Posouzení vlivu spektrálního vyzařování moderních světelných zdrojů na pozorovatele

Petr Bos

Disertační práce

Assessment of the influence of spectral radiation of modern light sources on the observer

Anotace:

Cílem předkládané práce je vytvoření metodiky pro posouzení vlivu spektrálního vyzařování různých moderních světelných zdrojů na pozorovatele. Pozorovatelem v tomto případě může být lidské oko, kamerový systém, rostlina apod. Ve své práci se zabývám především vyhodnocováním vlivu spektrálního vyzařování různých moderních světelných zdrojů na kamerové systémy a lidské oko. Práce je určena pro široký okruh uživatelů, kteří mohou díky této databázi ověřit využitelnost jakýchkoliv světelných zdrojů či kamerových čipů v praxi. Práce se skládá z otevřené databáze, která má všestranné využití. V databázi po nahrání vlastních dat nebo využití již nahraných spektrálních křivek zářivostí světelných zdrojů a spektrálních citlivostí kamerových čipů je možné zobrazit výsledné optimalizované spektrální složení pro zvolenou kombinaci světelný zdroj – světelný senzor. Dále je v databázi možnost vypočítat výslednou hodnotu optimalizovaného poměrného spektrálního složení mezi různými spektrálními křivkami světelných zdrojů s rozdílnou náhradní teplotou chromatičnosti a spektrální citlivosti kamerového čipu. Databáze dále umožňuje zobrazit výslednou hodnotu nebezpečí poškození sítnice modrým světlem, která se využívá při výpočtu fotobiologické bezpečnosti svítidel dle normy ČSN EN 62471. Kromě výše uvedeného je možné prostřednictvím databáze také doporučit vhodný světelný zdroj pro návrh osvětlovací soustavy pro osvětlování rostlin nebo spolupracovat přímo s projektantem osvětlení a optimalizovat nejlepší kombinaci světelný zdroj – rostlina. Práce obsahuje ucelený postup vyhodnocení, který je pospán v samostatné kapitole, která popisují databázi spektrálních citlivostí a zářivostí. Databáze je otevřená a je možné do ní nahrávat vlastní naměřená data nebo je možné využít řadu měření, které jsou v ní již nahrány. Jedná se o ucelený celek, který má široké spektrum využití.

Abstract:

The aim of the presented work is to create a methodology for assessing the influence of spectral radiation of various modern lamps on the observer. The observer in this case can be the human eye, camera system, plant etc. In my work I deal mainly with the evaluation of the influence of spectral radiation of various modern lamps on camera systems and the human eye. The work is intended for a wide range of users who can verify the usability of any lamps or camera chips in practice thanks to this database. The work consists of an open database, which has a versatile use. In the database, after uploading your own data or using the already recorded spectral curves of the radiant intensity of lamps and spectral sensitivities of camera chips, it is possible to display the resulting optimized spectral composition for the selected combination: lamp – light sensor. Furthermore, in the database it is possible to calculate the resulting value of the optimized relative spectral composition between different spectral curves of lamps with different correlated colour temperature and spectral sensitivity of the camera chip. The database also allows you to display the resulting value of the danger of damage to the retina by a blue light, which is used in the calculation of photobiological safety of luminaires according to ČSN EN 62471. In addition to the above, it is also possible to recommend a suitable lamp for the design of a lighting installation for plant lighting through the database or to work directly with the lighting designer and optimize the best combination: lamp – plant. The work contains a comprehensive procedure for evaluating, which is described in a separate chapter, which describe the database of spectral sensitivities and radiances. The database is open and it is possible to upload your own measured data or it is possible to use the series of measurements that are already recorded in it. It is a integrated whole that has a wide range of uses.

Klíčová slova

Lidské oko, čip kamery, spektrální charakteristika, optimalizované spektrální složení, horizontální osvětlenost, vertikální osvětlenost, kamerová osvětlenost, náhradní teplota chromatičnosti, fotobiologická bezpečnost.

Keywords

Human eye, camera chip, spectral characteristics, optimized spectral composition, horizontal illumination, vertical illumination, camera illumination, correlated colour temperature, photobiological safety.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 2. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 13. 6. 2022
• Vedoucí: Tomáš Novák
• Oponent: Dionýz Gašparovský, Jiří Plch, Michal Vik

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Doktorský studijní program / obor:
Elektrotechnika / Elektroenergetika