BR112019006852A2

BR112019006852A2 - sistema de iluminação para simulação de condições de visão de deficiência de cores e demonstração da eficácia do compositivo de cinza

Info

Publication number: BR112019006852A2
Application number: BR112019006852A
Authority: BR
Inventors: W Schmeder Andrew
Original assignee: Enchroma Inc
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-10-04
Publication date: 2019-08-06
Also published as: US10912457B2; US20180098694A1; WO2018067741A1; EP3523569B1; AU2017340505A1; CN109890342A; EP3523569A4; IL265839A; KR102425913B1; KR20190060824A; CA3039185A1; EP3523569A1

Abstract

a invenção geralmente se refere a dispositivos que demonstram a função de lentes oftálmicas que modificam a percepção da cor humana e a métodos e dispositivos que simulam deficiência de visão em cores ou daltonismo.

Description

SISTEMA DE ILUMINAÇÃO PARA SIMULAR CONDIÇÕES DE VISÃO DEFICIENTE DE COR E DEMONSTRAR EFICÁCIA DE ÓCULOS DE COMPENSAÇÃO DE DALTONISMO

REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS RELACIONADOS [0001] Este pedido reivindica beneficio de prioridade para o Pedido de Patente Provisório dos EUA No. 62/405.467 intitulado Sistema de Iluminação para Simular Condições de Visão Deficiente de Cor e Demonstrar Eficácia de Óculos de Compensação de Daltonismo, depositado em 7 de outubro de 2016, que é incorporado neste relatório descritivo por referência em sua totalidade.

[0002] Este pedido também está relacionado ao Pedido de Patente PCT No. PCT/US2012/027790 intitulado Filtros e Método de Visão de Cor Multibanda por Otimização de LP, depositado em 5 de março de 2012, ao Pedido de Patente dos EUA 14/014,991, intitulado Filtros e Método de Visão de Cor Multibanda por Otimização de LP de 30 de agosto de 2013, e Pedido de Patente PCT No. PCT/US16/21399 intitulado Filtros Óticos Afetando Visão de Cor em uma Maneira Desejada e Método de Projeto por Otimização Não-Linear depositado em 8 de março de 2016, cada um dos quais é incorporado neste relatório descritivo por referência na sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO [0003] A invenção geralmente se refere a aparelhos que emitem luz substancialmente branca para projeção de imagens e / ou iluminação de objetos para visualização por humanos e/ou câmeras de cor, como lâmpadas, conjuntos de lâmpadas, lanternas e projetores. A invenção também se refere geralmente ao desenho da distribuição de energia espectral de fontes de luz para produzir uma qualidade desejada de

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2/34 renderização de cor. A invenção também se refere geralmente à utilização de filtros espectrais de banda estreita em sistemas oftálmicos para melhorar os sintomas de deficiência de visão de cor e daltonismo. A invenção também se refere geralmente a métodos e aparelhos que exageram, demonstram ou tornam visível um recurso ótico funcional que não é facilmente observado por inspeção visual ordinária de uma lente oftálmica ou aparelho ótico incorporando um recurso ótico funcional.

REFERÊNCIAS [0004] Andrew Stockman e Lindsay T. Sharpe. As sensibilidades espectrais dos cones sensíveis ao comprimento de onda médio e longo derivados de medições em observadores de genótipo conhecido. Vision Research, 40 (13): 1711-1737, 2000 .

[0005] Günter Wyszecki e W.S. Stiles. Ciência das Cores: Conceitos e Métodos, Dados Quantitativo e Fórmulas. ISBN # 0471021067 na série Wiley em ótica pura e aplicada. Wiley, 1982 .

[0006] Parkkinen J.P.S, Hallikainen J. e Jaaskelainen T. Espectros caraterísticos de cores de Munsell. Jornal da Sociedade Ótica da América A, 6, no. 2, 1989, pp. 318-322.

[0007] Munsell Color Corporation: O Livro de Munsell de Cor, Edição Brilhante. ISBN # 9994678620. 1980.

[0008] C.S. McCamy, H. Marcus e J.G. Davidson (1976) . Um gráfico de rendição de cor. Jornal de Engenharia Fotográfica Aplicada 2 (3). 95-99.

[0009] Dicionário de Optometria e Ciências Visuais, 7^aEdição, Michel Millodot. ISBN-9780702051883, Livro Eletrônico, data de lançamento: 2008

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FUNDAMENTOS [00010] As fontes artificiais de iluminação de luz branca são dispositivos que emitem luz substancialmente branca pela qual os seres humanos podem desempenhar tarefas que dependem de visão de cor tricromática de fotópico. A luz é considerada pelos observadores humanos como sendo substancialmente branca se sua cor estiver sobre ou perto da curva de radiação de corpo negro, que inclui uma gama de cores claras do amarelo ao branco azulado. A distribuição de energia espectral da luz emitida por um iluminante pode ser projetada de acordo com requisitos como fornecer uma qualidade desejada de renderização de cor, ou como fornecer um nivel desejado de eficiência luminosa (por exemplo, como medido em termos de lúmens por watt). Para pessoas com visão de cor substancialmente normal, a experiência de pessoas daltônicas no mundo natural não é prontamente entendida. Aparelhos que demonstram a experiência de uma deficiência são úteis para aumentar a conscientização e apreciação das condições causadas por essa deficiência em pessoas que não têm experiência direta. Os filtros óticos tendo características de transmissão espectral de banda estreita podem ser incorporados nas lentes oftálmicas que são utilizadas para melhorar os sintomas da deficiência de visão de cor. A utilidade de uma lente oftálmica que melhora os sintomas da deficiência de visão de cor não pode ser diretamente experimentada por uma pessoa sem deficiência de visão de cor. Os dispositivos que demonstram as propriedades funcionalizadas das lentes oftálmicas são úteis nas vendas de varejo como recursos visuais para explicar e demonstrar os benefícios dos produtos de lentes oftálmicas para clientes

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4/34 em potencial, para distribuir a oftalmologistas e médicos, e para o público em geral.

SUMÁRIO [00011] Revelados neste relatório descritivo são aparelhos que fornecem iluminação a uma cena visual, tais como lâmpadas, conjuntos de dispositivos de iluminação, lanternas portáteis ou qualquer dispositivo similar que forneça uma fonte de luz que permita a visão de cor fotópica. Também são reveladas as distribuições de energia espectral de luzes que permitem a simulação de visão deficiente de cor para pessoas com visão de cor substancialmente normal. Também reveladas são descrições de modalidades de fontes de luz tendo as referidas distribuições de energia espectral. Pessoas com visão de cor substancialmente normal incluem pessoas com visão de cor normal, bem como pessoas com deficiência de visão de cor leve ou moderada. A deficiência de visão de cor inclui protanomalia, deuteranomalia, tritanomalia, protanopia, deuteranopia, tritanopia, daltonismo vermelho-verde, daltonismo azul-esverdeado, acromatopsia, acromatopsia incompleta, discromatopsia, deficiência de visão cromática adquirida, monocromacia de cone S, monocromacia de haste e perda geral da sensibilidade cromática. Também são revelados neste relatório descritivo métodos para empregar o aparelho de iluminação para demonstrar a eficácia de certas lentes oftálmicas, em que as lentes utilizam recursos de transmissão espectral de banda estreita concebidos para melhorar a visão de cor de pessoas com deficiência de visão de cor.

