Diplomová práce se zabývá zkoumáním spektrální fyziologické citlivosti lidského oka při subjektivním měření Planckovy konstanty, a s tím souvisejícími tématy, jako je psychofyzikální funkce K´() a K() popisující citlivost oka na různé vlnové délky při fotopickém a skotopickém vidění, zrakové vnímání - vytváření zrakového vjemu, teorie barevného vidění, adaptace oka na tmu, úvod do kvantové teorie a problematika LED.
Cílem experimentální části této práce bylo provést analýzu spektrálních křivek citlivosti oka pro fotopické (čípky) a skotopické (tyčinky) vidění za podmínek určité předchozí adaptace na tmu před samotným měřením a během něj. Měření bylo realizováno za pomocí LED diod vybraných vlnových délek. Zaznamenávala se přesná hodnota napětí v okamžiku rozsvícení LED - v tento moment vznikl první zrakový vjem bílého světla. Následně se zaznamenávala hodnota napětí v momentě, kdy fyziologie oka vytvořila barevný vjem. Z hodnot napětí byly výpočtem určeny hodnoty Planckovy konstanty, které sloužily ke srovnání s hodnotou Planckovy konstanty uváděné v literatuře, a rovněž k celkovému vyhodnocení spektrální fyziologické citlivosti oka. V průběhu měření a z naměřených a vypočtených hodnot se došlo k mnoha překvapivým a zajímavým poznatkům a výsledkům, jenž této tématice udávají nový rozměr.
Anotace v angličtině
The thesis deals with the investigation of the spectral physiological sensitivity of the human eye during subjective measurement of Planck's constant and related topics such as the psychophysical functions K´() and K() describing the sensitivity of the eye to different wavelengths in photopic and scotopic vision, visual perception - the formation of visual perception, the theory of colour vision, adaptation of the eye to darkness, introduction to quantum theory and LED issues.
The aim of the experimental part of this thesis was to analyse the spectral sensitivity curves of the eye for photopic (cones) and scotopic (rods) vision under conditions of some prior adaptation to darkness before and during the actual measurement. The measurements were performed using LEDs of selected wavelengths. The exact voltage value at the moment of LED illumination was recorded - at this moment the first visual perception of white light was created. Subsequently, the voltage value was recorded at the moment when the eye physiology created the colour perception. From the voltage values, Planck's constant values were determined by calculation and used for comparison with the Planck's constant values reported in the literature, as well as for an overall evaluation of the spectral physiological sensitivity of the eye. In the course of the measurements and from the measured and calculated values, many surprising and interesting findings and results were obtained that give a new dimension to this topic.
Klíčová slova
-
Klíčová slova v angličtině
-
Rozsah průvodní práce
-
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce se zabývá zkoumáním spektrální fyziologické citlivosti lidského oka při subjektivním měření Planckovy konstanty, a s tím souvisejícími tématy, jako je psychofyzikální funkce K´() a K() popisující citlivost oka na různé vlnové délky při fotopickém a skotopickém vidění, zrakové vnímání - vytváření zrakového vjemu, teorie barevného vidění, adaptace oka na tmu, úvod do kvantové teorie a problematika LED.
Cílem experimentální části této práce bylo provést analýzu spektrálních křivek citlivosti oka pro fotopické (čípky) a skotopické (tyčinky) vidění za podmínek určité předchozí adaptace na tmu před samotným měřením a během něj. Měření bylo realizováno za pomocí LED diod vybraných vlnových délek. Zaznamenávala se přesná hodnota napětí v okamžiku rozsvícení LED - v tento moment vznikl první zrakový vjem bílého světla. Následně se zaznamenávala hodnota napětí v momentě, kdy fyziologie oka vytvořila barevný vjem. Z hodnot napětí byly výpočtem určeny hodnoty Planckovy konstanty, které sloužily ke srovnání s hodnotou Planckovy konstanty uváděné v literatuře, a rovněž k celkovému vyhodnocení spektrální fyziologické citlivosti oka. V průběhu měření a z naměřených a vypočtených hodnot se došlo k mnoha překvapivým a zajímavým poznatkům a výsledkům, jenž této tématice udávají nový rozměr.
Anotace v angličtině
The thesis deals with the investigation of the spectral physiological sensitivity of the human eye during subjective measurement of Planck's constant and related topics such as the psychophysical functions K´() and K() describing the sensitivity of the eye to different wavelengths in photopic and scotopic vision, visual perception - the formation of visual perception, the theory of colour vision, adaptation of the eye to darkness, introduction to quantum theory and LED issues.
