JPS5940246B2 - 順応輝度の測定装置 - Google Patents

順応輝度の測定装置

Info

Publication number
JPS5940246B2
JPS5940246B2 JP12081478A JP12081478A JPS5940246B2 JP S5940246 B2 JPS5940246 B2 JP S5940246B2 JP 12081478 A JP12081478 A JP 12081478A JP 12081478 A JP12081478 A JP 12081478A JP S5940246 B2 JPS5940246 B2 JP S5940246B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brightness
visual field
luminance
adaptive
discrimination threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP12081478A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5546185A (en
Inventor
康平 成定
誠 猪野原
義典 吉村
徹二 武内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP12081478A priority Critical patent/JPS5940246B2/ja
Publication of JPS5546185A publication Critical patent/JPS5546185A/ja
Publication of JPS5940246B2 publication Critical patent/JPS5940246B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/02Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient
    • A61B3/06Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing light sensitivity, e.g. adaptation; for testing colour vision
    • A61B3/063Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing light sensitivity, e.g. adaptation; for testing colour vision for testing light sensitivity, i.e. adaptation

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は人間の目の順応輝度を測定する装置に関するも
のである。
様々な輝度分布を有する視環境における人間の目の物の
見え方や見易さを考える場合には視対象物自体の輝度の
大きさも重要であるが、それ以上に中心視における目の
感度状態を知ることが不可欠である。
この中心視における人間の目の感度状態を示す生理量と
しては順応輝度がある。この順応輝度は一般の視野環に
おいて「不均一輝度分布を有する視野を注視している観
測者の目の輝度差弁別閾(目で識別できる最小の輝度差
)と等しい輝度差弁別閾を、同じ観測者に生ぜしめるよ
うな均一視野の輝度」と定義される。
この順応輝度の定義には2通りの解釈がある。
その一つは見え万の等価性の観点から、ある明るさ環境
に順応した目の見え方を決定する条件として順応輝度を
とらえる立場である。すなわち、2つの異なる輝度分布
を有する視野にそれぞれ順応した目の中心視野内に形状
、輝度が等しい物体を同じ時間提示したとき、その2つ
の視壌境におかれた2つの物体が同じ見え方となる場合
、それぞれの視環境に順応した目の順応輝度が等しいと
考える立場である。この立場にたつた順応輝度の定義を
「見え方の等価性の立場からの順応輝度の定義」と呼ん
でおく。もう一つの順応輝度のとらえ方は目に入射する
光刺激に対する網膜の感度状態の等価性の立場から順応
輝度を定義する立場である。
照明工学的立場から意味があるのは前者の見え方の等価
性の立場からの順応輝度の定義である。
本発明は、この見え方の等価性を論する立場からとらえ
た順応輝度を測定する新規な装置に関するものである。
従来、見え方の等価性を論する手段としての順応輝度す
なわち、不均一輝度分布を有する視野を注視している観
測者の目の輝度差弁別閾と等しい輝度差弁別閾を同じ観
測者に生ぜしめるような均一視野の輝度Laは、MOO
n−SpencerCこよつて導かれた次式によつて求
められてきた。
ただし、 ここで、 Lc:中心視野平均輝度すなわち、すい状体が高 1密
度に分布している網膜部位(中心窩)に投影される視野