[00012] Os ensinamentos, métodos e modalidades revelados neste relatório descritivo podem ser utilizados para definir

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5/34 os requisitos de fabricação e especificações para a fabricação de dispositivos que fornecem o efeito desejado na visão de cor e / ou a interação desejada com lentes oftálmicas de modificação de visão de cor. As tecnologias de geração de luz adequadas que fornecem os efeitos desejados incluem diodos emissores de luz (LEDs), lâmpadas fluorescentes, lâmpadas de sódio de baixa pressão, lâmpadas de sódio de alta pressão, lâmpadas de arco, lâmpadas de filamento, emissores de pontos quânticos, lasers visíveis e qualquer combinação dessas tecnologias. A luz emitida por uma ou mais tecnologias de geração de luz pode ser ainda modificada por meio de filtragem ótica para alcançar o efeito desejado na visão de cor. Os meios de filtragem ótica incluem filtros óticos absorventes, filtros óticos absorventes de banda estreita, filtros óticos absorventes de banda larga, filtros de polarização, filtros de pilha retardante de quarto de onda de comprimento de onda seletivo, grades de difração, filmes de deslocamento de comprimento de onda fluorescentes, espelhos de comprimento de onda seletivo de múltiplas camadas dielétrico e combinações adequadas dos mesmos. Qualquer meio adequado de combinar as tecnologias de emissão de luz com as tecnologias de filtro ótico pode ser realizado para resultar em um aparelho de iluminação satisfatório, por exemplo incorporando uma variedade de tecnologias de emissão de luz e filtros adequados em um recinto e proporcionando difusão adequada da luz emitida para criar um iluminante substancialmente branco com um fluxo radiante espectral substancialmente homogêneo espacialmente.

[00013] Uma lente oftálmica é uma lente para uso com um olho. Uma lente oftálmica pode fornecer correção ótica

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6/34 (focagem) para o olho, ou pode ser de energia zero e não fornecer tal correção. Lentes de óculos (lentes claras ou substancialmente transparentes), lentes de cor ou coloridas, lentes de óculos de sol, lentes polarizadas, lentes de gradiente, lentes fotocromáticas, lentes multifocais (por exemplo, progressivas, bifocais e trifocais) e lentes de contato são exemplos de lentes oftálmicas.

[00014] As lentes oftálmicas são um tipo de abertura ótica. Geralmente, as aberturas óticas incluem outros elementos óticos tais como janelas, películas, osciloscópios, etc. Uma abertura ótica pode ser funcionalizada pela incorporação de um material ótico causando uma atenuação seletiva do comprimento de onda da densidade de energia espectral da luz transmitida pela abertura. Neste relatório descritivo, o uso não qualificado do termo filtro deve ser entendido como referindo-se a uma abertura ótica que tem uma função de transmissão espectral, a menos que especificado de outra forma.

[00015] A transmitância de um filtro, é a fração da luz que passa através do filtro a um comprimento de onda particular. A transmitância pode ser indicada como uma relação, por exemplo, 0,40, ou como um percentual, por exemplo, 40%. Os comprimentos de onda visíveis da luz são entre cerca de 390 nanômetros e cerca de 750 nanômetros, no entanto também é razoável considerar apenas comprimentos de onda entre 400 nanômetros e cerca de 700 nanômetros, ou entre

420 nanômetros e cerca	de	670	nanômetros	, ou	entre	450
nanômetros e	650 nanômetr	os,	porque o	olho	humano	é
relativamente	insensível	à	luz	nos limite	s da	janela	de
sensibilidade	espectral,	por	conseguinte, as	propriedades	de

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7/34 filtros sobre entre 390 nanometres a 450 nanômetros e entre 650 nanômetros e 750 nanômetros são imperceptíveis, ou quase imperceptível, à visão de cor humana. O espectro de transmissão de um filtro refere-se à sua transmissão através do espectro de luz visível, a menos que especificado de outro modo. Os espectros de transmitância de filtros podem ser quantificados por tabulação da transmitância por comprimento de onda, utilizando um tamanho de passo de comprimento de onda de 1 nanômetro, por exemplo, ou utilizando qualquer outro tamanho de passo razoável e ou outro método de amostragem que alcança uma resolução espectral de 10 nanômetros ou menos.

[00016] Uma função de densidade de energia espectral (que pode representar a transmitância, emissão, refletância ou geralmente qualquer propriedade espectral mensurável de um filtro ótico), pode ser descrita como tendo características de banda larga em um ou mais locais no espectro de comprimento de onda, ou como tendo características de banda estreita em um ou mais locais, ou como tendo ambas características de banda larga e estreita. Uma característica espectral de banda larga é definida neste relatório descritivo como um pico ou entalhe no espectro de energia espectral tendo uma meia largura completa máxima maior ou igual a quarenta (40) nanômetros em torno do seu comprimento de onda de transmissão máxima (para filtros), ou de absorção máxima (para filtros), ou de emissão máxima (para iluminantes) ou de emissão mínima (para iluminantes). Uma característica espectral de banda estreita é definida neste relatório descritivo como um pico ou entalhe no espectro de energia espectral tendo uma meia largura completa máxima

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8/34 inferior a quarenta (40) nanometres em torno do seu comprimento de onda de transmissão máxima (para filtros), ou de absorção máxima (para filtros), ou de emissão máxima (para iluminantes) ou de emissão mínima (para iluminantes).

[00017] A distinção entre amplo versus estreito, conforme descrito acima, baseia-se na sensibilidade de um sistema de imagiologia tricromática típico, como a visão de cor humana, ou um sensor de câmera de três cores. Sistemas de imagiologia tricromática geralmente dividem o espectro visível em três amplas bandas espectrais e, portanto, são cegos para certos recursos espectrais que são suficientemente estreitos. Esses recursos de banda estreita geralmente não são prontamente observáveis pela inspeção visual casual. Um aparelho ótico compreendendo recursos de banda estreita pode ter uma aparência de cor geral (por exemplo, a cor média da luz emitida por, ou transmitida pelo aparelho), e essa cor pode parecer ser a mesma que a aparência de cor geral de outro aparelho ótico compreendendo apenas recursos de banda larga. A propriedade das luzes que possuem composição espectral diferente, mas com a mesma aparência de cor, é chamada de metamerismo na ciência da visão de cor. O metamerismo matematicamente é explicado pela descrição de um sensoriamento de imagem tricromática como uma projeção linear a partir do espaço de Hilbert de dimensão infinita em um espaço de cor tridimensional.

[00018] A definição de recursos amplos versus estreitos como apresentada neste relatório descritivo geralmente é útil para demarcar propriedades de aparelhos óticos concebidos para alcançar funções transformadoras particulares no conteúdo espectral de luz, em que referidas

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9/34 funções são geralmente apenas possíveis pela utilização de componentes óticos que permitem recursos espectrais de banda estreita.

[00019] Com respeito aos materiais óticos absorventes compreendendo um ou mais corantes ou materiais absorventes tipo corante, estes materiais podem ser descritos como corantes de banda larga, ou como corantes de banda estreita. O termo corantes padrão utilizado neste relatório descritivo deve referir-se a corantes com características de banda larga e não tendo características de banda estreita. Alguns materiais, como o óxido de neodímio, podem compreender recursos absorventes de banda estreita em um ou mais locais no espectro visível, além de recursos absorventes de banda larga.

[00020] A transmitância média de um filtro é a transmitância média sobre um intervalo contíguo de comprimentos de onda, por exemplo, a transmitância média entre 500 nanômetros e 599 nanômetros pode ser calculada somando a transmitância em cada comprimento de onda dentro do intervalo usando um tamanho de passo de 1 nanômetro e depois dividindo a soma por 100.

