTKÜSZÖB VIZSGÁLATOK SEGÍTSÉGÉVEL, MODELLEZÉS A KROMATIKUS HATÁSOK FIGYELEMBEVÉTELÉVEL

LÁTÁS FIZIOLÓGIA A szem és a látás

LED fotobiológia. Schanda János és Csuti Péter Pannon Egyetem. Némethné Vidovszky Ágnes Nemzeti Közlekedési Hatóság

A jó, a rossz és a csúf: lehetséges LED-es kültéri világítások összehasonlítása a fényszennyezés szempontjából Kolláth Zoltán

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Építészmérnöki Kar. Világítástechnika. Mesterséges világítás. Szabó Gergely

Orvosi Fizika. Az érzékszervek biofizikája: a látás. Bari Ferenc egyetemi tanár. SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet


OPTIKA. Fotometria. Dr. Seres István

11/23/11. n 21 = n n r D = Néhány szó a fényről nm. Az elektromágneses spektrum. BÓDIS Emőke november 22.

Vas Zoltán Témavezető: Dr. Schanda János Konzulens: Dr. Bodrogi Péter

JÓVÁHAGYÁS. szervezet. Név Dr. Szakonyi Lajos KPI Oktatási Minisztérium

Látás. Látás. A környezet érzékelése a látható fény segítségével. A szem a fényérzékelés speciális, páros szerve (érzékszerv).

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

SZíNTECHNIKA BMEGEFOAMAT01. Dr. Nagy Balázs Vince D428 CS 10-12ó

Vizuális illúziók. Gátlás Kontraszt illúziók III. Kontraszt illúziók - Gátlás. A vizuális feldolgozásért felelős területek

Szilárd testek sugárzása

LÁTÁS FIZIOLÓGIA II.RÉSZ

TÉMA ÉRTÉKELÉS TÁMOP-4.2.1/B-09/1/KMR (minden téma külön lapra) június május 31

Áttekintés. Optikai veszélyek. UV veszélyek. LED fotobiológia. Az UV sugárz szembe. Bevezetés Optikai sugárz. Összefoglalás.

Problémás regressziók

LED és ami mögötte van

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

Keresztezett pálcák II.

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

A LÁTÁS BIOFIZIKÁJA AZ EMBERI SZEM GEOMETRIAI OPTIKÁJA. A szem törőközegei. D szem = 63 dioptria, D kornea = 40, D lencse = 15+

Compton-effektus. Zsigmond Anna. jegyzıkönyv. Fizika BSc III.

A SZÍNEKRŐL III. RÉSZ A CIE színrendszer

Termelés- és szolgáltatásmenedzsment

Fotovillamos és fotovillamos-termikus modulok energetikai modellezése

Baranyáné Dr. Ganzler Katalin Osztályvezető

OPTIKA. Szín. Dr. Seres István

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

FÉNY. A Világítástechnikai Társaság hírlevele. 4. évf. 1. szám január A VTT KÖZGYŰLÉSE

3.1 Bevezetés, a felhasználó követelményei

Világítástechnika. Némethné Vidovszky Ágnes dr. - meghívott előadók

Váz. Látás-nyelv-emlékezet Látás 2. A szemtől az agykéregig. Három fő lépés:

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

A kutyafélék összehasonlító neurobiológiája- Szenzoros képességek

Alap-ötlet: Karl Friedrich Gauss ( ) valószínűségszámítási háttér: Andrej Markov ( )

A napenergia magyarországi hasznosítását támogató új fejlesztések az Országos Meteorológiai Szolgálatnál

LED there be light Amit a LED-es világításról tudni érdemes

Összehasonlító fénytechnikai vizsgálat

Intelligens Rendszerek Elmélete. Biológiai érzékelők és tanulságok a technikai adaptáláshoz. Az érzékelés alapfogalmai

Kosztyán Zsolt Tibor SZÍNI HIBA CSÖKKENTÉSE TRISTIMULUSOS SZÍNINGER-MÉRŐ BERENDEZÉSEK ÉS SZÁMÍTÓGÉPES BEMENETI ESZKÖZÖK ESETÉN.

