Analýza vlivu modrého světla na lidského pozorovatele

Abstract

V současném světě je téma škodlivosti modrého světla poměrně rozšířené, a proto se tuto modrou složku umělého osvětlení snažíme zejména v noci potlačit. Tato práce podává ucelený přehled o možných rizicích spojených s umělým modrým světlem a hlavních důvodech, proč je toto světlo pro člověka vůbec škodlivé. Následně extrapoluje data o jednom z faktorů (ipRGC), který udává, jaké vlnové délky světla jsou pro člověka nejškodlivější z hlediska produkce melatoninu. Uvedená data poté využívá ke stanovení účinnosti spektrální propustnosti tří optických filtrů (antiblue, žlutý a červený) a jednoho softwarového filtru (s maximální nastavenou filtrací). Poté u dvou zobrazovačů (OLED a LCD) určuje barevné rozdíly metrikou CIEDE2000 na barvách testovacího obrazce Macbeth, aby tak bylo znázorněno, jakým způsobem se zmíněné filtrace modré složky podepíšou na důvěryhodnosti barevného vjemu, a zároveň jsou tato data mezi filtry a monitory porovnány. Také zobrazuje omezení barevných gamutů způsobených filtrací u těchto displejů. Nakonec, na základě měření změn vyzařovaných spekter čistě červené, zelené, modré a bílé barvy u OLED panelu, pro různé úrovně softwarové filtrace, simuluje vliv těchto filtrací na barevném obrazci Macbeth. Výsledky normalizuje, aby si simulovaný a měřený výsledek zkreslení pro maximální softwarovou filtraci odpovídaly, a poté porovnává poměry účinností všech filtrací a způsobeného barevného zkreslení. Tímto navrženým způsobem hodnotí průměrnou věrnost vjemu reprodukovaných barev. Výsledek z těchto vzorků například ukázal, že u OLED panelu se maximální softwarová filtrace vyrovná té optické červené filtraci.

Nowadays, the topic of the harmfulness of blue light is relatively widespread, which is why we try to suppress this blue component of artificial lighting, especially at night. This thesis provides a comprehensive overview of the possible risks associated with artificial blue light and the main reasons why this light is harmful to humans in the first place. It then extrapolates data from one of the factors (ipRGC), which indicates which wavelengths of light are most harmful to humans. It then uses the data to determine the spectral transmittance efficiency of three optical filters (antiblue, yellow and red) and one software filter (with filtration set to maximum). It then calculates the colour differences of the two displays (OLED and LCD) using the CIEDE2000 metric on the Macbeth test pattern colours to show how the blue component filtering affects the credibility of the colour perception and compares these data between filters and monitors. It also shows the colour gamut limitation caused by filtering on these displays. Finally, by measuring the changes in the radiated red, green, blue and white colour spectra of the OLED panel, for different levels of software filtering, it simulates the effect of these filtering on the Macbeth colour pattern. It normalizes the results so that the simulated and measured distortion result for maximum software filtering matches, and then compares the efficiency ratios of all filtering and the colour distortion caused. This way, it evaluates the average fidelity of the perceived colours. The result of these samples showed e.g., that for the OLED panel, the maximum software filtering results equals that of the optical red filtering.