[00021] A radiância espectral média de um iluminante é o fluxo radiante médio sobre um intervalo contíguo de comprimentos de onda, por exemplo, a radiância espectral média entre 500 nanômetros e 599 nanômetros pode ser calculada pela soma do fluxo radiante em cada comprimento de onda dentro do intervalo usando um tamanho de passo de 1 nanômetro e, em seguida, dividindo a soma por 100.

[00022] A transmitância luminosa de um filtro é a transmitância média ponderada do filtro através do espectro

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10/34 visível, onde a função de ponderação é uma função de eficiência luminosa fotópica. Uma função de eficiência luminosa fotópica define o brilho relativo da luz monocromática, em que a luz monocromática é uma fonte de luz definida como fótons radiantes tendo um comprimento de onda singular. As funções de eficiência luminosa fotópicas são definidas de acordo com modelos de observador padrão, por exemplo, de acordo com o Observador Padrão de 2-graus CIE 1932 .

[00023] O fluxo luminoso (lúmens) de um iluminante é a quantidade total de fluxo luminoso emitido por um iluminante. O fluxo luminoso está relacionado com o fluxo radiante por ponderar cada comprimento de onda do fluxo radiante de acordo com o seu brilho aparente, conforme definido por uma função de eficiência luminosa fotópica. Uma função de eficiência luminosa fotópica define o brilho relativo da luz monocromática, em que a luz monocromática é uma fonte de luz definida como fótons irradiantes com apenas um comprimento de onda. As funções de eficiência luminosa fotópicas são definidas de acordo com modelos de observador padrão, por exemplo, de acordo com o observador padrão de 2-graus CIE 1932. Lux é a medida do fluxo luminoso por unidade de área, em que 1 lux é igual a 1 lúmen por metro quadrado. A visão de cor humana normal tricromática geralmente opera entre 20 (vinte) lux e 20.000 (vinte mil) lux.

[00024] O ponto branco de um filtro são as coordenadas de cromaticidade (x, y) da luz ambiente média como visto através do filtro, onde a luz ambiente média é definida como o Iluminante Padrão D65 e as coordenadas de cromaticidade (x, y) são calculadas de acordo com o Observador Padrão de

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2-graus CIE 1932 e o espaço de cor CIE Yxy, a menos que especificado de outra forma.

[00025] O ponto branco de um iluminante são as coordenadas de cromat icidade (x, y) da luz emitida pelo iluminante, onde as coordenadas de cromaticidade (x, y) são calculadas de acordo com o Observador Padrão de 2-graus CIE 1932 e o Espaço de cores CIE Yxy, a menos que especificado de outra forma.

[00026] A temperatura de cor correlacionada de um filtro é a temperatura correspondente a um ponto sobre o local geométrico de corpo negro mais próximo ao ponto branco do filtro.

[00027] A temperatura de cor correlacionada de um iluminante representa a temperatura correspondente a um ponto sobre o local geométrico de corpo negro mais próximo ao ponto branco do iluminante.

[00028] Um filtro de densidade neutra é um filtro que tem transmitância substancialmente uniforme através do espectro visível. Os filtros de densidade neutra são referidos pelas letras ND seguidas de números, onde os números indicam a transmissão percentual fornecida pelo filtro. Por exemplo, um filtro ND25 tem aproximadamente 25 (vinte e cinco) por cento de transmitância sobre o espectro visível. O ponto branco de um filtro de densidade neutra em relação a qualquer iluminante visto através do filtro é substancialmente o mesmo que o ponto branco do iluminante. Portanto, um filtro ND25 atenua a luz por um fator de 4 sem alterar a cor da luz transmitida.

[00029] A medição do espectro de transmitância de um sistema oftálmico pode ser realizada de acordo com um método

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12/34 adequado para medição das propriedades espectrais de lentes oftálmicas, por exemplo, calculando a média sobre uma região da lente correspondente a pelo menos um campo de visão de 10 graus, quando o sistema oftálmico é usado para filtrar a luz recebida pelo olho em uma maneira típica. Por exemplo, a medição espectral pode ser realizada por passar uma luz de referência através de uma área em uma lente de óculos tendo um diâmetro entre cerca de 5 milímetros e cerca de 20 milímetros no centro da lente, e então realizando uma análise espectral na luz transformada pelo sistema oftálmico. O material de filtragem ótica pode ser incorporado em todo o corpo de uma lente oftálmica, ou em um segmento da lente, ou pode ser aplicado com um gradiente de densidade crescente através da superfície da lente. Uma medição similar em uma lente de contato usaria uma área menor que seja apropriadamente escolhida e proporcional ao diâmetro da lente. Os materiais de filtragem ótica podem ser incorporados em todo o corpo de uma lente de contato, ou podem ser confinados apenas à área que cobre a pupila.

[00030] Se um filtro ótico é incorporado em uma lente oftálmica, em seguida, suas propriedades podem ser medidas de acordo com as convenções e definições padrão da indústria, por exemplo, os cálculos que acabamos de descrever são definidos com respeito a óculos pelo Instituto de Padrões Nacionais Americano Z80.3-2010 seção 4.6 (transmitância), seção 4.6.1 (transmitância luminosa), seção 4.6.2 (transmitância média) e seção 4.6.3.1 (coordenadas de ponto branco / cromaticidade da luz ambiente média). Cálculos semelhantes para lentes de contato são definidos pela ANSI Z80.20-2010, para lentes intraoculares pela ANSI Z80.7-2002,

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13/34 e para óculos de esqui e neve pela ASTM F659-12.

[00031] A medição do espectro de transmitância de filtros integrados em um conjunto de lâmpadas pode compreender a medição da radiação espectral da luz emitida pelo conjunto de lâmpada quando o filtro é removido e, em seguida, medir a radiância espectral relativa da luz quando o filtro é colocado no percurso do feixe de saída. A medição também pode ser realizada por amostragem e média da radiância espectral em vários locais dentro do feixe de saída. Qualquer método razoável de medir a resposta espectral de um filtro integrado em um sistema pode ser usado.

[00032] A medição do fluxo radiante espectral de iluminantes pode ser realizada de acordo com um método adequado para medir as propriedades espectrais de iluminantes, por exemplo, por dispersar a luz em uma esfera de integração medindo o fluxo radiante espectral com um espectrofotômetro em um ou mais pontos ao redor da esfera. Alternativamente, o fluxo radiante espectral pode ser medido com um espectrofotômetro por amostragem da luz em um ponto dentro do feixe de saída, por exemplo, no ponto de intensidade de pico no feixe de saída do iluminante ou cone de radiação de saída. Qualquer método razoável de medir o fluxo radiante espectral de um iluminante pode ser usado. O fluxo radiante absoluto pode ser calculado por comparar uma medição espectrofotométrica com a medida obtida a partir de uma fonte de luz calibrada de radiação espectral conhecida. O lux (lúmens por metro quadrado) pode ser medido usando um medidor de lux colocado dentro do feixe de saída em uma posição apropriada onde um objeto sob iluminação é visto ou em uma superfície de projeção.

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14/34 [00033] A medição do índice de renderização de cor (CRI) de um iluminante pode ser realizada de acordo com os métodos definidos pela Comissão Internacional sobre Iluminação como descrito em CIE (1999), Renderização de Cor (Observações de fechamento TC 1-33), Publicação 135/2, Viena: CIE Escritório Central, ISBN 3-900734-97-6.