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata 9a. mérés B4.9

Abszorpciós fotometria

Modern fizika laboratórium

nm nm nm nm nm nm nm

A TERMODINAMIKA II., III. ÉS IV. AXIÓMÁJA. A termodinamika alapproblémája

Differenciaegyenletek

e (t µ) 2 f (t) = 1 F (t) = 1 Normális eloszlás negyedik centrális momentuma:

Szivattyú indítási folyamatok problémája több betáplálású távhőhálózatokban

TRIGLICERID ALAPÚ MOTORHAJTÓANYAGOK MINŐSÉGÉNEK JAVÍTÁSA

Világítástechnika a környezettudatosság tükrében. Dodog Zoltán Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kar

Matematika II. 1 sin xdx =, 1 cos xdx =, 1 + x 2 dx =

STATISZTIKA. A maradék független a kezelés és blokk hatástól. Maradékok leíró statisztikája. 4. A modell érvényességének ellenőrzése

Példa: Háromszög síkidom másodrendű nyomatékainak számítása

HÁZI FELADATOK. 2. félév. 1. konferencia Komplex számok

Többszempontú színpreferencia vizsgálat a fényforrás színességi koordinátájának elhelyezkedése alapján

4. Radiometria fotometria színmérés / 32

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Folyadékszcintillációs spektroszkópia jegyz könyv

Átírás:

Vas Zoltán Mezopos spektrális érzékenységi modell megalkotása vizuális megfigyelések alapján, a mezopos fénysűrűségi tartomány összegezhetőségének kérdése Doktori (PhD) értekezés tézisfüzete Témavezető: Dr. Schanda János Konzulens: Dr. Bodrogi Péter Pannon Egyetem Műszaki Informatikai Kar Informatikai Tudományok Doktori Iskola 2011

Tartalmi kivonat Külvilágunkat érzékszerveinken keresztül érzékeljük. Ezen érzékszervek közül talán az egyik legonyolulta a szem, és általa a látás mechanizmusa. A szem speciális fényérzékelő receptorokkal rendelkezik, melyek segítségével mind sötéten (pálcikák) mind világosan (csapok) látunk. Ezen érzékelők különözősége miatt eltérő spektrális érzékenységi göréket kell használnunk a sötéten és a világosan való látási viszonyokhoz. Világosan látási viszonyok között a V(λ) spektrális fényhatásfok függvényt használjuk. A görének egyetlen maximuma van λ=555 nm hullámhosszúságnál, ami azt jelenti, hogy az emeri szem érzékenységének maximuma nappali körülmények között a zöldes színekre a legnagyo. Sötéten látási körülmények között viszont a V (λ) göre írja le a receptorok érzékenységét, melynek némileg eltolva a kise hullámhosszak felé, λ =507 nm-nél van a maximuma. Ezen két tartomány között található a mezopos fénysűrűségi tartomány, mely megfelel például a szürkületi-, hajnali- vagy éjszakai járművezetés fényviszonyainak. Een a fénysűrűségi tartományan mind a két típusú fotoreceptor aktív, emiatt egy jóval komplexe jel- és jelfeldolgozó mechanizmusra van szükség a szem működésének leírásához. Az MSZ 9620-3 845-03-19 ejegyzése alapján Aney összegezhetőségről szóló törvénye a következőképpen hangzik: Az a tapasztalati törvény, amely szerint, ha az A és B színinger egyforma világosságú, valamint a és a D színinger is egyforma világosságú, akkor az A és a valamint a B és a D additív színingerkeveréke is egyforma világosságú.. Aney additivitásról szóló törvényénél szorosa megkötés és a fénysűrűség meghatározásának alapja az a tapasztalat, hogy a fénysűrűség kiszámítható spektrális integrálás segítségével. Ez a két állítás azonos színingerek esetén a fotopos és a szkotopos fénysűrűségi tartományan érvényes, de mezopos körülmények között nem teljesül, amit a csapok és a pálcikák kölcsönhatása okoz. A detektálási kontrasztküszönek a mezopos tartományan való előrejelzésénél fontos figyeleme venni Aney összegezhetőségről szóló törvényének sérülését, illetve a spektrális integrálás nem alkalmazhatóságát, hiszen minden spektrálisan összetett fényforrás esetén fellép a mezopos tartományan a nem-összegezhetőség prolémája. A disszertáció alapját képező kutatás során számos kontrasztküszö detektálási kísérlet készült 10 -os és 20 -os periferiális megfigyelés mellett homogén és 2

