FG 10 Physiologie und Wahrnehmung

Die Lichttechnik basiert auf der Helligkeitswahrnehmung elektromagnetischer Strahlung durch das menschliche Auge. Soll eine Lichtquelle neu entwickelt, neue Beleuchtungskonzepte geschaffen, eine neue Licht-Messmethode eingeführt werden, ist all dies ohne Kenntnisse der Physiologie des Auges und der Wahrnehmungsprozesse nicht effizient möglich. Das Verständnis der Helligkeits-, Kontrast-, Form- und Farbwahrnehmung, der Adaptations- und Akkommodationsprozesse, der Alterungsprozesse und der nicht-visuellen Reizverarbeitung gehört zu den wichtigsten Voraussetzungen, um in Zukunft innovative lichttechnische Produkte entwickeln und realisieren zu können. Mit der Thematik »Physiologie und Wahrnehmung« beschäftigt sich das Fachgebiet 10 des TWA.

Forschungsschwerpunkte

Mit Einzug der LED in die Allgemeinbeleuchtung ist eine sehr viel filigranere Lichtverteilung sowohl örtlich als auch spektral möglich. Während z. B. in der Straßenbeleuchtung fast 100 Jahre sehr große »Lichtstrom-Pakete« zur Beleuchtung unserer Straßen und Plätze eingesetzt wurden, ist heute die punktgenaue Ausleuchtung unseres Verkehrsraums denkbar.

Zunächst beschäftigte sich das Fachgebiet mit der Frage der spektralen Verteilung. Basierend auf dem CIE-Modell zur präziseren Beschreibung der Helligkeitswahrnehmung in der Dämmerung wurden von den Vertretern des Fachgebiets umfangreiche Forschungen durchgeführt und die Ergebnisse anderer Forschergruppen ausgewertet. Im Ergebnis zeigte sich, dass das vorgeschlagene Modell sehr nützlich ist, wenn man die physiologischen Rahmenbedingungen beachtet. Dazu zählt, dass im Blickfeld des Beobachters keine Blendquellen installiert sein dürfen. Ist dies nicht der Fall, führt eine Absenkung des Beleuchtungsniveaus unter Beibehaltung eines konstanten peripheren Helligkeitseindrucks zum Verlust an fovealer Sehleistung.

Zur Frage einer optimalen örtlichen Verteilung laufen derzeit noch umfangreiche Untersuchungen. Darüber hinaus beschäftigt sich das Fachgebiet mit Fragen zur Bestimmung und gegenseitigen Beeinflussung von lokalen und globalen Adaptationszustanden der Netzhaut, die modellhafte Beschreibung der psychologischen Blendung, das Verständnis des Sättigungsverhaltens von Zapfen und Stäbchen, die Beschreibung und Anwendung der Kontrast- und Formempfindlichkeit – speziell der lokalen Sehscharfe – als elementare Sehfunktionen.

Aufgabe des »Fachgebiets 10 Physiologie und Wahrnehmung«

Das Fachgebiet hat die Aufgabe, internationale Forschungsergebnisse zu analysieren, zu bewerten und für andere Fachgebiete der LiTG nutzbar zu machen. Weiterhin soll das Wissen in Form von Publikationen und Zeitschriftenartikeln so aufbereitet werden, dass alle Licht-Interessierten die teilweise komplexen Prozesse nachvollziehen und verstehen können.

Publikationen

2013 erschien der Artikel »Lichteinfallstärke – eine neue lichttechnische Grundgröße zur Beschreibung der Lichtrichtung« in der Zeitschrift LICHT, Organ der LiTG. Vor dem Hintergrund, dass mit Hilfe von LED-Matrix-Leuchten zukünftig dynamische Lichtverteilungen im Innen- und Außenbereich möglich sind, werden für eine korrekte Bewertung dringend neue Maßzahlen benötigt. 2015 folgte ein Artikel über das Thema »Blendfrei durch die Nacht«, in dem es ebenfalls um physiologische Grundlagen und ein neues Blendungsbewertungsmodell für die Kraftfahrzeugbeleuchtung ging. Für 2015 ist eine LiTG-Publikation zum Thema »Empfehlungen für Sehen im Alter« geplant. Weiterhin ist ein Artikel über die Beschreibung der psychologischen Blendung von LED-Straßenleuchten in Vorbereitung.

Sprecher

Prof. Dr.-Ing. Stephan Völker, TU Berlin

Mitglieder
Prof. Dr. sc nat. Christoph Schierz, TU Ilmenau
Dipl.-Ing. Dipl.- Psych. Christoph Schulze, TU Dresden