[00034] Em uma modalidade, um iluminante compreende pelo menos dois emissores de luz: o primeiro emissor compreendendo luz substancialmente branca com um CRI de pelo menos 70, e o segundo emissor tendo uma luz substancialmente amarela caracterizada por um recurso espectral de banda estreita com um comprimento de onda central entre 570 nanômetros e 600 nanômetros e uma largura de banda entre 1 nanômetro e 40 nanômetros.

[00035] Em uma variação, o iluminante tem um sistema de controle capaz de ajustar o fluxo luminoso relativo do primeiro emissor em relação ao segundo emissor.

[00036] Em outra variação, o iluminante compreende pelo menos três emissores de luz: o primeiro emissor compreendendo luz substancialmente branca com um CRI de pelo menos 80, o segundo emissor tendo luz de cor substancialmente amarela caracterizada por um recurso espectral de banda estreita com um comprimento de onda central entre 570 nanômetros e 600 nanômetros, e uma largura de banda entre 1 nanômetro e 40 nanômetros, e o terceiro emissor compreendendo uma luz substancialmente azulada com um comprimento de onda de emissão máxima entre 440 nanômetros e 490 nanômetros e uma largura de banda espectral de entre 1 nanômetro e 60 nanômetros centrada em torno do comprimento de onda da emissão máxima.

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15/34 [00037] Em outra variação, o iluminante possui um sistema de controle capaz de ajustar o fluxo luminoso relativo do primeiro emissor em relação aos segundo e terceiro emissores combinados.

[00038] Em outra variação, o fluxo luminoso do emissor de cor amarela é pelo menos cinco vezes maior que o fluxo luminoso do emissor branco. Em outra variação, o fluxo luminoso relativo é pelo menos dez vezes maior.

[00039] Em outra variação, o iluminante compreende um sistema de controle capaz de ajustar o fluxo luminoso relativo, de modo que o fluxo luminoso do emissor branco possa ser ajustado entre 20% e 150% do fluxo luminoso do emissor amarelo. Em outra variação, o intervalo de ajuste compreende 10% a 300%.

[00040] Em outra modalidade, um sistema para demonstrar um filtro ótico concebido para melhorar os efeitos da deficiência de visão de cor compreende um conjunto ou sistema compreendendo um iluminante tendo as propriedades de qualquer das modalidades de iluminante referidas acima, um objeto colorido sob iluminação pelo iluminante, uma abertura pela qual o objeto iluminado é visível em relação a um filtro de referência, e uma segunda abertura pela qual o objeto é visível através de um filtro de teste. O filtro de teste compreende um recurso de transmissão espectral de banda estreita que é complementar a um recurso de emissão espectral de banda estreita do iluminante. De preferência, o filtro de referência é o filtro nulo, ou é um filtro de densidade neutra, ou compreende apenas recursos de transmissão espectral de banda larga. Em alguns aspectos, os filtros são incorporados em janelas, ou em segmentos sobre uma janela,

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16/34 através das quais o objeto iluminado pode ser facilmente visto por um observador situado na proximidade do aparelho. Em alguns aspectos, o aparelho pode ter a forma de um quiosque.

[00041] Em outra modalidade, um método para demonstrar a diferença entre visão deficiente de cor versus visão de cor normal compreende configurar um iluminante compreendendo um emissor amarelo e um emissor branco de modo que o fluxo luminoso do emissor amarelo seja pelo menos cinco vezes maior que o fluxo luminoso do emissor branco, visualizando um objeto ou item colorido sob o iluminante, e então usando um sistema de controle para ajustar o fluxo luminoso relativo dos emissores de modo que o fluxo luminoso do emissor amarelo seja no máximo duas vezes maior que o fluxo luminoso do emissor branco. O iluminante pode ter as propriedades de qualquer uma das modalidades de iluminante referenciadas acima, por exemplo.

[00042] Em outra modalidade, um método para demonstrar uma lente oftálmica desenhada para melhorar os efeitos da deficiência de visão de cor compreende configurar um iluminante compreendendo um emissor amarelo e um emissor branco de modo que o fluxo luminoso do emissor amarelo seja pelo menos cinco vezes maior que o fluxo luminoso do emissor branco, visualizando um objeto ou item colorido sob o iluminante e, em seguida, visualizando o mesmo objeto visto através de uma lente oftálmica, em que a lente oftálmica compreende uma transmitância espectral com recurso de banda estreita caracterizado por um entalhe de absorção de banda estreita tendo um comprimento de onda de absorção máxima entre 570 nanômetros e 600 nanometres, e a transmitância

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17/34 espectral média sobre uma banda espectral de 20 nanômetros de largura centrada no comprimento de onda de absorção máxima é inferior à metade da transmitância luminosa da lente oftálmica. O iluminante pode ter as propriedades de qualquer uma das modalidades de iluminante referenciadas acima, por exemplo.

[00043] Estas e outras modalidades, recursos e vantagens da presente invenção irão tornar-se mais evidentes para os técnicos no assunto, quando tomados com referência à seguinte descrição mais detalhada da invenção em conjunto com os desenhos anexos, que são primeiro brevemente descritos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [00044] A Figura 1 ilustra esquematicamente um exemplo de uso de um iluminante para demonstrar as propriedades de filtragem espectral de uma lente. O fluxo radiante espectral do iluminante tem um pico de emissão na banda amarela do espectro visível, e a lente tem um entalhe de transmissão de banda estreita localizado na banda amarela do espectro visível.

[00045] A Figura 2 ilustra esquematicamente um aparelho de quiosque de exemplo incorporando uma janela de filtro de teste e uma janela de filtro de referência.

[00046] A Figura 3 representa a organização de um exemplo de sistema de iluminante compreendendo uma pluralidade de emissores e sistemas de controle para modular o fluxo luminoso relativo dos emissores.

[00047] A Figura 4 é uma plotagem gráfica da distribuição de energia espectral de um iluminante de exemplo compreendendo uma pluralidade de emissores.

[00048] A Figura 5 é uma plotagem gráfica da

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18/34 transmitância espectral de exemplos de filtros concebidos para compensar os sintomas de deficiência de visão de cor.

[00049] A Figura 6 é uma plotagem gráfica da transmitância espectral de outro exemplo de filtro projetado para compensar os sintomas de deficiência de visão de cor.

[00050] A Figura 7 é uma tabela dos nomes de cor de acordo com um observador normal a partir de um verificador de cor padrão como visto sob um iluminante que simula deficiência de visão de cor, e os nomes de cor dados por um observador normal vendo o mesmo verificador de cor através de uma lente oftálmica projetada para compensar os sintomas de daltonismo vermelho-verde comum.

DESCRIÇÃO DETALHADA [00051] A seguinte descrição detalhada deve ser lida com referência aos desenhos, nos quais números de referência idênticos se referem a elementos semelhantes em todas as figuras diferentes. Os desenhos, que não estão necessariamente em escala, representam modalidades seletivas e não se destinam a limitar o âmbito da invenção. A descrição detalhada ilustra, a título de exemplo, não como limitação, os princípios da invenção. Esta descrição permitirá claramente a um perito na arte fazer e usar a invenção, e descreve várias modalidades, adaptações, variações, alternativas e utilizações da invenção, incluindo o que é presentemente considerado o melhor modo de realizar a invenção. Como utilizado nesta especificação e nas reivindicações anexas, as formas singulares um, uma e o incluem referentes plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário.