dinamikusan változó hátteret használva. Továi modellezéssel sikerült megalkotni és alátámasztani az úgynevezett H2 mezopos detektálási modellt. A felállított H2 kontraszt metrika előrejelzési teljesítményét három, az irodalomól származó modellel az X, a MOVE és a IE T1-58 modellel összehasonlítva a disszertációan emutatásra kerülnek a napjainkan használt előrejelző eljárások hiányosságai. Az eddig használt modellek figyelmen kívül hagyták az összegezhetőség nem meglétét, ezáltal nem megfelelő a szem e fénysűrűségi tartományeli érzékenységének megállapítása, az előrejelzett detektálási kontrasztküszö illetve a fénysűrűség számítása sem. Ez olyan szituációkhoz vezethet, amelyeken izonyos vizuális céltárgyak nem kerülnek detektálásra. Ez akár veszélyes helyzetekhez is vezethet. A megalkotott H2 modell a kromatikus jelek, megfigyelési szög, illetve az opponens-csatornák figyeleme vételével iztosaan képes előrejelezni a vizuális céltárgyak detektálásához szükséges kontrasztküszö értéket, így az inkrementum sugársűrűsége is kiszámítható Aney spektrális összegezhetőségről szóló törvényének figyeleme vételével. Így minden spektrálisan összetett fényforrás (például ED-eket használó, vagy nagynyomású nátrium lámpás közvilágítás) esetén kise hiával számítható a detektáláshoz szükséges minimális kontraszt. Az irodaloman található akromatikus modellek az X- a MOVE- és a IE T1-58 modellek nem veszik figyeleme a kromatikus jeleket, a megfigyelési szögtől való függést, továá Aney összegezhetőségről szóló törvényének teljesülését. Emiatt ezen modellekkel számított eredmények átlagosan 5-30%-kal eltérnek a valós detektáláshoz szükséges kontrasztküszö értékektől. Ez az eltérés első közelítő számításoknál elfogadható, emiatt mégis felhasználható az előrejelzésük a közelítő detektálási kontrasztküszö meghatározásához. Az összehasonlított modellek detektálási kontrasztküszö számítási teljesítményét jól tükrözi az előrejelzett értékek szórása: minél kise a különöző céltárgyakhoz számított eredmények szórása, annál jo az előrejelzési teljesítmény. A vizsgált 20 és 10 megfigyelési szög mellett is az új H2 kontraszt metrikának kise a szórása átlagosan 30%-kal az irodaloman található modellekénél. 3

Tézisek 1. A kontrasztot a vizuális céltárgy és a háttér között célszerű a tradicionális módszer: céltárgy háttér =, (1) háttér helyett a H2 kontraszt metrika által definiált módon számítani: H2= α( /Y MP ) + αm(m /Y MP ) M+ αs(s /Y MP ) S+ αr(r /Y MP ) R+, (2) γ ( /Y ) - γ (M /Y ) MP M MP M mégpedig a H2 -t definiáló M S R =, (3) M =, (4) M S =, (5) S R =, (6) R ahol -, M-, S- a csapok, R- pedig a pálcikák spektrális érzékenységét leíró függvényeket jelölik. A receptorok alsóindexéen szereplő jelzi a háttér spektrumával, a pedig az inkrementummal súlyozott értékeket, amelyeket a következőképpen számolhatjuk ki: λ χ λ λ, = ( ) ( )d( ) = ( λ) χ( λ)d( λ ), (7) M M λ χ λ λ, = ( ) ( )d( ) M = M ( λ) χ( λ)d( λ ), (8) 4

S R S λ χ λ λ, = ( ) ( )d( ) R λ χ λ λ, = ( ) ( )d( ) S = S( λ) χ( λ)d( λ ), (9) R = R( λ) χ( λ)d( λ ). (10) V ( λ)= α ( λ)+ α M ( λ)+ α S( λ)+ α V '( λ)+ γ ( λ)- γ M ( λ ), (11) Y MP M S R M = V ( λ) χ ( λ)d( λ ), (12) MP MP ahol a háttér spektrumát χ (λ)-vel, az inkrementum spektrumát pedig χ(λ)-vel jelölöm. A (2). egyenleten szereplő {α, α M, α S, α R, γ, γ M } paraméterhalmaz a kísérleti adatokra illesztett V MP (λ) göre paraméterei. Y MP pedig egy fénysűrűség jellegű érték, amelyet a (12). egyenlet szerint számítjuk. Ezen egyenletek felhasználásával, amelyek által definiált módszer segítségével a fotoreceptorok egymástól független, a háttér színképi teljesítmény eloszlásához való adaptációja írható le. A korái, (1). egyenleten definiált módszer erre nem ad lehetőséget. 2. Az irodaloman szereplő korái metrikák nem veszik figyeleme az opponenscsatornák jeleit, ezáltal nem képesek feloldani a nem-összegezhetőség prolémáját. Ellenen a H2 modell kialakítása révén receptor specifikus adaptáció, opponens-csatornák figyeleme vétele, spektrális érzékenység kiszélesítése képes minimalizálni, optimális eseten kiküszöölni ezt a hiát, így egy pontosa detektálási kontrasztküszö értéket számítani. 3. Dolgozatoman megállapítottam, hogy a spektrálisan összetett vizuális céltárgyaknál jelentkezik a nem-összegezhetőség prolémája, amely a sárgás színű céltárgyak esetén a legjelentőse, amit az (-M) illetve az (M-) típusú receptív mezők okoznak. Ezt a jelenséget a kifejlesztett H2 + része orvosolja. 4. Az irodaloman szereplő modellek a mezopos tartományra rendre saját fénysűrűség számítást javasolnak például MES,MOVE, ami nem megfelelően írja le a vizuális céltárgyak láthatóságát. A H2 metrika a céltárgy kontrasztját 5

