CIE 145-2002 THE CORRELATION OF MODELS FOR VISION AND VISUAL PERFORMANCE《视觉和视觉性能模型的关联》.pdf

1、THE CORRELATION OFMODELS FOR VISION ANDVISUAL PERFORMANCECIE 145:2002UDC: 612.84 Descriptor: VisionISBN 3 901 906 14 2THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATIONThe International Commission on Illumination (CIE) is an organisation devoted to international co-operation and exchange ofinformation amo

2、ng its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists ofthe National Committees in 37 countries and one geographical area and of 9 associate members.The objectives of the CIE are :1. To provide an international forum for the discussion of all mat

3、ters relating to the science, technology and art in the fieldsof light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries.2. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of light and lighting.3. To provide guidance in the application of prin

4、ciples and procedures in the development of international and nationalstandards in the fields of light and lighting.4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science,technology and art in the fields of light and lighting.5. To main

5、tain liaison and technical interaction with other international organisations concerned with matters related to thescience, technology, standardisation and art in the fields of light and lighting.The work of the CIE is carried on by seven Divisions each with about 20 Technical Committees. This work

6、covers subjectsranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed bythese international Divisions of the CIE are accepted throughout the world.A plenary session is held every four years at which the work of the Divisions and Technica

7、l Committees is reviewed, reportedand plans are made for the future. The CIE is recognised as the authority on all aspects of light and lighting. As such itoccupies an important position among international organisations.LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LCLAIRAGELa Commission Internationale de lclair

8、age (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale etlchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. Elleest compose de Comits Nationaux reprsentant 37 pays plus un territoire gographique, et de 9 membres

9、 associs.Les objectifs de la CIE sont :1. De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de lalumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domaines.2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mt

10、rologie dans les domaines de la lumire et de lclairage.3. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales etnationales dans les domaines de la lumire et de lclairage.4. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes, concerna

11、nt toutes matires relatives la science, latechnologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage.5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernes par dessujets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart

12、dans les domaines de la lumire et de lclairage.Les travaux de la CIE sont effectus par 7 Divisions, ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudesstendent des questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techniqueslabors par ces Divisi

13、ons Internationales de la CIE sont reconnus dans le monde entier.Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapportet tablit les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui concerne

14、tous lesaspects de la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisationsinternationales.DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSIONDie Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit unddem Aust

15、ausch von Informationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnikwidmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in 37 Lndern und einem geographischen Gebiet und aus 9assoziierten Mitgliedern.Die Ziele der CIE sind :1. Ein internationaler Mitt

16、elpunkt fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst derLichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein.2. Grundnormen und Verfahren der Metechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln.3. Richtlinien f

17、r die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Entwicklung internationaler und nationaler Normenauf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen.4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet derWissenschaft, Technik und Kunst der Lich

18、ttechnik betreffen.5. Liaison und technische Zusammenarbeit mit anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen derWissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben.Die Arbeit der CIE wird in 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitee

19、s, geleistet. Diese Arbeit betrifft Gebiete mitgrundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von dieseninternational zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind von der ganzen Welt anerkannt.Tagungen werden alle vier Jahre abgehalten

20、, in der die Arbeiten der Divisionen berprft und berichtet und neue Plne fr dieZukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtungangesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen.Publi

21、shed by theCOMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGECIE Central BureauKegelgasse 27, A-1030 Vienna, AUSTRIATel: +43(01)714 31 87 0, Fax: +43(01)713 08 38 18e-mail: ciecbping.atWWW: http:/www.cie.co.at/cie/ CIE 2002THE CORRELATION OFMODELS FOR VISION ANDVISUAL PERFORMANCECIE 145:2002UDC: 612.84 Descrip

22、tor: VisionISBN 3 901 906 14 2CIE 145:2002IIThis Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 1-19 of Division 1“Vision and Colour” and has been approved by the Board of Administration of the CommissionInternationale de lEclairage for study and application. The document reports on c

