Ανάπτυξη Μοντέλου Στην Περιοχή Της Μεσοπικής Οράσεως

Abstract

Αντικείμενο της διατριβής είναι η μελέτη της ανθρώπινης όρασης σε χαμηλά επίπεδα φωτισμού. Το αίσθημα της όρασης προκαλείται από την ενεργοποίηση των φωτοανιχνευτών του ανθρώπινου οφθαλμού, τα κωνία και τα ραβδία. Σε πολύ χαμηλά επίπεδα φωτισμού (έναστρος ουρανός) ενεργά είναι μόνο τα ραβδία και η απόκριση του ανθρώπινου οφθαλμού περιγράφεται από τη σκοτοπική καμπύλη φασματικής ευαισθησίας του ανθρώπινου. Σε υψηλά επίπεδα φωτισμού (φως ημέρας) μόνο τα κωνία είναι ενεργοποιημένα και η απόκριση του ανθρώπινου οφθαλμού περιγράφεται από τη φωτοπική καμπύλη φασματικής ευαισθησίας του ανθρώπινου. Στην ενδιάμεση περιοχή, τη μεσοπική, η όραση οφείλεται στη συνδυασμένη δράση κωνίων και ραβδίων. Η καμπύλη φασματικής ευαισθησίας στη περιοχή αυτή εξαρτάται από τα επίπεδα λαμπρότητας.Η παρούσα διατριβή έχει δύο στόχους. Ο πρώτος εξετάζει την εξάρτηση της κεντρικής όρασης από τη φασματική κατανομή της φωτίζουσας ακτινοβολίας. Για το σκοπό αυτό σχεδιάστηκε πειραματική διάταξη για τη διεξαγωγή μετρήσεων με ανθρώπινα υποκείμενα. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων πιστοποιούν μια τέτοια εξάρτηση. Ο δεύτερος και κύριος στόχος της διατριβής είναι η ανάπτυξη ενός μοντέλου για τη μεσοπική όραση με χρήση πειραματικών μεθόδων που να βασίζονται σε καθαρά οπτικά κριτήρια. Σχεδιάστηκε πρωτότυπη πειραματική διάταξη για τη διεξαγωγή μετρήσεων με ανθρώπινα υποκείμενα. Δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στην ομοιομορφία υποβάθρου και στην αποφυγή ανάμιξης των ακτινοβολιών οι οποίες δημιουργούν το οπτικό υπόβαθρο, το ερέθισμα αναφοράς και το ελεγχόμενο ερέθισμα. Η μαθηματική επεξεργασία των πειραματικών αποτελεσμάτων οδήγησε στη κατασκευή ενός μη γραμμικού μοντέλου που περιγράφει την μεσοπική όραση. Το μοντέλο ελέγχθηκε και συγκρίθηκε με άλλα ήδη υπάρχοντα, κυρίως όμως έγινε σύγκριση σε όλα τα επίπεδα με τα γραμμικά μοντέλα. Τέλος γίνεται και εφαρμογή του μοντέλου σε μελέτες φωτισμού δρόμων.