számítja a háttérhez képest, ami valóan a céltárgy láthatóságáról ad információt az adott helyzeten. Emiatt a mezopos tartományan történő előrejelzéseket nem fénysűrűség-, hanem kontrasztszámítással adja meg. 5. Dolgozatoman megmutattam, hogy az irodaloman található modellek: az X, a MOVE és a IE T1-58 által ajánlott modell kontrasztküszö előrejelzése elfogadható 10 -os megfigyelés szög esetén. Nagyo szögek, például 20 -os szög alatt tö eseten ezen modellek által jelzett kontrasztküszöénél az átlagos megfigyelő még nem észleli a céltárgyat. Ez közlekedésiztonsági rizikó helyzetet jelent. 6

Tézisekhez kapcsolódó pulikációk [1] Péter Bodrogi, Zoltán Vas, Nils Hafenkemper, Géza Várady, hristoph Schiller, Tran Quoc Khahn, János Schanda: Effect of chromatic mechanisms on the detection of mesopic incremental targets at different eccentricities, Ophthalmic and Physiological Optics, Vol. 30 Issue 1,PP 85-94 [2] Z. Vas, P. Bodrogi, J. Schanda, G. Várady: The non-additivity phenomenon in mesopic photometry Svetotechnika - ight and Engineering, Vol. 2010/3, PP 17-24 Továi pulikációk [3] Vas Zoltán, Bodrogi Péter, Schanda János: A látás teljesítményének leírása alkonyatkor és éjszaka, Világítástechnikai Ankét 2007, Budapest, D-Melléklet [4] Zoltán Vas, Péter Bodrogi: Additivity of mesopic photometry, International Symposium on Automotive ighting 2007, Darmstadt, Germany, D-Melléklet [5] Péter Bodrogi, Zoltán Vas, hristoph Schiller, Tran Quoc Khanh: Psycho-physical evaluation of a chromatic model of mesopic visual performance Fourth European onference on olour in Graphics, Imaging and MS/08 2008, Terrassa, Spain, D-Proceedings [6] Vas Zoltán, Schanda János, Bodrogi Péter: Nem-additivitási hatások a mezopos fotometriáan X. Közvilágítási Ankét, Budapest, D-Melléklet [7] Zoltán Vas, Péter Bodrogi, János Schanda : Non-additivity in mesopic oject detection, International Symposium on Automotive ighting 2009, PP 671-681, Darmstadt Germany [8] Zoltán Vas, Péter Bodrogi, János Schanda, Géza Várady : Non-additivity errors in mesopic photometry, ommission Internationale de l'éclairage ight and ighting Midterm onference 2009, Budapest, D-Melléklet [9] Vas Zoltán, Szaó Ferenc, Schanda János : A fényforrás spektrumának hatása a látásélességre a mezopos fénysűrűségi tartományan, Világítástechnikai Társaság, ED Konferencia 2010, Budapest, D-Melléklet [10] Ferenc Szaó, Zoltán Vas, János Schanda: Investigation of the effect of light source spectra on visual acuity at mesopic lighting conditions, ommission Internationale de l'éclairage ighting Quality and Energy Efficiency 2010, Vienna, Austria, D-Melléklet [11] Vas Zoltán, Bodrogi Péter: Mezopos látás, Világítástechnikai Évkönyv 2008, PP 157-160 Budapest, [12] Vas Zoltán, Szaó Ferenc, Schanda János : A fényforrás spektrumának hatása a látásélességre a mezopos fénysűrűségi tartományan, Elektrotechnika, Vol. 103, Issue 3 PP 17-20 Budapest, Hungary [13] Zoltán Vas, Péter Bodrogi, János Schanda, Géza Várady: Non-additivity errors in mesopic photometry, ommission Internationale De 'Éclairage Midterm onference Selected Paper Proceedings, IE x034:2010 ISBN: 978 3 901906 79 4, D-Melléklet 7