1、ISBN 978 3 901906 88 6 RECOMMENDED SYSTEM FOR MESOPIC PHOTOMETRY BASED ON VISUAL PERFORMANCE CIE 191:2010 UDC: 612.843.362.3 Descriptor: Mesopic vision 535.24 Photometry 612.843.364.2 Night value curve THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is
2、 an organisation 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 of the CIE are: 1. To provide an internat
3、ional 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 the fields of light and lighting. 3. To
4、 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 relating to the science, technology and art
5、 in the fields of light and lighting. 5. To maintain liaison and technical interaction with other international organisations concerned with matters related to the science, technology, standardisation and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried on by seven Divisions e
6、ach 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 world. A plenary session is held every four
7、years at which the work of the Divisions and Technical Committees is reviewed, reported and plans are made for the future. The CIE is recognised as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organisations. LA COMMISSION INTERNATI
8、ONALE 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. Elle est compose de Comits Nationaux reprse
9、ntant 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 domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes d
10、e 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 prparer et publier des normes, rapports et aut
11、res 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 sujets relatifs la science, la technologie, la
12、 normalisation et lart 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 dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techni
13、ques 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 lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute
14、 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) ist eine Organisation, die sich der internatio
15、nalen 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. Ein internationaler Mittelpunkt fr Diskussionen a
16、ller 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 entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von
17、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, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffe
18、n. 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 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet.
19、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 von der ganzen Welt anerkannt. Alle vier Jahre findet eine Session statt, in der die
20、 Arbeiten der Divisionen berprft, berichtet und 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 unter den internationalen Organisationen. Published by the
21、COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Kegelgasse 27, A-1030 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 0, Fax: +43(1)714 31 87 18 e-mail: ciecbcie.co.at WWW: http:/www.cie.co.at/ CIE 2010 - All rights reserved ISBN 978 3 901906 88 6 RECOMMENDED SYSTEM FOR MESOPIC PHOTOMETRY BASED ON V
22、ISUAL PERFORMANCE CIE 191:2010 UDC: 612.843.362.3 Descriptor: Mesopic vision 535.24 Photometry 612.843.364.2 Night value curve CIE 191:2010 This Draft Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 1-58 of Division 1 Vision and Colour“ and has been approved by the Board of Administrat
23、ion of the Commission Internationale de lEclairage for study and application. 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 membership and other interested parties. It should be noted, however
24、, that the status of this document is advisory and not mandatory. The latest CIE proceedings or CIE NEWS should be consulted regarding possible subsequent amendments. Ce rapport technique a t labor par le Comit Technique CIE 1-58 de la Division 1 “Vision et Couleur“ et a t approuv par le Bureau de l
25、a Commission Internationale de lEclairage, pour tude et emploi. 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
26、 document est indicatif et non obligatoire. Il faut consulter les plus rcents comptes rendus de la CIE, ou le CIE NEWS, en ce qui concerne des amendements nouveaux ventuels. Dieser Entwurf eines Technischen Berichts ist vom Technischen Komitee CIE 1-58 der Division 1 “Sehen und Farbe“ ausgearbeitet
27、und vom Vorstand der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte
28、 jedoch beachtet werden, dass das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Die neuesten CIE-Tagungsberichte oder die CIE NEWS sollten im Hinblick auf mgliche sptere nderungen zu Rate gezogen werden. Any mention of organisations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst ever
29、y 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 sau
30、rait 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, ist es mglich, dass diese nicht vollstndig sind. CIE 2010 - All rights reserv
31、ed II CIE 191:2010 The following members of TC 1-58 “Visual Performance in the Mesopic Range“ took part in the preparation of this Technical Report. The committee comes under Division 1 “Vision and Colour”. L. Halonen Finland (chair) M. Puolakka Finland (secretary) M. Ayama Japan P. Bodrogi Germany
32、J. Bullough USA E.C. Burini Brazil D.L. Crawford USA K. ChangSoon Republic of Korea O. DaPos Italy T. Goodman United Kingdom N. Itoh Japan C. Knight Netherlands L. Leetzow USA M.S. Rea USA K. Sagawa Japan J. Schanda Hungary F. Vinot France S. Vlker Germany L. Yandan China E. Yandek USA III CIE 191:2
