Analysis of the existing visual performance based mesopic models and a proposal for a model for the basis of mesopic photometry
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Doctoral thesis (article-based)
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2007-12-14
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
46, [71]
Series
Report / Helsinki University of Technology, Lighting Laboratory, Teknillinen korkeakoulu, Valaistuslaboratorio, 44
Abstract
The work started with outlining the current status of photometry. The origins of the photopic spectral luminous efficiency function V(λ) were extensively investigated. The work continued to examine the ability of the existing photopic spectral luminous efficiency functions V(λ), VM(λ), or V10(λ) to describe peripheral photopic vision. The conducted reaction time measurements indicated that none of the existing functions described the peripheral vision correctly. A new photopic spectral luminous efficiency function for peripheral vision Vper(λ) is proposed for the photopic end with which the mesopic photometric model should merge at the upper luminance limit of the mesopic region. The work continued to review the existing mesopic photometric systems. The previously proposed mesopic models are mainly based on brightness matching, which does not preserve additivity. The two recently proposed mesopic models, MOVE-model by the MOVE consortium (Eloholma 2005) and the X-model by Rea et al (2004), are based on visual task performance. Performance based mesopic models are claimed to preserve additivity within the given light level. The two performance based models are currently being analyzed by the CIE TC 1-58 in order to result in an internationally agreed system for performance based mesopic photometry. The work continued to generate contrast threshold and reaction time data in order to compare the existing performance based mesopic models. The differences between the mesopic luminances predicted by the two models are evident. Also the upper transition points of the models between the mesopic and photopic regions are very different. Finally, the work concluded by proposing a new performance based mesopic model. The new model is based on the same experimental data as the MOVE-model. Thus the newly proposed model is assigned as a modified MOVE-model. The modified MOVE-model was compared along with the other two performance based models using three independent experimental visual performance data sets. The comparison indicated that the modified MOVE-model described the experimental data best.Tämä työ alkoi fotometrian nykytilan määrittämisellä. Fotooppisen spektriherkkyysfunktion V(λ) historia ja alkuperä tutkittiin perusteellisesti. Työ jatkui tutkimalla nykyisten spektriherkkyysfunktioiden V(λ), VM(λ) ja V10(λ) kykyä kuvata ääreisnäköä. Tehdyt reaktioaikamittaukset osoittivat, ettei yksikään olemassa olevista funktioista kuvaa ääreisnäköä oikein. Työssä ehdotetaan uutta fotooppista spektriherkkyysfunktiota ääreisnäölle Vper(λ), johon mesooppisen fotometrisen mallin tulisi yhtyä mesoopisen alueen yläpäässä. Työ jatkui olemassa olevien mesooppisten mallien tarkastelulla. Aikaisemmin ehdotetut mesooppiset mallit perustuvat kirkkauksien vertailu-menetelmään, joka ei noudata additiivisuutta. Kaksi viimeaikoina ehdotettua mesooppista mallia, MOVE-malli (Eloholma 2005) ja X-malli (Rea et al 2004), perustuvat tehtäväpohjaiseen näkösuoritukseen. Näkösuorituspohjaisten mesooppisten mallien on väitetty säilyttävän additiivisuuden annetulla valotasolla. Näitä kahta näkösuorituspohjaista mallia analysoidaan parhaillaan CIEn työryhmässä 1-58, jonka päämääränä on esittää kansainvälisesti hyväksytty malli näkösuorituspohjaisen mesooppinen fotometrian perustaksi. Työ jatkui tekemällä kontrastikynnys ja reaktioaika mittauksia, jotta näkösuorituspohjaisia mesooppisia malleja pystyttiin vertailemaan. Erot näiden kahden mallin välillä ovat selviä. Myös mallien ylärajat mesooppisen ja fotooppisen alueen välissä ovat hyvin erilaiset. Työ päätyi suosittelemaan uutta näkösuorituspohjaista mesooppista mallia. Uusi malli perustuu samaan mittausdataan kuin MOVE-malli, joten uusi malli nimettiin modifioiduksi MOVE-malliksi. Modifioitua MOVE-mallia verrattiin MOVE- ja X-malliin käyttäen kolmea itsenäistä näkösuoritukseen perustuvaa mittausdataa. Vertailu osoitti modifioidun MOVE-mallin kuvaavan parhaiten mitattua dataa.Description
Keywords
photometry, visual performance, mesopic model, spectral sensitivity, fotometria, näkösuoritus, mesooppinen malli, spektriherkkyys
Other note
Parts
- Viikari M, Eloholma M, Halonen L. 2005. 80 years of V(λ) use: a review. Light & Engineering, 13 (4): 24-36. [article1.pdf] © 2005 Znack Publishing House. By permission.
- Orreveteläinen P, Viikari M, Halonen L. 2005. Make way for peripheral V(λ). Light & Engineering, 13 (3): 23-34. [article2.pdf] © 2005 Znack Publishing House. By permission.
- Eloholma M, Viikari M, Halonen L, Walkey H, Goodman T, Alferdinck J, Freiding A, Bodrogi P, Várady G. 2005. Mesopic models—from brightness matching to visual performance in night-time driving: a review. Lighting Research and Technology, 37 (2): 155-175. [article3.pdf] © 2005 SAGE Publications. By permission.
- Viikari M, Chen W, Eloholma M, Halonen L, Chen D. 2006. Comparative study of two visual performance based mesopic models based on reaction time and contrast threshold data. Light & Engineering, 14 (4): 21-32. [article4.pdf] © 2006 Znack Publishing House. By permission.
- Viikari M, Ekrias A, Eloholma M, Halonen L. 2008. Modeling spectral sensitivity at low light levels based on mesopic visual performance. Clinical Ophthalmology, 2 (1): 1-13. [article5.pdf] © 2008 DOVE Medical Press. By permission.