(中心視野という)の平均輝度(Cd/m”) Lev:等価光膜輝度すなわち、周辺視野(全視視野か
ら中心視野を除いた視野)から目に入射2する光の一部
が眼球内で散乱することによりできる光幕が輝度差弁別
閾に与える影響と等しい影響を与える仮想の光幕輝度(
Cd/771)L(θ・ψ):周辺視野(全視野から中
心視野を除いた視野)内の微小部分の輝度(Cd/イ)
〉θ:視線と考えている周辺視野内の微小部分のな
す角(Rad)ψ:考えている周辺視野内の微小部分の
座標を示す角(Rad)K,,K2:定数
5すなわち、視野内の輝度を遂点測定し、輝
度分布を求め(2)式に代人して等価光幕輝度Levを
求めた後、順応輝度Laを算出するか、あるいは(2)
式に示された特性とほぼ一致した光学特性を有するグレ
アレンズを用いて(1)式の第2項だけを求め、これと
中心視野平均輝度の測定値とを(1)式にしたがつて加
算することlζより、ある視環境に順応した目の順応し
た目の順応輝度を求める方法である。
しかし、後述するような理由により、これまで順応温度
を求めるために用いられてきたMOOn−Spence
rの順応輝度を求める式(1)を用いて順応輝度を正し
く求めることはできず、今日現在順応輝度を正確に求め
る方法ならびに装置は公表されていない。順応輝度の測
定方法の開発のために、発明者らは周辺視野輝度が中心
視の輝度差弁別閾に及ぼす影響について実険的解明を行
なつた結果、(イ)周辺視野の輝度が中心視の輝度差弁
別閾に与える影響は中心窩の光感度を変化させる作用と
、物理的な光幕として閾値を求めようとする対象物と、
その背景の見かけの輝度を強加させる作用とから成り立
つている。
(ロ)通常の視環境では中心窩の光感度状態を変化させ
る作用に比べて、物理的な光幕として視対象物と、その
背景輝度を増加させる作用が大きくなり、周辺視野の平
均輝度が100cd7今醒度以上になると、中心窩の光
感度状態を変化させる作用はほとんど無視できる。
ことが明らかになつた。
しかるに、MOOn−Spencerの順応輝度を求め
る式(1)には周辺視野の輝度が輝度差弁別閾に与える
影響として重要な視対象物と、その背景の見かけの輝度
を増加させる作用が含まれていない。
したがつて、(1)式にもとづいた従来の順応輝度の算
定または測定方法では照明工学的に意味のある順応輝度
を正しく求めることはできない。本発明は前記従来の順
応輝度の測定方法の欠点を除去するものであり、以下本
発明の原理、実施例を図面とともに説明する。第1図お
よび第2図は本発明者らが行なつた心理物理実険の結果
を示したもので、第1図は中心窩が順応している輝度(
中心窩順応輝度)に相当する中心視野平均輝度Lcと、
これによつてきまる輝度差弁別閾ΔLcの関係を、また
第2図は周辺視野輝度による等価光幕輝度と、これによ
つてきまる輝度差弁別閾ΔLevの関係を示したもので
ある。
第1図および第2図(こ示した関係は色々な形の実険式
で表わされた、たとえば次のような実険式で表わすこと
ができる。
中心窩が順応している輝度(中心窩順応輝度)に相当す
る中心視野平均輝度Lcによつてきまる輝度差弁別閾Δ
Lcと周辺視野輝度によつてきまる輝度差弁別閾ΔLe
vの和で与えられる。
すなわち、一方、順応輝度Laと輝度差弁別閾ΔLの関
係は第3図で示され、この関係はたとえば次のような式
で表わすことができる。したがつて不均一視野に順応し
た目の順応輝度Laは不均一視野に順応した目の輝度差
弁別閾ΔLを(5式で求めた後、第3図または(6)式
を用いて求めることができる。
本発明は上述のような測定原理によつて順応輝度を測定
する新規な順応輝度の測定装置に関するものである。
第4図に本発明による順応輝度測定装置の構成プロツク
図を示す。
図中の1は中心視野平均輝度Lcを測定する装置であり
、2は中心視野平均輝度Lcと輝度差弁別閾ΔLcとの
関係(第1図)に対応した特性をもち、中心視野平均輝
度測定装置1からの出力を中心視野による輝度差弁別閾
ΔLcに変換するための関数変換器である。
3は周辺視野輝度による等価光幕輝度Levを測定する
装置であり、4は周辺視野による等価光幕輝度Leと輝
度差弁別閾ΔLevとの関係(第2図)に対応した特性
をもち、等価光幕輝度測定装置3からの出力を等価光幕
輝度による輝度差弁別閾ΔLevに変換するための関数
変換器である。
5は関数変換器2および関数変換器4からの出力を(5
)式にしたがつて合成し、不均一輝度分布を有する視野
に順応した目の輝度差弁別閾ΔLを求める装置である。
6は順応輝度Laと輝度差弁別閾ΔLとの関係(第3図
)に対応した特性をもち、輝度差弁別閾ΔLを求める装
置5の出力を順応輝度Laに変換する関数変換器である
7は関数変換器6の出力すなわち順応輝度の値を表示す
る装置である。
なお中心視野平均輝度測定装置1としては輝度酢を用い
るとよい。
中心視野面の反射率が既知の場合には照度計を用いても
よい。また周辺視野による等価光幕輝度測定装置3とし
ては等価光幕輝度を求める式(2)で表わされる特性と
ほぼ近似した光学特性を有するグレアレンズ(PnOt