[00052] As características espectrais e a qualidade da

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19/34 luz emitida pelos iluminantes podem ser projetadas ou configuradas para otimizar o desempenho do iluminante em relação a uma função desejada, por exemplo, por otimizar os lúmens por watt do iluminante (eficiência de energia), ou seu índice de renderização de cor (CRI) ou de acordo com qualquer ponderação relativa desejada de eficiência luminosa versus CRI. Luzes com um CRI alto (por exemplo, com um CRI de pelo menos 80 e mais preferencialmente pelo menos 90) geram luz que faz com que os objetos pareçam com uma coloração precisa que é razoavelmente equivalente à luz ambiente padrão. Como descrito neste relatório descritivo, uma luz com índice de renderização de cor anormalmente baixo também pode fornecer utilidade como uma simulação da deficiência de visão de cor (também chamada de daltonismo). Um iluminante que é capaz de simular as condições de deficiência de visão de cor é útil para demonstrar os efeitos do daltonismo para pessoas com visão de cor substancialmente normal. Além disso, as propriedades funcionais de lentes oftálmicas ou outras aberturas óticas (como janelas) contendo recursos de transmitância espectral de banda estreita podem ser demonstradas em combinação com iluminantes compreendendo recursos de emissão espectral de banda estreita de modo que a capacidade das pessoas de entender e apreciar as propriedades funcionais espectrais da abertura ótica é facilitada.

[00053] Sob inspeção comum com luz branca tendo um alto CRI (por exemplo, pelo menos 80), lentes oftálmicas compreendendo recursos de transmitância espectral de banda estreita parecem ser indistinguíveis de lentes coloridas comuns que são formadas tendo apenas recursos de

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20/34 transmitância espectral de banda larga. Esta condição é conhecida como metamerismo, em que uma pluralidade de luzes espectrais distintas pode parecer a mesma para o olho humano. O olho humano reduz o espaço dimensional infinito das distribuições de energia espectral a um espaço tridimensional de visão de cor tricromática e, portanto, é cego a diferentes membros da classe de equivalência de espectros correspondentes a uma aparência de cor. A dimensionalidade do espaço de projeto dos filtros oftálmicos compreendendo recursos espectrais de banda estreita pode compreender componentes mais do que tridimensionais. Por exemplo, um filtro pode compreender uma mistura de cinco corantes distintos de banda estreita. A maior dimensionalidade do espaço de projeto (ou seja, misturas de cinco corantes) excede a dimensionalidade do olho humano (ou seja, três classes de fotopigmentos de cone de retina) , portanto filtros óticos com diferentes propriedades de transmitância espectral podem parecer ter a mesma cor para o olho humano quando vistos em relação a luzes de banda larga, por exemplo, sob uma luz branca com um CRI de pelo menos 80 e contra um fundo branco. Na ciência de cores convencional, um objetivo no projeto de sistemas de pigmento, como para reprodução de impressão, é reduzir a admissão de metamerismo, de modo que as cores pareçam maximamente estáveis sob uma variedade de tipos de iluminação, como entre lâmpadas fluorescentes versus luz ambiente. No que diz respeito ao projeto de filtros oftálmicos compreendendo recursos de banda estreita, os filtros podem ser concebidos para interromper intencionalmente o metamerismo percebido por um observador humano. Um exemplo de sistema para exagerar

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21/34 os efeitos da ruptura metamérica por um filtro de banda estreita compreende a combinação de um filtro de banda estreita com um emissor de luz de banda estreita. Este sistema é útil como uma ajuda educacional, e para facilitar a seleção e venda de produtos de lente em um ambiente de varejo.

[00054] Um exemplo de método e exemplo de aparelho para demonstrar o efeito de uma lente oftálmica compreendendo um recurso de transmitância espectral de banda estreita são representados graficamente na Figura 1. Esta Figura mostra um iluminante 101, a lente oftálmica 102 (também neste relatório descritivo referida como o filtro de teste), luz emitida pelo iluminante 105 e incidente em um objeto colorido 107, e luz colorida radiante 106 refletida a partir do objeto e filtrada pela lente oftálmica 102, que transforma a luz colorida refletida 106 em luz colorida 104 recebida pelo olho de um observador 103. Neste método e aparelho, a lente oftálmica é configurada conjuntamente com o fluxo radiante espectral do iluminante, de modo que há uma grande e prontamente observada mudança nas cores aparentes do objeto, como visto através da lente, como em comparação com as cores do objeto como visto sem a lente de teste interveniente. Um exemplo da distribuição de energia espectral irradiada pelo iluminante é descrito abaixo com referência à Figura 4. Exemplos da transmitância espectral de lentes oftálmicas projetadas para produzir um efeito desejado de compensação para sintomas de deficiência de visão em cores são descritos abaixo com referência à Figura 5 e Figura 6. Os recursos espectrais do iluminante e da lente oftálmica podem ser configurados de forma que comparados à visualização do objeto

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22/34 colorido sob iluminação a olho nu, a aparência das cores pode ser alterada quando vista através da lente para produzir uma aparência de cor substancialmente diferente do objeto. Em um exemplo, quando o objeto colorido é visto diretamente (sem a lente interveniente), cores vermelha e verde no objeto parecem idênticas ou quase idênticas. Em contraste, quando o objeto colorido sob a mesma iluminação é visto através da lente de teste interveniente, a similaridade entre as cores pode ser substancial ou totalmente removida, por exemplo, fazendo com que as cores vermelha e verde que antes pareciam quase idênticas se tornem claramente diferenciadas como cores vividamente vermelha e verde. Este método e aparelho são úteis para demonstrar a um indivíduo com visão de cor substancialmente normal como a lente de teste é eficaz em compensar os sintomas de deficiência de visão de cor. Por exemplo, pessoas com daltonismo vermelho-verde (também chamado deuteranomalia, deuteranopia, protanomalia ou protanopia) podem ver cores vermelho e verde como semelhantes ou quase idênticas, e a lente de teste fornece um benefício funcional a essas pessoas, melhorando as diferenças aparentes entre as cores vermelha e verde, ao mesmo tempo em que não prejudica a precisão de cor aparente de outras cores, como azul, amarelo e branco.

[00055] Em outra modalidade, um exemplo de método e exemplo de aparelho para demonstrar o efeito de uma janela ótica compreendendo um recurso de transmitância espectral de banda estreita é representado graficamente na Figura 2. Esta Figura mostra um iluminante 201, uma janela ótica de teste 204, e uma janela ótica de referência 207. As janelas são configuradas utilizando um recinto ou quadro 210 dentro do

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23/34 qual luz irradiada por um iluminante 203 é incidente sobre um objeto colorido 206, fazendo com que a luz refletida colorida 211 seja transmitida através da janela de teste 204 e da janela de teste 207 resultando em uma primeira imagem transmitida 205 recebida por um primeiro observador 202 e uma segunda imagem transmitida 208 recebida por um segundo observador 209. A janela ótica de referência pode compreender, por exemplo, um filtro de densidade neutra e a janela ótica de teste pode compreender o recurso de transmitância espectral de banda estreita. Dependendo da posição de um observador (por exemplo, na primeira posição 202 ou na segunda posição 209), a visão do objeto é filtrada pela janela de teste ou pela janela de teste. As duas janelas podem parecer ter a mesma cor de matiz (ou seja, são metaméricas). No entanto, por observar o objeto iluminado a partir de pontos de vista diferentes, o observador é capaz de apreciar a diferença funcional na visão de cor causada pela janela compreendendo um recurso de transmitância espectral de banda estreita. O recurso de transmitância espectral de banda estreita da janela pode ser configurado em conjunto com a distribuição de energia espectral do iluminante para exagerar ou aumentar o efeito na visão de cor. Um exemplo de uma distribuição de energia espectral irradiada pelo iluminante é descrito abaixo com referência à Figura 4. Exemplos da transmitância espectral de filtros óticos projetados para produzir um efeito desejado de compensação para sintomas de deficiência de visão de cor são descritos abaixo com referência à Figura 5 e Figura 6. Os filtros óticos podem ser capazes de serem incorporados em uma janela ótica.