33、010 CONTENTS SUMMARY V RESUME V ZUSAMMENFASSUNG V TERMINOLOGY 1 1 INTRODUCTION 2 1.1 Background 2 1.2 Objectives 3 2 RECOMMENDED SYSTEM FOR PERFORMANCE BASED MESOPIC PHOTOMETRY 4 3 MESOPIC VISUAL PERFORMANCE AND MESOPIC CONDITIONS 5 3.1 Most Relevant Mesopic Applications 5 3.2 Critical Visual Tasks
34、6 3.2.1 Characteristics of the Visual Tasks 6 3.2.2 Parameters for Defining Visual Performance 8 3.3 Definition of Mesopic Visual Performance 13 4 SYSTEMS FOR MESOPIC PHOTOMETRY BASED ON VISUAL TASK PERFORMANCE 14 4.1 Introduction 4.2 USP-System 14 4.3 MOVE-System 19 4.4 Intermediate System 24 5 TES
35、T DATA AND PROCEDURES 31 5.1 Procedures for Testing the Proposed Systems 31 5.1.1 Calculation of Mesopic Contrasts for Constant Visual Performance 31 5.1.2 Trend Analysis 31 5.2 Data Sources 32 5.2.1 General Requirements 32 5.2.2 Data Sources for Mesopic Contrast Analysis 32 5.2.3 Data Sources for T
36、rend Analysis 34 6 TESTING THE CANDIDATE SYSTEMS 37 6.1 General Comparison of the Systems 37 6.2 Mesopic Contrast Analysis 41 6.2.1 Contrast Threshold Data of Raphael and Leibenger 41 6.2.2 Contrast Threshold Data of Vas and Bodrogi 44 6.2.3 Reaction Time Data of Orrevetelinen 44 6.2.4 Discussion of
37、 Mesopic Contrast Analysis 45 6.3 Trend Analysis 48 6.3.1 Driver Decision Data of Akashi et al. 48 6.3.2 Contrast Threshold Data of Viikari et al. 61 6.3.3 Reaction Time Data of Viikari et al. 62 6.4 Summary of Test Results 63 7 SUMMARY AND CONCLUSIONS 65 8 REFERENCES 69 9 BIBLIOGRAPHY 71 APPENDIX 7
38、2 IV CIE 191:2010 RECOMMENDED SYSTEM FOR MESOPIC PHOTOMETRY BASED ON VISUAL PERFORMANCE SUMMARY This report deals with visual task performance based approaches to mesopic photometry, with a major aim to establish appropriate mesopic spectral sensitivity functions to serve as the foundation of a syst
39、em of mesopic photometry. A review of the most important visual tasks and the range of visual conditions typically encountered in the context of night-time driving is given. The existing visual performance based systems for mesopic photometry were reviewed and tested with new independent data source
40、s. The outcome of the analysis and testing is a recommended system for mesopic photometry based on visual performance. The report summarises the justifications for the recommended system and gives general guidelines for its use and application. SYSTEME DE PHOTOMETRIE MESOPIQUE RECOMMANDE FONDE SUR L
41、A PERFORMANCE VISUELLE RESUME Ce rapport traite dapproches de la photomtrie msopique fondes sur la performance de tches visuelles, avec lobjectif principal dtablir des fonctions de sensibilit spectrale msopique convenables servant de base un systme de photomtrie msopique. Le rapport donne un inventa
42、ire des tches visuelles les plus importantes, ainsi que lventail des conditions visuelles caractristiques rencontres dans le cadre de la conduite de nuit. Les systmes existants fonds sur la performance visuelle pour la photomtrie msopique sont passs en revue et tests avec de nouvelles sources indpen
43、dantes de donnes. Le rsultat de cette analyse et de ces tests est un systme de photomtrie msopique recommand, fond sur la performance visuelle. Le rapport rcapitule les justifications du systme recommand et donne des orientations gnrales pour son usage et son application. EMPFOHLENES SYSTEM FR MESOP
44、ISCHE PHOTOMETRIE BASIEREND AUF VISUELLER LEISTUNG ZUSAMMENFASSUNG Dieser Bericht behandelt Anstze fr mesopische Photometrie basierend auf visueller Leistung, mit dem wesentlichen Ziel, geeignete mesopische spektrale Empfindlichkeitsfunktionen festzulegen, die als Grundlage eines Systems der mesopis
45、chen Photometrie dienen sollen. Es wird ein berblick ber die wichtigsten visuellen Aufgaben und den Bereich visueller Bedingungen, die typischerweise im Zusammenhang mit nchtlichem Autofahren anzutreffen sind, gegeben. Die bestehenden auf visueller Leistung basierenden Anstze fr mesopische Photometr
46、ie wurden berprft und mit neuen unabhngigen Datenquellen getestet. Das Ergebnis der Analyse und der Tests ist ein empfohlenes System fr mesopische Photometrie basierend auf visueller Leistung. Der Bericht fasst die Begrndungen fr das empfohlene System zusammen und vermittelt allgemeine Richtlinien f
47、r Gebrauch und Anwendung. V CIE 191:2010 VI CIE 191:2010 TERMINOLOGY mesopic visual performance performance of the visual system for various visual tasks (e.g. contrast detection, speed of performance) when the eye is adapted to levels of luminance above the scotopic range and below the photopic ran
48、ge and where both the rods and cones contribute to vision system of mesopic photometry defined set of mesopic spectral sensitivity functions with a procedural model incorporating these functions to allow their use in a photometric measurement system between the scotopic and photopic luminance region
49、s visual performance based mesopic photometry defined set of mesopic spectral sensitivity functions based on visual task performance criteria (i.e. recognition, detection, reaction time (RT) tasks) with a procedural model incorporating these functions to allow their use in a photometric measurement system between the scotopic and photopic luminance regions S/P-ratio ratio of the luminous outp