The aim of the experimental part of this thesis was to analyse the spectral sensitivity curves of the eye for photopic (cones) and scotopic (rods) vision under conditions of some prior adaptation to darkness before and during the actual measurement. The measurements were performed using LEDs of selected wavelengths. The exact voltage value at the moment of LED illumination was recorded - at this moment the first visual perception of white light was created. Subsequently, the voltage value was recorded at the moment when the eye physiology created the colour perception. From the voltage values, Planck's constant values were determined by calculation and used for comparison with the Planck's constant values reported in the literature, as well as for an overall evaluation of the spectral physiological sensitivity of the eye. In the course of the measurements and from the measured and calculated values, many surprising and interesting findings and results were obtained that give a new dimension to this topic.
Klíčová slova
-
Klíčová slova v angličtině
-
Zásady pro vypracování
Tématem práce bude analýza vlivu fyziologické citlivosti oka při procesu subjektivního přibližného nalezení hodnoty Planckovy konstanty. V teoretické části bude uvedena základní teorie o zrakovém vnímání a souvisejících fyzikálních principech vidění. Zejména budou popsány vlastnosti zrakového vjemu za různých světelných podmínek (fotopické, skotopické, mezopické vidění, citlivost oka). Dále bude uveden význam Planckovy konstanty a stručně popsány možnosti jejího určení při subjektivním vyhodnocení prahové hodnoty světelného vjemu během procesu rozsvěcení LED – při generaci prvních fotonů na polovodičovém rozhraní P-N. V této souvislosti budou též uvedeny nezbytné informace o problematice fyzikálních vlastností P-N přechodu. V experimentální části bude provedeno měření pro vhodné diody odlišných vlnových délek, stimulující různé typy fotoreceptorů. Naměřené výsledky a výpočtem určené hodnoty Planckovy konstanty budou sloužit při srovnání s hodnotou Planckovy konstanty uvedené v literatuře k celkovému vyhodnocení spektrální fyziologické citlivosti zraku.
Zásady pro vypracování
Tématem práce bude analýza vlivu fyziologické citlivosti oka při procesu subjektivního přibližného nalezení hodnoty Planckovy konstanty. V teoretické části bude uvedena základní teorie o zrakovém vnímání a souvisejících fyzikálních principech vidění. Zejména budou popsány vlastnosti zrakového vjemu za různých světelných podmínek (fotopické, skotopické, mezopické vidění, citlivost oka). Dále bude uveden význam Planckovy konstanty a stručně popsány možnosti jejího určení při subjektivním vyhodnocení prahové hodnoty světelného vjemu během procesu rozsvěcení LED – při generaci prvních fotonů na polovodičovém rozhraní P-N. V této souvislosti budou též uvedeny nezbytné informace o problematice fyzikálních vlastností P-N přechodu. V experimentální části bude provedeno měření pro vhodné diody odlišných vlnových délek, stimulující různé typy fotoreceptorů. Naměřené výsledky a výpočtem určené hodnoty Planckovy konstanty budou sloužit při srovnání s hodnotou Planckovy konstanty uvedené v literatuře k celkovému vyhodnocení spektrální fyziologické citlivosti zraku.
Seznam doporučené literatury
TUNNACLIFFE, Alan H. Introduction to visual optics. 4th ed. London: Association of British Dispensing Opticians, 1993. ISBN 978-0-90009-928-1.
Význam mezopického vidění pro praxi. Světlo. 2007, 2007(38), 3.
MIŠEK, Ján, Josef KORTÁN a Ladislav KUCERA. Polovodičové zdroje optického záření. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988. Polovodičová technika.
Physics of optoelectronic devices. 2nd ed. New York: Wiley, 1995. ISBN 0-471-10939-8.
Seznam doporučené literatury
TUNNACLIFFE, Alan H. Introduction to visual optics. 4th ed. London: Association of British Dispensing Opticians, 1993. ISBN 978-0-90009-928-1.
Význam mezopického vidění pro praxi. Světlo. 2007, 2007(38), 3.
MIŠEK, Ján, Josef KORTÁN a Ladislav KUCERA. Polovodičové zdroje optického záření. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1988. Polovodičová technika.
Physics of optoelectronic devices. 2nd ed. New York: Wiley, 1995. ISBN 0-471-10939-8.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby diplomové práce
Bc. Markéta Štěpková: Analýza citlivosti zraku při subjektivním měření Planckovy konstanty
Studentka prezentovala obsah diplomové práce. Byly přečteny posudky vedoucího práce i oponenta.
Studentka reagovala na všechny dotazy a připomínky vedoucího i oponenta práce.
Diskuze k obhajobě:
- Ověření hlavního cíle experimentu.
- Způsob ověření průběhu citlivosti křivek skotopického a fotopického vidění.
- Porovnání výsledků studie s důrazem na vliv zelené barvy, u již provedených experimentů.
- Pozorování odlišného barevného vjemu při nízkém napětí u LED diod. Spektrum LED diod užitých v experimentu.
- Velikost kroku změny napětí nastavovaného při experimentu.
- Korespondence vlnových délek diod.
Hodnocení vedoucího bakalářské práce: A
Hodnocení oponenta bakalářské práce: C
Celkové hodnocení: B