23、urrentknowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and isintended to be used by the CIE membership and other interested parties. It should be noted,however, that the status of this document is advisory and not mandatory. The latest CIEproceedings or CIE NEWS sh

24、ould be consulted regarding possible subsequent amendments.Ce rapport technique a t prpar par le Comit Technique CIE 1-19 de la Division 1 “Visionet Couleur” et a t approuv par le Bureau dAdministration de la Commission Internationalede lEclairage, pour tude et application. Le document traite des co

25、nnaissances courantes etde lexprience dans le domaine spcifique indiqu de la lumire et de lclairage, et il esttabli pour lusage des membres de la CIE et autres groupements intresss. Il fautcependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Pour connatre dventuelsamendements, consulter

26、 les plus rcents comptes rendus de la CIE ou le CIE NEWS.Dieser Technische Bericht ist vom CIE Technischen Komitee 1-19 der Division 1 “Sehen undFarbe” ausgearbeitet und vom Vorstand der Commission Internationale de lEclairage gebilligtworden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wis

27、sens und Erfahrung indem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, dadas Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Die neuesten CIE-Tagungsberichteoder das CIE NEWS soll

28、ten im Hinblick auf mgliche sptere nderungen zu Rate gezogenwerden.Any mention of organisations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilstevery care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to press,these may not be comprehensive.Toute mention dorganisme

29、 ou de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr lesoin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail nesaurait tre exhaustif.Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch dieCIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellu

30、ng von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt derDrucklegung angewendet wurde, ist es mglich, da diese nicht vollstndig sind. CIE 2002CIE 145:2002IIIThe following members of TC 1-19, “Specification of Visibility for Real Tasks“ took part in thepreparation of this Report. The committee comes under Division

31、 1 “Vision and Colour“.W.K. Adrian, chairman CanadaR. R. Baker UKP.R. Boyce USAA. Denieul FranceH.D. Einhorn (c86) South AfricaR. Gransberg USAB. Green USAL. Halonen, secretary FinlandB.A. Inditsky IsraelT. Kehlibarov BulgariaJ. van Kemenade NetherlandsC.F. Kirschbaum ArgentinaJ. Lecocq FranceS. McF

32、adden CanadaT. Schnell USAW. Stanioch PolandR. Stemprok USAN. Svendenius SwedenT. Takeuchi JapanF. Vienot FranceR. Vincent USADrafted by W. Adrian and R. Gibbons, University of Waterloo, CanadaTable of contentsSUMMARY IVRESUME .IVZUSAMMENFASSUNG VINTRODUCTION 1DEFINITION OF TERMS 1MODEL OF WESTONS D

33、ATA. 1VISUAL ACUITY COMPARISON 4REAS VISUAL PERFORMANCE MODEL 6THE INFLUENCE OF AGE ON VISUAL PERFORMANCE 7COMPARISON OF VISUAL PERFORMANCE DATA 12Muck and Bodmann 12Simonson and Brozek . 13Smith and Rea 14McNelis . 15Loe and Waters. 17Blackwell . 18CAUSES FOR THE DIFFERENCES RESULTING FROM THE WEST

34、ON ET AL. AND REAAND OUELLETTE EXPERIMENTS. 20CONCLUSIONS AND DISCUSSION. 22PRACTICAL APPLICATION OF THE MODEL FOR VISUAL PERFORMANCEPREDICTION 24REFERENCES . 25ACKNOWLEDGEMENT . 26APPENDIX: TABLES OF VISUAL PERFORMANCE FOR VARIOUS PARAMETERS ANDAGE 27CIE 145:2002IVTHE CORRELATION OF MODELS FOR VISI

35、ON AND VISUAL PERFORMANCESUMMARYIn the framework of a research project on vision models, the visual performance data ofdifferent authors have been compared with respect to their relation to background luminance,contrast and size of the critical object. Rea and Ouellette presented a model based on th

36、eirown data on “Reaction Time“, that allows the calculation of Visual Performance (VP) accordingto their definition for given visual task conditions. However, their definition of VP differed fromthose used in all of the other studies considered here.As part of this research project a model for VP wa