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24/34 [00056] O método e aparelho representados na Figura 2 permitem a demonstração dos recursos funcionais de banda estreita de um filtro de teste incorporado na primeira janela ótica em comparação com os recursos funcionais de banda larga de um filtro de referência incorporado na segunda janela ótica, sem exigir que o observador use óculos, ou use ou segure um objeto (como um lorgnette) incorporando uma lente ou janela ótica. Por exemplo, o aparelho pode ser um quiosque autônomo que é colocado em um ambiente de compras de varejo, ou em um museu, ou outro espaço público.

[00057] Em algumas modalidades do método e aparelho representados na Figura 1 e na Figura 2, o iluminante pode compreender uma combinação de múltiplos emissores de luz tendo diferentes distribuições de energia espectral. Em algumas modalidades, o método e o aparelho podem também compreender um sistema de controle que é capaz de modular o fluxo luminoso relativo dos múltiplos emissores. O sistema de controle pode ser utilizado para demonstrar interativamente diferentes condições visuais, por exemplo, proporcionando um botão ou cursor pelo qual um operador pode alterar o fluxo luminoso relativo dos emissores em tempo real. O sistema de controle também pode modular o fluxo luminoso relativo automaticamente, por exemplo, seguindo uma sequência programada.

[00058] O funcionamento de um método e aparelho como mostrado na Figura 1 e Figura 2 é graficamente representado no fluxograma da Figura 3. Neste fluxograma, uma luz de radiação de iluminante compreende elementos numerados 301 a 305 (controlador de obscuridade 301, emissor de branco de banda larga 302, emissor de banda estreita 303,

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25/34 homogeneizador ótico 304 e luz emitida 305). Um sistema de interações óticas (por exemplo, reflexão e transmissão) compreende os elementos 306-312 (reflexão ótica 306, objeto colorido 307, filtro de referência 308, luz colorida refletida 309, filtro de teste 310, abertura ótica 311 e abertura ótica 312) resultando em duas sensações de cor diferentes 313 e 314 correspondentes à vista do objeto colorido 307 como visto através do filtro de teste 310 em comparação com a vista do objeto colorido 307 como visto através do filtro de referência 308. O filtro de referência pode ter recursos de transmitância espectral de banda larga, por exemplo, pode ser um filtro de densidade neutra tendo transmitância luminosa igual ao filtro de teste. O filtro de referência também pode ser um filtro de passagem, como uma janela transparente ou condição não filtrada. O filtro de teste pode compreender um ou mais recursos de transmitância espectral de banda estreita. Por exemplo, o filtro de teste pode compreender um pico de absorção espectral de banda estreita localizado entre 570 e 600 nanômetros. O filtro de referência e o filtro de teste podem ser incorporados em algum tipo de abertura ótica 311 e 312, por exemplo, uma lente oftálmica ou uma janela. O conjunto de iluminante 301 a 306 pode compreender múltiplos tipos de emissores de luz, por exemplo, pode compreender um emissor de banda larga que emite luz branca 302, e um emissor de banda estreita 303. O emissor de banda estreita pode ser selecionado de modo que o fluxo espectral do emissor é atenuado pelo recurso de absorbância de banda estreita do filtro de teste, e a atenuação da luz emitida de banda estreita é maior que a atenuação da luz emitida de banda larga. Por exemplo, a

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26/34 atenuação pode ser pelo menos 50% maior, ou pode ser pelo menos 200% maior.

[00059] O gráfico da Figura 4 representa o fluxo radiante espectral de um iluminante exemplo projetado para trabalhar com os métodos da presente revelação. Um recurso espectral de banda estreita em 401 compreende um pico de emissão espectral centrado em cerca de 589 nanometres e tendo uma meia largura máxima inferior ou igual a 5 nanometres. Este recurso espectral é característica da saída de um tubo de descarga de gás de baixa pressão de sódio (LPS) . A cor das lâmpadas de LPS é geralmente descrita como amarela. Um segundo recurso espectral de banda estreita em 402 corresponde ao perfil de emissão de LEDs azuis, centrado em cerca de 455 nanômetros e tendo uma meia largura máxima de cerca de 40 nanômetros.

[00060] O gráfico da Figura 5 mostra a transmitância espectral de uma série de exemplos de lentes de filtragem que podem ser usadas em conjunto com os sistemas de iluminação descritos neste relatório descritivo para alcançar o efeito desejado na visão de cor. O gráfico em 501 corresponde à transmitância de uma lente comercialmente disponível sob a marca EnChroma Cx-65. O espectro de transmissão desta lente compreende um recurso de transmitância espectral de banda estreita centrado em 595 nanômetros com uma meia largura mínima de cerca de 25 nanômetros. O gráfico em 502 corresponde à transmitância de uma lente de teste apresentando uma concentração aumentada dos corantes absorventes de banda estreita compreendidos pela primeira lente. O gráfico em 503 corresponde à transmitância de uma lente de teste apresentando uma

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27/34 concentração ainda maior de corantes absorventes de banda estreita, e a adição de um terceiro componente de corante com uma absorção máxima a cerca de 575 nanômetros, causando um alargamento do recurso de entalhe absortivo localizado entre 580 nanômetros e 590 nanômetros.

[00061] O gráfico da Figura 6 mostra a transmitância espectral de outra série de exemplo de lentes de filtragem que pode ser usada em conjunto com os sistemas de iluminação descritos neste relatório descritivo para alcançar o efeito desejado na visão de cor. O gráfico em 603 corresponde à transmitância de uma lente comercialmente disponível sob a marca EnChroma Cx-14. O gráfico em 602 corresponde à transmitância de uma lente comercialmente disponível sob a marca EnChroma Cx-25. O gráfico em 601 corresponde à transmitância de uma lente de teste compreendendo uma concentração reduzida de corantes absorventes de banda estreita, mas em uma proporção semelhante à do EnChroma Cx14 e EnChroma Cx-25. Todas as três curvas de transmitância espectral (601, 602, 603) compreendem pelo menos um recurso de transmitância espectral de banda estreita localizado entre 580 nanômetros e 590 nanômetros tendo uma largura mínima de menos de 40 nanômetros.

[00062] Em um primeiro exemplo, foi construído um iluminante compreendendo um emissor amarelo de banda estreita compreendendo duas lâmpadas de sódio de baixa pressão de alta intensidade de 55-Watt, comercialmente disponíveis sob o nome SOX 90W BY22d 1SL / 12 fabricadas pela Philips Lighting Holding BV, um emissor de branco de banda larga compreendendo uma série de 100 Watts de módulos de LED de emissão de luz branca disponíveis comercialmente

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28/34 sob a marca BC Série Módulo CRI MCPCB LED Alto feito por Yuji International Co., Ltd., e um emissor de luz azul compreendendo uma série de 60 watts de módulos de LED de emissão de luz azul disponíveis comercialmente sob a marca Super Bright 30LEDs 5050 20 polegadas (50,8 centímetros) Tira de LED Aquarium - Iluminação de Alumínio à prova d'água 12V DC da LEDENET. Os emissores de luz foram reunidos em um recinto tendo um difusor prismático, para fornecer uma saída espacialmente homogênea. O módulo de LED de luz branca foi acionado por uma alimentação de energia regulável de 24V, permitindo o ajuste do fluxo luminoso relativo do emissor de luz branca entre zero e 100 por cento de sua energia. A conjunto de iluminação foi posicionado dois pés acima da superfície de uma mesa, e a superfície da mesa foi iluminada com o feixe de saída lambertiano do iluminante. O emissor de luz branca foi ajustado para zero por cento (desligado) e as luzes da sala desligadas. Usando um espectrofotômetro, a radiância espectral foi medida em uma variedade de locais dentro do feixe de saída e confirmada como razoável uniformemente. O fluxo radiante espectral do exemplo é mostrado no gráfico da Figura 4, em que o recurso de emissão de banda estreita em 589 nanômetros 401 corresponde às saídas somadas das duas lâmpadas de sódio, e um segundo recurso de emissão de banda estreita 402 localizado em 455 nanômetros corresponde às saídas somadas dos LEDs azuis.