OResearch社商品名)を使用した夫幕輝度測定
装置を用いるとよい。この場合、グレアレンズは非結像
レンズであるため、グレアレンズを使用した等価光幕輝
度測定装置の光軸を視対象物の力向と一致させる機構が
必要である。これを実現するためには平均輝度測定装置
を利用することができる。その具体例としては公知のよ
うに輝度計の前面にこの輝度計の光軸と一致させて前述
のグレアレンズが取り付けられるようにしておき、輝度
測定はグレアレンズを外した状態で、等価光幕輝度の測
定はグレアレンズを取り付けた状態で行なう方式を採用
すればよい。この場合出力部は共通となる。しかし、こ
の方式では順応輝度をh↑測しようとする度にグレアレ
ンズの脱着を行なわなければならず、かつ出力信号が中
心視野平均輝度の出力なのか等価光幕輝度の出力なのか
を判別して出力信号の処理をするようにしなければなら
ない。このような点ならびにグレアレンズを順応輝度の
測定時毎に脱着する際のレンズ損傷の心配を回避するた
めには中心視野平均輝度測定装置1と等価光幕輝度測定
装置3とを独立させた方式とすればよい。この場合、前
述したグレアレンズの光軸を視対象物の方向と一致させ
るためには、たとえば第5図に示すような構成にすれば
よい。第5図において、9は等価光幕輝度測定用のグレ
アレンズ、10は中心視野平均輝度測定用の対物レンズ
、11は対物レンズ10によつてとらえられた中心視野
像を肉眼視するための接眼ピースである。
8は等価光幕輝度測定装置と中心視野平均輝度測定装置
とを、それぞれの光学系の光軸が平行(光軸間距離d)
となるようにして連結、固定するための筐体である。
この筐体はエレベータのついた三脚12の雲台13に固
定され俯仰角ξが司変できるようになつている。16は
エレベータ・シヤフト15が常に鉛直方向を向くように
するための水準器である。
上記構成において、まず俯仰角ξの力向の中心視野平均
輝度LcをL↑り、次に等価光幕輝度Leを測定する。
この場合、等価光幕輝度Levを測定するために、中心
視野平均輝度を測定した状態からエレベータ15を使用
して筐体8を下げるべさ鉛直距離をlとすると、lは次
式で与えられる。l二d/COsξ (7
)ここでdおよびξは、それぞれ先述した光軸間距離お
よび俯仰角である。
したがつて、筐体8に市販されている光学傾針訂(オプ
テイカル・クリノメータ)または傾針測定用水準器14
を設定して俯仰角ξが直読できるようにするとともに、
あらかじめ(7)式を用いて中心視野平均輝度測定装置
と等価光幕輝度測定装置の光学系の光軸を一致させるた
めに移動すべき距離lの位置をエレベータ・シヤフト1
5に刻示しておけばよい。
15イはエレベータ・シヤフト15の一部、15口はそ
の拡大図であり、15口における角度表示は俯仰角ξの
ときにエレベータ・シヤフトを固定すべき位置を示す刻
印の例である。
なおt平行した光軸を有する2つの光学系の光軸を一致
させるには次のような機構にしてもよい。すなわち、三
脚12の雲角13の上にエレベータを取り付け、このエ
レベータに平行した光軸を有する2つの光学系を連結し
て固定し、2つの光学系の光軸間距離dだけエレベータ
により上昇または下降させればよい。第4図において、
中心視野平均輝度測定装置1の出力から中心視野による
輝度差弁別閾ΔLcを求めるための関数変換器2および
等価光幕輝度測定装置3の出力信号から周辺視野輝度分
布によつて決まる等価光幕輝度による輝度差弁別閾ΔL
evを求めるための関数変換器4としては対数増幅器と
演算増幅器を組み合わせたアナログ変換器またはコンピ
ユータを用いたデジタル変換器を使用し、関数変換器2
には(3)式で示される特性を、関数変換器4には(4
)式で示される特性を持たせればよい。
なお、(3)式および(4)式は前述のように心理物理
実険の結果(第1図および第2図)をもとにして求めら
れたものであり、実験に全ての人の目が(3)式および
(4)式で示されるような特性をもつているわけではな
く、年令および個人により若干異なる。年令、個人およ
び実験条件による輝度差弁別閾ΔLcおよびΔLevの
バラツキの範囲は第6図および第7図にハツチングで表
わした範囲内にある。これは(3)式および(4)式で
求められる輝度差弁別閾をそれぞれΔLcおよびΔLe
また一般の人々に対して測定される輝度差弁別閾をΔL
c(Real)およびΔLe(「Eal)とするとき次
式で表わされる。0.1JLcくΔLc(Real)く
10ΔLc(8)01ΔLev<Nev(Real)〈
10JLev(9)また、一般に鹿c(Real)(L
c)キKc・ΔLc(Lc) (10)Jflu
e(Real)(Lev)+Kev・ΔLev(Lev
) (自)なる関係が成立する。
ここで、Kc,kevは年令・個人および実5験条件に
よつて定まる定数で0.1〜10までの間の値である。
したがつて、任意の人に対する輝度差弁別閾ΔLc(R
eal)およびΔLev(Real)が求められるよう
にするためには関数変換器2に(代)式で表わされる変
