CIE 212-2014 Guidance towards Best Practice in Psychophysical Procedures Used when Measuring Relative Spatial Brightness.pdf

1、 TECHNICAL REPORT Guidance towards Best Practice in Psychophysical Procedures Used when Measuring Relative Spatial Brightness CIE 212:2014 UDC: 612.84 Descriptor: Physiological optics. vision 159.931 Vision, psychology ISBN 978-3-902842-51-0 THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The Internati

2、onal Commission on Illumination (CIE) is an organization devoted to international co-operation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in about 40 countries. The objectives o

3、f the CIE are: 1. To provide an international forum for the discussion of all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in

4、 the fields of light and lighting. 3. To provide guidance in the application of principles and procedures in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters rel

5、ating to the science, technology and art in the fields of light and lighting. 5. To maintain liaison and technical interaction with other international organizations concerned with matters related to the science, technology, standardization and art in the fields of light and lighting. The work of th

6、e CIE is carried on by seven Divisions each with about 20 Technical Committees. This work covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the worl

7、d. A plenary session is held every four years at which the work of the Divisions and Technical Committees is reported and reviewed, and plans are made for the future. The CIE is recognized as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among internat

8、ional organizations. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE La Commission Internationale de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage.

9、 Elle est compose de Comits Nationaux reprsentant environ 40 pays. 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 la lumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domai

10、nes. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mtrologie 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 et nationales dans les domaines de la lumire et de lclairage. 4. De pr

11、parer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes matires relatives la science, la technologie 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 des su

12、jets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par sept Divisions, ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplications

13、de lclairage. Les normes et les rapports techniques labors par ces Divisions 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 rapport et tablit les projets de travaux pour l

14、avenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui concerne tous les aspects de la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE)

15、 ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von Informationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in rund 40 Lndern. Die Ziele der CIE sind : 1. Ei

16、n internationales Forum fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Messtechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwick

17、eln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Entwicklung internationaler und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Te

18、chnik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liaison und technische Zusammenarbeit mit anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird in sieben Divisionen, jede

19、 mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet. Diese Arbeit betrifft Gebiete mit grundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind auf der ganzen Welt anerkannt. Alle vi

20、er Jahre findet eine Session statt, in der die Arbeiten der Divisionen berichtet und berprft werden, sowie neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung

21、unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Babenbergerstrasse 9, A-1010 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 e-mail: ciecbcie.co.at www.cie.co.at CIE 2014 - All rights reserved TECHNICAL REPORT Guidance towards Best Practice

22、in Psychophysical Procedures Used when Measuring Relative Spatial Brightness CIE 212:2014 UDC: 612.84 Descriptor: Physiological optics. vision 159.931 Vision, psychology ISBN 978-3-902842-51-0 CIE 212:2014 II This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 1-80 of Division 1 “Visi

23、on and Colour” and has been approved by the Board of Administration as well as by Division 1 of the Commission Internationale de lEclairage. The document reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membe

24、rship and other interested parties. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. Ce rapport technique a t labor par le Comit Technique CIE 1-80 de la Division 1 “Vision et Couleur“ et a t approuv par le Bureau et Division 1 de la Commission Internation

25、ale de lEclairage. Le document expose les connaissances et lexprience actuelles dans le domaine particulier de la lumire et de lclairage dcrit ici. Il est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tous les intresss. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. D

26、ieser Technische Bericht ist vom Technischen Komitee CIE 1-80 der Division 1 “Sehen und Farbe“ ausgearbeitet und vom Vorstand sowie Division 1 der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten G

27、ebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Any mention of organizations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst ev

28、ery 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 ou de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail ne s

29、aurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, besteht die Mglichkeit, dass diese nicht vollstndig sind. CIE 2014 - All ri

30、ghts reserved CIE 212:2014 III The following members of TC 1-80 “Research Methods for Psychophysical Studies of Brightness Judgements” took part in the preparation of this Technical Report. The committee comes under Division 1 “Vision and Colour”. Authors: Fotios, S. United Kingdom (chair) Chan, A.

31、Hong Kong Engelke, U. Netherlands Hanselaer, P. Belgium Houser, K. USA Logadttir, Denmark / Iceland Nagy, B. Brazil / Hungary Niall, K. Canada da Pos, O. Italy Simmons, D. United Kingdom Tassinary, L. USA Vanrie, J. Belgium Wei, M. USA Withouck, M. Belgium Acknowledgement: The committee would like t

32、o acknowledge the support of Dr. Christophe Blaison, Humboldt-Universitt Berlin, Germany, in translating the summary of this Technical Report to French. CIE 212:2014 IV CONTENTS Summary . V Rsum . V Zusammenfassung . V Recommendations 1 1 Introduction 3 1.1 Aim . 3 1.2 Procedures For Brightness Meas

33、urement 3 1.3 Terminology 5 1.4 Exclusions from the Work of TC 1-80 5 2 Size Subtended by the Visual Scene 6 3 Complexity of the Visual Scene 9 4 Evaluation Mode . 14 4.1 Chromatic Adaptation 14 4.2 Position Bias . 16 4.3 Interval Bias 18 4.4 Summary: Evaluation Mode . 19 5 Stimulus Bias . 20 5.1 Ra

