الرؤية الشفقية

الرؤية الشفقية ، والتي تُسمى أحيانًا رؤية الشفق ، هي مزيج من الرؤية النهارية والرؤية الليلية في ظروف الإضاءة المنخفضة (ولكن ليس بالضرورة الظلام). [ 1 ] تتراوح مستويات الإضاءة الشفقية تقريبًا من 0.01 إلى 3.0 شمعة/م² . تقع معظم ظروف الإضاءة الخارجية وإضاءة الشوارع ليلًا ضمن نطاق الإضاءة الشفقية. [ 2 ] 

تستجيب العين البشرية لمستويات الإضاءة المختلفة. ففي ظل مستويات الإضاءة العالية المعتادة خلال النهار (الرؤية النهارية)، تستخدم العين الخلايا المخروطية لمعالجة الضوء. أما في ظل مستويات الإضاءة المنخفضة جدًا، التي تُقابل الليالي المظلمة الخالية من الإضاءة الاصطناعية (الرؤية الليلية)، فتستخدم العين الخلايا العصوية لمعالجة الضوء. وفي كثير من الليالي، يعتمد عمل كل من الخلايا المخروطية والعصوية على الرؤية. تُسهّل الرؤية النهارية إدراك الألوان بشكل ممتاز ، بينما تكاد الألوان تكون غير مرئية في الرؤية الليلية. أما الرؤية الشفقية فتقع بين هذين النقيضين. وفي معظم البيئات الليلية، يمنع وجود كمية كافية من الضوء المحيط حدوث الرؤية الليلية الحقيقية.

على حد تعبير دوكو شرويدر:

لا توجد قيمة إضاءة واحدة تلتقي عندها الرؤية النهارية والرؤية الليلية، بل توجد منطقة انتقالية واسعة بينهما. ولأنها تقع بين الرؤية النهارية والليلية، تُسمى عادةً منطقة الرؤية المتوسطة. ويعود سبب وجود منطقة الرؤية المتوسطة إلى أن نشاط المخاريط والعصي في شبكية العين لا يُفعّل أو يُعطّل ببساطة، بل هناك ما يدعو للاعتقاد بأن كلا النوعين من الخلايا يعملان في جميع ظروف الإضاءة. [ 3 ]

نتيجة للتحول التدريجي من المخاريط إلى العصي في معالجة الضوء، يحدث عدد من التأثيرات البصرية: [ 4 ]

  • تتمتع الخلايا العصوية بحساسية مختلفة للأطوال الموجية، مما يجعل الأجسام الزرقاء تبدو أكثر سطوعًا والأجسام الحمراء تبدو أغمق. يُعرف هذا باسم " انزياح بوركينجي ". [ 4 ] : ​​7
  • يبدو اللون باهتًا وتتغير درجاته، متجهًا نحو لون أرجواني باهت. [ 4 ] : ​​8
  • تتناقص حدة الإدراك المكاني خطيًا مع لوغاريتم الإضاءة. ويصبح "التشويش" المتغير أكثر وضوحًا تدريجيًا. [ 4 ] : ​​8

يتعمد المصورون السينمائيون محاكاة تأثيرات الإضاءة الخافتة لجعل المشاهد تبدو أكثر قتامة مما يمكن أن تحققه الشاشة فعلياً. [ 4 ] : ​​1

القياس الضوئي

تعتمد الطريقة التقليدية لقياس الضوء على افتراض الرؤية النهارية، وغالبًا ما تكون مؤشرًا ضعيفًا لكيفية رؤية الشخص ليلًا. وعادةً ما تركز الأبحاث في هذا المجال على تحسين إضاءة الشوارع والإضاءة الخارجية، بالإضافة إلى إضاءة الطيران .

قبل عام ١٩٥١، لم يكن هناك معيار موحد لقياس الضوء في ظروف الإضاءة الخافتة (الضوء الليلي)؛ إذ كانت جميع القياسات تعتمد على دالة الحساسية الطيفية الضوئية V(λ) التي عُرّفت عام ١٩٢٤. [ ٥ ] وفي عام ١٩٥١، وضعت اللجنة الدولية للإضاءة (CIE) دالة كفاءة الإضاءة في ظروف الإضاءة الخافتة، V'(λ). ومع ذلك، لم يكن هناك نظام لقياس الضوء في ظروف الإضاءة المتوسطة. هذا النقص في نظام قياس مناسب قد يُؤدي إلى صعوبات في ربط قياسات الضوء في ظروف الإضاءة المتوسطة [ ٦ ] بالرؤية. ونظرًا لهذا النقص، أنشأت اللجنة الدولية للإضاءة لجنة فنية خاصة (TC 1-58) لجمع نتائج أبحاث الأداء البصري في ظروف الإضاءة المتوسطة. [ ٧ ]

تم ابتكار نظامي قياس متشابهين للغاية لربط وظائف كفاءة الإضاءة في ظروف الإضاءة الخافتة والضوئية، [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] مما أدى إلى إنشاء نظام موحد لقياس الضوء. وقد لاقى هذا القياس الجديد استحسانًا كبيرًا، لأن الاعتماد على V(λ) وحده لتوصيف إضاءة الليل قد يؤدي إلى استهلاك طاقة كهربائية أكثر من اللازم. ويُعدّ توفير الطاقة باستخدام طريقة جديدة لقياس ظروف الإضاءة المتوسطة كبيرًا؛ إذ يُمكن في بعض الحالات تحقيق أداء فائق مع خفض استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 30 و50% مقارنةً بمصابيح الصوديوم عالية الضغط. [ 11 ]