換特性を、関数変換器4にAI)式で表わされる変換特
性をもたせるようにすればよい。
関数変換器2および関数変換器4の出力を(5)式にし
たがつて合成する装置5によつて得られた輝度差弁別器
ΔLに対応した信号を、(6)式にしたがつて順応輝度
Lcに変換する関数変換器6は前述の関数変換器2およ
び4と同様にして作ることができる。なお、関数変換器
2,4および6はそれぞれ第1図、第2図および第3図
に示される特性をもつために、それぞれ実1験回帰式(
3)式、(4)式および(6)式で表わされる関数変換
機能を有している。
しかしながら実験結果を示した第1図、第2図および第
3図に対する実1験式は(3)式、(4)式および(6
)式の他lこ色々な関数形で表わすことができる。した
がつて関数変換器2,4および6はそれぞれ第1図、第
2図および第3図に対応した任意の実1験回帰式で表わ
される変換等性をもつておけばよいことは勿論である。
以上述べてきた順応輝度の測定装置を用いて順応輝度が
求められると、物の見え方、見易さを従来の照度、輝度
といつた測光量だけでなく、順応輝度という生理量をも
含めて検討することができる。
すなわち、順応輝度が求まると任意の輝度分布を有する
視環境において人間がある視対象物の存在を知覚するた
めには、どれだけの輝度が必要であるかを知ることがで
きる。
また、輝度対比弁別力と順応輝度の関係が過去多くの研
究者によつて調べられており、順応輝度が求められると
知覚できる最小の輝度対比および輝度差を知ることが用
能である。
また、人間が視対象物を見るとき感する明るさ(ブライ
トネス)は従来R.HOpkinsOn,S.S.St
evens,C.A.Padghafn.H.HeWi
ttなど多くの研究者によつて研究され、明るさが順応
輝度と視対象物輝度によつて決まることが示されている
一例として、R.G.HOpkinsOnが求めた明る
さの評価式を示す。
ここで、109M:明るさ(ブライトネス)LO:視対
象物の輝度(Cd/Rrl)La:順応輝度(Cd/T
l) 従来、人間が視対象物を見るときに感する明るさ(ブラ
イトネス)に関する研究が多くの研究者によつて行なわ
れながら、実際の照明・視覚技術に広く導人されていな
い最大の理由は順応輝度Laが測定できなかつたことに
ある。
これに対し本発明では順応輝度測定装置と視対象物輝度
測定装置と既存の明るさ(ブライトネス)の評価式で示
される特性をもち順応輝度測定装置の出力と視対象物輝
度測定装置の出力から明るさ(ブライトネス)を求める
関数変換器とを用いて、容易に明るさ計をつくることが
でさるものであり、その工業的効果の大きいものである
【図面の簡単な説明】
第1図は中心視野平均輝度一輝度差弁別閾特性図、第2
図は周辺視野輝度による等価光幕輝度一輝度差弁別閾特
性図、第3図は順応輝度と輝度差弁別閾との関係を表わ
す特性図、第4図は本発明による順応輝度測定装置のプ
ロツク図、第5図は中心視野平均輝度測定装置と等価光
幕輝度測定装置の光学系の光軸一致機構の構成図、第6
図は輝度差弁別閾一中心視野輝度特性図、第7図は輝度
差弁別閾一等価光幕輝度特性図である。 1・・・・・・中心視野平均輝度測定装置、2゜・・゜
゜゜輝度差弁別閾変換用の関数変換器、3・・・・・・
周辺視野輝度の等価光幕輝度測定装置、4・・・・・・
輝度差弁別閾変換用の関数変換器、5・・・・・・輝度
差弁別02)を求める装置、6・・・・・・順応輝度変
換用の関数変換器、7・・・・・・順応輝度表示装置、
8・・・・・・筐体、9・・・・・・グレアレンズ、1
0・・・・・・対物レンズ、11・・・・・・接眼ピー
ス、12・・・・・・三脚、13・・・・・・雲台、1
4・・・・・・傾斜測定用水準器、15・・・・・・エ
レベータシャフト、16・・・・・・水準器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 中心窩順応輝度に相当する中心視野内の平均輝度を
    測定する装置と、周辺視野輝度による等価光幕輝度を測
    定する装置と、中心視野平均輝度と輝度差弁別閾との間
    の関係に対応した特性をもち中心視野平均輝度測定装置
    の出力信号に対応した輝度差弁別閾を求める関数変換器
    と、周辺視野輝度による等価光幕輝度と輝度差弁別閾と
    の間の関係に対応した特性をもち等価光幕輝度測定装置
    の出力信号に対応した輝度差弁別閾を求める関数変換器
    と、この2つの関数変換器の出力を加算する装置と、順
    応輝度と輝度差弁別閾との間の関係に対応した特性をも
    ち、この加算器の出力から順応輝度を求める関数変換器
    とで構成されることを特徴とする順応輝度の測定装置。
