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Main Title: Bewertung von inhomogenen Leuchtdichtefeldern
Translated Title: Assessment of inhomogeneous luminance fields
Author(s): Önel, Serkan
Advisor(s): Völker, Stephan
Referee(s): Völker, Stephan
Neumann, Cornelius
Schierz, Christoph
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Doctoral Thesis
Language Code: de
Abstract: Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin, ein Bewertungsmodell für inhomogene Leuchtdichtebedingungen zu definieren, die im Rahmen der Anforderungsanalyse zum ortsfesten Markierungslicht entstehen. Die Bewertung wird vor allem durch den Schwellenkontrast und zusätzlich durch die Reaktionszeit operationalisiert. Die umfangreichen Literaturrecherchen zu Schwellenkontrasten unter homogenen und inhomogenen Leuchtdichtebedingungen machen deutlich, dass im inhomogenen Fall die Adaptationsleuchtdichte nicht eindeutig definiert ist. Es existiert zwar eine Reihe von Modellen, allerdings sind diese recht unterschiedlich in ihren Ansätzen. In dieser Arbeit soll eine äquivalente Adaptationsleuchtdichte aus der inhomogenen Leuchtdichte definiert werden, die die gleichen Schwellenkontraste hervorruft. Nach einer Recherche über die vorliegenden Modelle folgen die eigenen Untersuchungen. Bezogen auf das ortsfeste Markierungslicht finden die Untersuchungen in der Peripherie unter inhomogenen Leuchtdichteverhältnissen statt. Der Abbiegevorgang stellt die größte Unfallgefahr dar, da sich dabei die Wege verschiedener Verkehrsteilnehmer kreuzen. Daher ist es für die Verminderung der Unfallgefahr entscheidend, Personen bereits in der Peripherie wahrzunehmen. Dazu werden insgesamt vier Versuche durchgeführt. Die angestrebte Probandenzahl liegt bei 30 Teilnehmern pro Versuchsreihe in den ersten drei Versuchen und im vierten Versuch bei 10 Teilnehmern. In der ersten Versuchsreihe wird zunächst der Einfluss der Objektgröße auf den Schwellenkontrast bei einem inhomogenen Hintergrund untersucht. Das Ziel der zweiten Versuchsreihe ist die Ermittlung einer äquivalenten lokalen Adaptationsleuchtdichte. In der dritten Versuchsreihe wird als mögliche äquivalente Adaptationsleuchtdichte die mittlere Leuchtdichte untersucht, die das Objekt beim Erscheinen vom Hintergrund verdeckt. Variiert wird in der Versuchsreihe der inhomogene Hintergrund, wobei fünf verschiedene inhomogene Hintergründe untersucht werden. Der vierte Versuch stellt eine Wiederholung des dritten Versuchs mit nahezu allen Parametern dar. Nur die Umfeldgröße von 10° des homogenen Hintergrunds wird als einziger Parameter auf 2° verkleinert. Das Ergebnis sind gleiche Schwellenkontraste und nahezu gleiche Detektionswahrscheinlichkeiten. Das Vorgehen aus der vierten Versuchsreihe kann daher als eine sehr gute Approximation zur Bewertung von inhomogenen Leuchtdichtebedingungen mit einer lokal homogenen Adaptationsleuchtdichte für die betrachtete Darbietungsart verstanden werden. Neben den Schwellenkontrasten werden auch die Reaktionszeiten untersucht. Höhere Kontrastwerte führen zu geringeren Reaktionszeiten. An der Schwelle sind die Reaktionszeiten unabhängig vom Kontrastwert und vom Winkel annähernd gleich.
The aim of the present work is to define a model for inhomogeneous luminance conditions which results from the requirement analysis for the stationary marking light. The valuation is mainly operationalized by the threshold contrast and additionally by the reaction time. Extensive literature research on threshold contrasts under homogeneous and inhomogeneous luminance conditions makes it clear that in the inhomogeneous case, adaptation luminance is not clearly defined. Although there are several models, they are different in their approaches. In this work an equivalent adaptation luminance that causes the same threshold contrasts is to be defined from inhomogeneous luminance. After research on various models, my own investigation follows based on the stationary marking light. The investigations take place in the periphery under inhomogeneous luminance ratios. The turning process of a car represents the greatest risk of accidents. It is important that persons in the periphery are already perceived to reduce the risk. There are four experiments. The desired number of test subjects is thirty participants per test series in the first three trials and the fourth trial with ten participants. The first experiment determines the influence of object size on threshold contrast with an inhomogeneous background. The aim of the second series of experiments is to determine an equivalent local adaptation luminance. In the third series of experiments, as a possible equivalent adaptation luminance is examined as the mean luminance of a background which is covered by the object when it appears. In the series of experiments, the inhomogeneous background is varied. Five different inhomogeneous backgrounds are examined. The fourth attempt is a repetition of the third experiment with almost all parameters. Only the environment size of 10° of the homogeneous background is reduced as the only parameter to 2°. The results are equal threshold contrasts and nearly equal detection probabilities. The procedure from the fourth series of experiments, therefore, represents a strong approximation for the evaluation of inhomogeneous luminance conditions with a locally homogeneous adaptation luminance for the type of presentation considered. In addition to the threshold contrast, reaction times are also examined. Higher contrast values lead to shorter reaction times. At the threshold, the response times do not differ significantly regardless of the contrast and angle.
URI: https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/10917
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-9810
Exam Date: 20-Feb-2020
Issue Date: 2020
Date Available: 27-Jul-2020
DDC Class: 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Subject(s): Schwellenkontrast
äquivalente Adaptationsleuchtdichte
inhomogene Leuchtdichtebedingungen
Markierungslicht
mesopische Adaptationsbedingungen
threshold contrast
equivalent adaptation luminance
inhomogeneous luminance conditions
marking light
mesopic luminance ratios
License: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Series: Schriftenreihe des Fachgebietes Lichttechnik
Series Number: 17
EISSN: 2198-5103
ISBN: 978-3-7983-3148-8
Notes: Gedruckt erschienen im Universitätsverlag der TU Berlin, ISBN 978-3-7983-3147-1 (ISSN 2196-338X)
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