[00063] Com a iluminação da sala ordinária ativa, o nível de iluminação do ambiente foi medido para ser de 400 lux na superfície da mesa usando um medidor de pressão portátil. Este é um nível de iluminação típico para um escritório interno. Com a iluminação da sala desligada, o conjunto de

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29/34 iluminação foi ativado e seu componente de luz branca definido para a posição desligada. A quantidade de iluminação foi medida como sendo 2300 lux na mesma superfície de mesa, com o detector localizado no centro do feixe de saída. Para avaliar a aparência subjetiva das cores sob o conjunto de iluminação, um Verificador de Cor de Munsell foi colocado na mesa no centro do feixe de saída. A tabela da Figura 7 tabula algumas das propriedades do Verificador de Cor de Munsell. O Verificador de Cor de Munsell consiste em uma grade de amostras de cores, organizadas em 4 linhas de 6 amostras, indexadas de acordo com a coluna índice na Figura 7. Cada amostra tem uma cor de notação de Munsell correspondente que define a refletância espectral dessa amostra. As amostras também recebem nomes canônicos, como pele escura, pele clara, etc., conforme indicado na coluna Descrição de Munsell. As amostras também têm coordenadas de cromaticidade CIE xy que são dadas de acordo com Munsell na coluna de CIE xy de referência.

[00064] Com o Verificador de Cor de Munsell posicionado como descrito acima em relação ao conjunto de iluminação, e tendo as luzes do quarto apagadas e o emissor de luz branca do conjunto na posição desligada, o Verificador de Cor de Munsell é essencialmente iluminado apenas com luz azul e amarela. O efeito dessa iluminação pode ser comparado à visão de cor dicromática. Sob essa condição de iluminação, as cores das amostras de Verificador de Cor de Munsell foram notadas, e são apresentadas na tabela da Figura 7 na coluna Descrição com Luz Y + B . Pode ser apreciado neste relatório descritivo como a informação de cor relacionada com o eixo vermelhoverde do espaço de cor é invisível para o observador. Por

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30/34 exemplo, no índice 14 e 15, as cores normalmente descritas como Verde e Vermelho, respectivamente, são Marrom e Marrom Escuro, ou seja, matizes indistinguíveis. Além disso, a renderização de cores dicromáticas faz com que as cores roxas (por exemplo, índice 8 e 10) pareçam como tons de azul.

[00065] Com as condições de iluminação descritas acima, o Verificador de Cor de Munsell foi então observado através de uma lente EnChroma Cx-65. Para um observador com visão de cor normal, não houve mudança aparente nas cores e os nomes fornecidos em Descrição com Luz Y + B permaneceram os mesmos. Em seguida, as cores foram observadas através de uma lente EnChroma Cx-14. Para um observador com visão de cor normal, não houve mudança aparente nas cores e os nomes fornecidos em Descrição com Luz Y + B permaneceram os mesmos.

[00066] Em seguida, as luzes da sala foram ligadas para que o Verificador de Cor de Munsell fosse iluminado por uma combinação de iluminação ambiente (lâmpadas brancas fluorescentes montadas no teto), além da iluminação de banda estreita azul e amarela do conjunto de iluminação. O nível de iluminação na superfície da mesa foi novamente medido com um luxímetro e anotado para ser 2700 lux. Esta luz é entendida como uma combinação de cerca de 400 lux de iluminação ambiente mais 2300 lux de iluminação azul e amarela de banda estreita. A combinação de iluminação de banda estreita e banda larga produziu uma nova experiência subjetiva das cores no Verificador de Cor de Munsell, dada na coluna Descrição com Luz Y + B + W. Essas condições de iluminação podem ser comparadas à visão de uma pessoa com

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31/34 tricromacia anômala, que é o tipo mais comum de daltonismo vermelho-verde. Esses indivíduos têm alguma sensibilidade às cores vermelha e verde, mas acham que as diferenças entre os tons vermelho e verde são menores em magnitude em comparação com um observador com visão de cor normal. Visualizando o Verificador de Cor de Munsell sob estas condições, um observador com visão de cor normal deu as descrições dadas em Descrição com Luz Y + B + W. Pode-se notar nestas descrições que alguma quantidade de coloração vermelha versus coloração verde é aparente. Por exemplo, as amostras de cores nominalmente descritas como Verde e Vermelho foram descritas como Marrom Esverdeado e Marrom Avermelhado.

[00067] Com as condições de iluminação, conforme descrito acima, o Verificador de Cor de Munsell foi então observado através de uma lente EnChroma Cx-65. Para um observador com visão de cor normal, houve uma mudança significativa nas cores. Os nomes de cor como visto por um observador com visão de cor normal através dos óculos nestas condições são dados na coluna intitulada Y + B + W com óculos. Pode ser prontamente apreciado que os nomes de cor são essencialmente consistentes com os nomes Descrição de Munsell. Em seguida, as cores foram observadas através de uma lente EnChroma Cx25. Para um observador com visão de cor normal, uma mudança de percepção de cor similar foi observada. As cores aparentes vistas eram consistentes com os nomes dados em Y + B + W com óculos, mas também tinham uma maior pureza de cor quando comparadas com sua aparência quando vistas através dos óculos EnChroma Cx-65.

[00068] Em um terceiro conjunto de condições de

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32/34 iluminação, as luzes do ambiente foram desligadas, e então os LEDs de emissão de luz branca no conjunto de iluminação foram habilitados e ajustados até que uma iluminação de superfície de 2800 lux ter sido registrada na superfície da mesa no centro do feixe de saída. As observações de cores e testes com óculos foram repetidos e deram resultados idênticos aos da condição anterior utilizando a iluminação ambiente da sala. Por conseguinte, a inclusão de um emissor de luz branca de banda larga no conjunto de iluminação pode ser utilizada para suplementar as condições de iluminação ambiente quando o método e o aparelho são utilizados em salas escuras. O emissor de luz branca pode ser ajustado manualmente por um observador para alcançar o resultado desejado, ou pode ser automaticamente ajustado, por exemplo, pelo uso de um sensor de luz ambiente, o emissor de luz branca integrado pode ser ajustado automaticamente para atingir um nível consistente de iluminação de superfície entre 2800 lux e 3200 lux.

[00069] Os ensinamentos acima facilitam um método para demonstrar óculos compreendendo um recurso de absorção espectral de banda estreita. Considerando que os recursos espectrais de tais óculos não são prontamente observáveis a olho nu, e os recursos de função de tais óculos podem ser difíceis de apreciar em certas condições de iluminação típicas de escritórios internos, o conjunto de iluminação pode ser usado para aumentar a apreciação das propriedades funcionais de vidros absorventes de banda estreita em um escritório interno, como uma loja de varejo.