JP12081478A 1978-09-29 1978-09-29 順応輝度の測定装置 Expired JPS5940246B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12081478A JPS5940246B2 (ja) 1978-09-29 1978-09-29 順応輝度の測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12081478A JPS5940246B2 (ja) 1978-09-29 1978-09-29 順応輝度の測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5546185A JPS5546185A (en) 1980-03-31
JPS5940246B2 true JPS5940246B2 (ja) 1984-09-28

Family

ID=14795626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12081478A Expired JPS5940246B2 (ja) 1978-09-29 1978-09-29 順応輝度の測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5940246B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0450274Y2 (ja) * 1986-09-20 1992-11-26

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0450274Y2 (ja) * 1986-09-20 1992-11-26

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5546185A (en) 1980-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3371781B1 (en) Systems and methods for generating and using three-dimensional images
US20200297206A1 (en) System for assessing a health condition of a user
CN109310314A (zh) 用于眼位偏斜测量的移动装置应用
CN106821297B (zh) 一种基于头显设备的便携式动态视力检测方法
US10835166B2 (en) Viewer emotion determination apparatus that eliminates influence of brightness, breathing, and pulse, viewer emotion determination system, and program
JP2005253778A (ja) 視線検出方法及び同装置
Barsingerhorn et al. Development and validation of a high-speed stereoscopic eyetracker
WO2018070379A1 (ja) 眼球運動測定装置及び眼球運動解析システム
US11281893B2 (en) Method and device for modifying the affective visual information in the field of vision of an user
Pelz et al. The role of exocentric reference frames in the perception of visual direction
JPS5940246B2 (ja) 順応輝度の測定装置
Steen et al. Effect of filters on disability glare
JPS5922165B2 (ja) 感覚的明るさの測定方法
JPH08167048A (ja) 3次元画像表示装置
de la Torre et al. Real time control device for reading distance and head tilt
JPS59766B2 (ja) ジユンノウキドノソクテイホウホウ
Ferree et al. Relation of size of pupil to intensity of light and speed of vision, and other studies.
JPS59228126A (ja) 不快グレア評価値測定装置
JP2023152578A (ja) 屋外等の明るい環境状況下における視認情景に対する視認者情感判定装置
JPH0315433A (ja) 眼屈折計
JP2805040B2 (ja) 眼屈折力測定装置
Muraoka et al. Experimental Study on Distances of Objects Seen on Flat Panel Display Valuated in Terms of Human Factors
JPS6111087B2 (ja)
JP2775268B2 (ja) 眼屈折力測定装置
JPS63129317A (ja) 高齢者の模型眼