Исследователи нашли способы оптимизации источников света для зрения

Ученые из неврологического института Бэрроу совершили удивительное открытие в области оптимизации источников света для человеческого зрения.

Настроив осветительные устройства для более эффективного взаимодействия с мозгом человека, исследователи уверены, что можно сэкономить миллионы долларов энергозатрат.

Исследование провели Стивен Макник и Сюзанна Мартинез-Конде. Результаты опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Открытие касается способа, которым люди чувствуют временные модуляции света. Например, большинство осветительных устройств, таких как лампы, мониторы и телевизоры, мерцают. Чем выше частоты мерцания, тем ниже восприятие вспышек, что более удобно для зрителей. В ходе исследования этого явления ученые обнаружили, что существует диапазон динамики вспышек света, который оптимизируем воспринимаемую яркость света без увеличения мощности.

«Мы обнаружили временное сладкое пятно в визуальном восприятии, которое может использоваться для экономии в результате изменения проекта осветительных устройств, чтобы те мерцали с оптимальной динамикой для активизации зрительных нейронов в человеческом мозге», сказал доктор Макник.

Исследователи оценивают, что если в США все осветительные приборы станут мерцать с оптимальной динамикой, это приведет к экономии электричества и энергии на миллиарды долларов.

Чтобы сделать соответствующий вывод, ученые провели эксперименты в рамках двух противостоящих теорий темпорального зрительного восприятия, или как появляется яркий свет. Закон Блоха гласит, что воспринимаемый контраст визуального стимула увеличивается по длительности, но в итоге стабилизируется на 100 миллисекундах. Например, 5-миллисекундная вспышка воспринимается вдвое более яркой, чем 10-секундная, но вспышка длительностью 200 миллисекунд будет казаться столь же яркой, что и вспышка длительностью 400 миллисекунд. Эффект Брока-Зульцера, с другой стороны, гласит, что воспринимаемый контраст сначала растет по длительности, затем достигает пика и падает вновь.

Ученые обнаружили, что несоответствие между законом Блоха и эффектом Брока-Зульцера вызвано типичной погрешностью среди участников эксперимента, что приводит к существенно искаженным данным. Совершенствуя экспериментальный проект для преодоления погрешности, ученые показали, что темпоральное зрение фактические следует за эффектом Брока-Зульцера.

„Исследователи изучают темпоральное зрение более 125 лет, однако данный эксперимент является первым, в ходе которого удалось точно измерить роль темпоральной динамики в восприятии яркости“, сказал доктор Макник. „Если мы внедрим этот тип освещения с оптимальной динамикой мерцания, то сможем значительно сэкономить на электроэнергии“.