37、s developed, based on the verycomprehensive study of H. C. Weston in 1945. He used, as performance criteria, the speedwith which the form of a target could be detected and a term comprising accuracy ofrecognition. Investigations of Muck and Bodmann, using similar criteria, composed of searchtime and

38、 accuracy, have been compared with the Weston model and showed goodagreement. Likewise, the data of Simonson and Brozek, McNelis, Smith and Rea, and Loeand Waters have been examined.The differences between the Rea and Weston models can be attributed to thedifferent criteria used for measurements of

39、Visual Performance. In Reas case, the inverse ofthe time needed to see a target varying in size and contrast was used as a measure; InWestons case it was a composite of visual acuity, time and errors made. The differencesobserved are mainly due to the sensitivity to contrast: Reas model does not sho

40、w significantdependency on contrast but Westons does.It became evident that a strong relationship between visual acuity and performanceexists. The influence of age on visual acuity was found to be of major importance to VisualPerformance also.LA CORRELATION DE MODELES POUR LA VISION ET LA PERFORMANC

41、E VISUELLERESUMEDans le cadre dun projet de recherche sur les modles de vision, les donnes sur les“performances visuelles“ obtenues par divers auteurs ont t compares au point de vue deleur relation avec la luminance du fond, le constraste et la taille de lobjet critique. Rea etOuellette ont prsent u

42、n modle bas sure leurs propres donnes de “Temps de raction“,qui permet le calcul dune “performance visuelle“ (VP) selon leur dfinition, pour desconditions dtermines de tches visuelles. Cependant, leur dfinition de la VP diffre decelles utilises dans toutes les autres tudes considres ici.Dans une par

43、tie de ce projet de recherche un modle de la VP a t dvelopp, bassur ltude trs complte de H. C. Weston en 1945. Il utilisa, comme critre daptitude, lavitesse avec laquelle la forme dune cible peut tre dtecte et un terme relatif lexactitudede reconnaissance. Des investigations de Muck et Bodmann, util

44、isant un critre analoguecombinant temps de reconnaissance et exactitude, ont t compares avec le modle deWeston et ont montr un bon accord. De mme, les donnes de Simonson et Brozek, deSmith et Rea, et de Loe et Waters ont t examines.Les diffrences entre les modles de Rea et Weston peuvent tre attribu

45、es auxdiffrents critres utiliss pour les mesures de “performance visuelle“. Dans le cas de Rea,linverse du temps ncessaire pour percevoir la cible, dont la taille et le contraste sont varis,a t utilis comme mesure; dans le cas de Weston ctait une combinaison de lacuitvisuelle, du temps pass et des e

46、rreurs faites. Les diffrences observes sont principalementdues la sensibilit au contraste: le modle de Rea ne montre pas de dpendancesignificative vis vis du contraste, contrairement celui de Weston.Il apparat vident quil existe une troite relation entre lacuit et laptitude visuelles.Linfluence de l

47、ge sur lacuite visuelle sest galement rvle tre un lment primordial vis vis de la performance visuelle.CIE 145:2002VDIE BEZIEHUNGEN ZWISCHEN MODELLEN FR DEN SEHPROZESS UND DERSEHLEISTUNGZUSAMMENFASSUNGIm Rahmen eines Forschungsvorhabens ber Modelle fr den Sehproze wurden die Datenverschiedener Autore

48、n ber die Sehleistung miteinander verglichen, im Hinblick auf dieBeziehung dieser Daten zu Hintergrundleuchtdichte, Kontrast und Gre der kritischenObjekte. Rea und Ouellette entwickelten ein Modell auf der Basis selbst erhobener Daten zur“Reaktionszeit“, das die Berechnung der Sehleistung (Visual Pe

49、rformance = VP) auf der Basisder von ihnen gewhlten Definition fr vorgegebene Randbedingungen der Sehaufgabezult. Jedoch unterscheidet sich ihre Definition der VP von der in allen anderenUntersuchungen, die hier betrachtet wurden.Im Rahmen des in dieser Publikation behandelten Forschungsvorhabens wurde einModell der VP entwic