دالة اللمعان الميزوبية

دالة الإضاءة الميزوسكوبية عند الطول الموجيλ{\displaystyle \lambda }يمكن كتابتها على شكل مجموع مرجح، [ 12 ]

Vم(λ)=(1-x)V(λ)+xV(λ){\displaystyle V_{m}(\lambda )=(1-x)V'(\lambda )+xV(\lambda )}،

أينV(λ){\displaystyle V(\lambda )}هي دالة الإضاءة الضوئية القياسية (تبلغ ذروتها عند 683 لومن/واط عند 555  نانومتر) وV(λ){\displaystyle V'(\lambda )}هي دالة الإضاءة الليلية (تبلغ ذروتها عند حوالي 1700 لومن/واط عند 507  نانومتر)، وهي موحدة من قبل اللجنة الدولية للإضاءة (CIE) والمنظمة الدولية للمقاييس (ISO) . [ 13 ] المعاملx{\displaystyle x}هي دالة للسطوع الضوئيلص{\displaystyle L_{p}}تُستخدم وظائف ترجيح متنوعة، لمصادر الضوء ذات اللون الأزرق الثقيل والأحمر الثقيل، كما اقترحتها منظمتان، هما MOVE ومركز أبحاث الإضاءة (LRC). [ 12 ]

عوامل ترجيح MOVE و LRC
L pيغلب عليه اللون الأزرقأحمر اللون بشكل كبير
(cd/m 2 )يتحركمركز موارد التعلميتحركمركز موارد التعلم
0.010.130.040.000.01
0.10.420.280.340.11
1.00.701.000.681.00
100.981.000.981.00

لاحظ أن منحنيات L px التي حددتها المنظمتان لها أشكال مختلفة تمامًا. تهدف الدالة الموزونة إلى تحديد "الفعالية البصرية"، أي مدى مساعدة مصدر الضوء في مساعدة الإنسان على رؤية جسم ما، وليس أي مستوى إضاءة مُدرَك. يؤدي الاختلاف في كيفية تقييم هذه "الفعالية" إلى اختلاف الأوزان. [ 12 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ستوكمان، أ.؛ شارب، ل. ت. (2006). "في منطقة الشفق: تعقيدات الرؤية الشفقية وكفاءة الإضاءة". مجلة طب العيون وعلم وظائف الأعضاء البصرية. 26 ( 3): 225-239 . doi : 10.1111/j.1475-1313.2006.00325.x . PMID 16684149. S2CID 6184209 .  
  2. منشور CIE رقم 41. الضوء ككمية بصرية حقيقية: مبادئ القياس. 1978.
  3. شرودر، د. (2008). الإضاءة الخارجية: الفيزياء، الرؤية، والإدراك . برلين ونيويورك: سبرينغر . ص 237. ISBN  9781402086021.
  4. 1 2 3 4 5 جاكوبس، ديفيد إي.؛ غالو، أورازيو؛ أ. كوبر، إميلي؛ بولي، كاري؛ ليفوي، مارك (8 مايو 2015). "محاكاة التجربة البصرية للمشاهد شديدة السطوع وشديدة الظلام" (ملف PDF) . معاملات ACM في الرسومات . 34 (3): 1-15 . doi : 10.1145/2714573 .
  5. "الرؤية في ظروف الإضاءة الخافتة وقياس الضوء" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 يونيو 2011 .
  6. منشور اللجنة الدولية للإضاءة رقم 81. قياس الضوء في المناطق المتوسطة: التاريخ والمشاكل الخاصة والحلول العملية. 1989.
  7. ياندان لين، داهوا تشين، وينتشنغ تشين. "أهمية الأداء البصري في ظروف الإضاءة المتوسطة واستخدامه في تطوير نظام قياس ضوئي في ظروف الإضاءة المتوسطة"، البناء والبيئة ، المجلد 41، العدد 2، فبراير 2006، الصفحات 117-125.
  8. ريا م، بولوف ج، فريسينييه-نوفا ج، بيرمان أ. نظام موحد مقترح للقياس الضوئي. أبحاث وتكنولوجيا الإضاءة 2004؛ 36(2):85.
  9. غودمان تي، فوربس إيه، ووكي إتش، إيلوهولما إم، هالونين إل، ألفردينك جيه، فريدينغ إيه، بودروجي بي، فارادي جي، زالماس إيه. كفاءة الرؤية في ظروف الإضاءة الشفقية IV: نموذج ذو صلة بالقيادة الليلية وتطبيقات أخرى. مجلة أبحاث وتكنولوجيا الإضاءة 2007؛ 39(4):365.
  10. "استجابة السائق للأهداف المتحركة المحيطية في ظروف الإضاءة المتوسطة" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 5 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 فبراير 2026 .
  11. مورانت، بيتر. "التقرير النهائي لعرض وتقييم إضاءة الشوارع المتوسطة لشركة غروتون للمرافق، غروتون، كونيتيكت" (ملف PDF) . مركز أبحاث الإضاءة، معهد رينسيلار للفنون التطبيقية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 26 يناير 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 فبراير 2026 .
  12. 1 2 3 لومن الرؤية النهارية والليلية – 4: عندما يخيبنا لومن الرؤية النهارية
  13. ISO/CIE 23539:2023 CIE TC 2-93 القياس الضوئي – نظام CIE للقياس الضوئي الفيزيائي . ISO/CIE. 2023.

للمزيد من القراءة