34、nge Bias in the Adjustment Procedure. 20 5.2 Adjustment Bias in a Matching Task 24 5.3 Stimulus Bias in Discrimination Task . 25 5.4 Order Effect. 28 6 Visual Objective . 29 6.1 Visual Objective in a Matching Procedure 29 6.2 Items Used in Category Rating 31 7 Best-Practice Guidance 34 7.1 Brightnes

35、s Matching 34 7.2 Brightness Adjustment . 35 7.3 Brightness Discrimination 36 7.4 Brightness Rating 37 7.5 Converging Operations 42 7.6 Further Considerations 43 7.6.1 Apparatus Characteristics 43 7.6.2 Characteristics of Test Participants . 44 7.6.3 Complete Reporting . 46 7.6.4 Practice Trials . 4

36、7 7.6.5 Null-Condition Trials 47 8 Further Work Needed . 48 8.1 Issues Arising from this Report 48 8.2 Issues not Arising in this Report 51 8.2.1 Statistical Methods 51 8.2.2 Alternative Procedures 51 8.2.3 Other Issues 51 References . 52 CIE 212:2014 V GUIDANCE TOWARDS BEST PRACTICE IN PSYCHOPHYSIC

37、AL PROCEDURES USED WHEN MEASURING RELATIVE SPATIAL BRIGHTNESS Summary This report reviews evidence for the procedures and other factors of experiments carried out to investigate relative spatial brightness, making recommendations of those aspects that ought to be considered as essential, or at least

38、 desirable, for best practice. These factors include the size and complexity of the visual field employed in trials, evaluation mode (separate, simultaneous, sequential or successive) and experimental biases associated with selection of stimulus range and response mode. Some of the issues raised wil

39、l be considered, by some, to be obvious and already standard practice: unfortunately such awareness is not widespread. This report hence serves as a guide for those planning experiments to investigate spatial brightness. The proposals are presented as recommendations and not as compulsory. The repor

40、t identifies those issues for which further research is desirable. GUIDE DE BONNES PRATIQUES CONCERNANT LES PROCEDURES PSYCHOPHYSIOLOGIQUES UTILISES LORS DE LA MESURE DE LA LUMINOSIT SPATIALE RELATIVE Rsum Ce rapport examine les procedures et autres facteurs exprimentaux pratiqus lors de linvestigat

41、ion de la luminosit spatiale afin den tirer des recommendations quant aux aspects essentiels, ou tout du moins dsirables, aptent constituer la meilleure des pratiques. Ces facteurs incluent la taille et la complexit des champs de vision employs dans les items exprimentaux, les modes dvaluation (spar

42、, simultan, sequential ou successif) et les biais exprimentaux associs la slection de ltendue des stimuli et le mode de rponse. Certains des problmes abords pourront paratre triviaux, mais, malheureusement, ce savoir nest pas encore diffus de manire optimale. Ce rapport sert donc de guide tous ceux

43、qui projettent dexperimenter dans le domaine de la luminosit spatiale. Il donne un ensemble de recommendations dont le caractre nest pas obligatoire, et il identifie les problmes qui mriteraient davantage de recherche. LEITFADEN ZUR OPTIMALEN VORGEHENSWEISE BEI PSYCHOPHYSISCHEN VERFAHREN ZUR MESSUNG

44、 RELATIVER RUMLICHER HELLIGKEIT Zusammenfassung Dieser Bericht gibt Einsicht in Verfahren und andere Einflussgren bei Experimenten zur Untersuchung relativer rumlicher Helligkeit, und gibt Empfehlungen hinsichtlich jener Gesichtspunkte, die als wesentlich oder zumindest wnschenswert angesehen werden

45、 sollten. Diese Einflussgren schlieen die Gre und Komplexitt des in Versuchen verwendeten Sehfeldes, die Bewertungsmethode (separat, simultan, sequentiell oder sukzessiv), sowie experimentelle Tendenzen, die mit der Auswahl des Reizbereichs und der Antwortmethode zusammenhngen, ein. Einige der aufge

46、worfenen Sachverhalte werden von einigen Lesern als offensichtlich und als gegenwrtige Standardpraxis betrachtet werden, aber leider ist solche Erkenntnis nicht weit verbreitet. Dieser Bericht dient deshalb als Leitfaden fr jene, die Experimente zur Untersuchung rumlicher Helligkeit planen. Die Vors

47、chlge sind als Empfehlungen anzusehen und nicht verpflichtend. Der Bericht stellt die Themen heraus, fr die weitere Forschung wnschenswert ist. CIE 212:2014 VI CIE 212:2014 1 Recommendations This report presents recommended guidance for procedures used to compare spatial brightness under different s

48、ources of light. Some of these items are essential, others may be considered desirable. The body of this report describes the reasons for making these recommendations. i) Recommended requirements Procedure Recommended requirements Matching counterbalance position of the visual scenes (e.g. left and

49、right) counterbalance application of luminance adjustment commence luminance adjustment from high and low initial settings include null-condition trials present visual scenes in all-possible-pairs Discrimination counterbalance position present visual scenes in all-possible-pairs include null-condition trials Adjustment use multiple stimulus ranges use high and low anchors