[00070] Em um segundo exemplo, o iluminante como construído acima pode ser configurado dentro de um recinto

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33/34 com janelas tendo uma pluralidade de características de transmitância espectral. Por exemplo, uma janela (de referência) pode ter uma densidade neutra de 25% de transmitância espectral (também chamada de filtro ND25), e uma segunda janela (de teste) pode ser fornecida com a transmitância equivalente à lente EnChroma Cx-25. Para permitir a operação automática, o conjunto de iluminação pode ser equipado com um sensor de luz ambiente que modula automaticamente a intensidade do emissor de luz branca para obter uma iluminação de superfície não inferior a 2800 lux dentro do recinto. Neste arranjo, um observador olhando pela primeira janela veria o Verificador de Cor de Munsell como tendo os nomes tabulados em Descrição com Luz Y + B + W na Figura 7, mas ao olhar pela segunda janela veria o Verificador de Cor de Munsell como tendo os nomes tabulados em Y + B + W com óculos. O uso de um filtro de densidade neutra (ND25) fornece um nível consistente de brilho da cena iluminada através de cada janela, no entanto, este brilho de normalização não é essencial para o método.

[00071] Esta revelação é ilustrativa e não limitativa. Modificações adicionais serão evidentes para um técnico no assunto à luz desta revelação. Por exemplo, quando os métodos e passos descritos acima indicam certos eventos que ocorrem em determinada ordem, os técnicos no assunto reconhecerão que a ordenação de certos passos pode ser modificada e que tais modificações estão de acordo com as invenções reveladas neste relatório descritivo. Adicionalmente, alguns dos passos podem ser executados concorrentemente em um processo paralelo quando possível, assim como executados sequencialmente como descrito acima. Atos referidos neste

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34/34 relatório descritivo como operações em um método ou processo também podem ser entendidos como passos no método ou processo. Portanto, na medida em que existem variações das invenções reveladas neste relatório descritivo, que estão dentro do espírito desta revelação ou equivalentes às invenções reveladas neste relatório descritivo, é intenção que esta revelação e as reivindicações que ela suporta cobrirão também essas variações. Todas as publicações e pedidos de patentes citados nesta revelação são incorporados por referência neste relatório descritivo na sua totalidade como se cada publicação ou pedido de patente individual fosse especificamente e individualmente apresentado neste relatório descritivo.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de iluminação para simular deficiências de visão de cor, o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende:

um emissor de luz amarela emitindo luz amarela compreendendo um pico espectral de banda estreita com um comprimento de onda máximo entre 570 nanômetros e 600 nanômetros e uma largura de banda entre 1 nanômetros e 40 nanômetros em meio máximo;

em que a luz amarela é combinada com luz branca tendo um índice de renderização de cor de pelo menos 70 e uma temperatura de cor correlacionada entre 2.400K a 10.000K para formar um feixe de saída;

em que o fluxo luminoso de luz branca no feixe de saída é pelo menos um décimo do fluxo luminoso de luz amarela no feixe de saída; e em que o fluxo luminoso é medido com um luxímetro em qualquer lugar dentro dos dez graus centrais do feixe de saída do aparelho de iluminação.
2. Aparelho de iluminação, de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção da luz branca é emitida por um emissor de luz branca incorporado no aparelho de iluminação.
3. Aparelho de iluminação, de acordo com a reivindicação

2, caracterizado pelo fato de que compreende um modulador de intensidade de energia configurado para controlar e variar a quantidade de luz branca emitida pelo emissor de luz branca.
4. Aparelho de iluminação, de acordo com a reivindicação

3, caracterizado pelo fato de que compreende um sensor de

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2/5 luz que, em combinação com o modulador de intensidade de energia, mede e controla a quantidade de luz branca no feixe de saida para assegurar que existe pelo menos uma quantidade minima de luz branca no feixe de saida.
5. Aparelho de luz, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a quantidade minima de luz branca no feixe de saida é satisfeita por uma combinação de luz branca emitida pelo emissor de luz branca e luz branca ambiente.
6. Aparelho de iluminação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que a quantidade minima de luz branca no feixe de saida pode ser controlada e variada dentro do intervalo de pelo menos 10% da intensidade luminosa da luz amarela para pelo menos 150% da intensidade luminosa da luz amarela.
7. Aparelho de iluminação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende um emissor de luz azul;

em que o emissor de luz azul emite luz azul tendo um comprimento de onda de emissão máxima entre 440 nanômetros e 490 nanômetros e meia largura de banda espectral máxima entre 1 nanômetro e 60 nanômetro centrada em torno do comprimento de onda da emissão máxima; e em que a luz azul é combinada com a luz branca e a luz amarela para formar o feixe de saida.
8. Sistema para demonstrar um filtro ótico projetado para melhorar os efeitos da deficiência de visão de cor caracterizado pelo fato de que compreende:

um aparelho de iluminação conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7;

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3/5 um objeto colorido sob iluminação pelo aparelho de iluminação;

um percurso ótico que fornece uma visão do objeto colorido iluminado através de um filtro de teste; e um percurso ótico que fornece uma visão do objeto colorido iluminado contornando o filtro de teste;

em que o filtro de teste compreende um recurso de transmitância espectral de banda estreita compreendendo um entalhe espectral com um mínimo de transmissão localizado entre 570 e 600 nanômetros e tendo uma meia largura mínima de 40 nanômetros ou menos.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o percurso ótico fornecendo uma vista do objeto colorido iluminado contornando o filtro de teste fornece uma vista do objeto colorido iluminado através de um filtro de referência que não tem um recurso de transmitância espectral de banda estreita compreendendo um entalhe espectral tendo um mínimo de transmissão localizado entre 570 a 600 nanômetros e tendo uma meia largura mínima de 40 nanômetros ou menos.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o filtro de referência tem uma cromaticidade de ponto branco dentro de 0,05 unidades do filtro de teste no sistema de coordenadas CIE xy.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o filtro de referência tem uma cromaticidade de ponto branco dentro de 0,05 unidades do filtro de teste no sistema de coordenadas CIE xy, e o filtro de referência tem uma transmitância luminosa de luz ambiente média entre 75% e 135% da transmitância luminosa de luz

Petição 870190067702, de 17/07/2019, pág. 8/12

4/5 ambiente média do filtro de teste, e a luz ambiente média é definida pelo Illuminante CIE D65.
12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que o filtro de teste é incorporado em uma lente oftálmica montada em óculos de espetáculo.
13. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que o filtro de teste é incorporado em uma lente oftálmica montada em um lorgnette.
14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que o filtro de teste é incorporado em uma janela.
15. Método para demonstrar uma lente oftálmica projetada para melhorar os efeitos da deficiência de visão de cor, caracterizado pelo fato de que compreende:

fornecer a uma pessoa uma primeira vista de um objeto colorido como iluminado por um aparelho de iluminação;

fornecer a uma pessoa uma segunda visão de um objeto colorido como iluminado por um aparelho de iluminação e filtrado por um filtro de teste;

em que o aparelho de iluminação compreende qualquer um dos aparelhos de iluminação conforme definidos nas reivindicações 1 a 7; e em que o filtro de teste compreende um entalhe espectral de banda estreita com um comprimento de onda de transmitância minima entre 570 nanômetros e 600 nanometres, e a transmitância espectral média do filtro de teste sobre uma banda espectral de 20 nanômetros de largura centrada no comprimento de onda de transmitância minima inferior a uma