Dissertationen

Doktorarbeiten am Fachgebiet Lichttechnik seit 2010

Nina Müller: Komplexitätswahrnehmung im nächtlichen Straßenverkehrsraum – Einflussfaktoren und Analyse

N_Mueller
Nina Müller

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, Einflussfaktoren auf die Beanspruchung des Kraftfahrers im nächtlichen Straßenverkehr zu identifizieren und deren Einfluss qualitativ zu bewerten. Schwerpunkte liegen dabei auf der lichttechnischen Beurteilung dieser Faktoren und auf der Eignung biophysikalischer Signale zur Bewertung der verursachten Beanspruchung. Dazu wurden Testreihen im nächtlichen Straßenumfeld sowie im Fahrsimulator durchgeführt; die Blendung wurde isoliert im Labor untersucht.

Basierend auf den Ergebnissen wurde ein qualitatives Komplexitätsmodell für das nächtliche Straßenumfeld entworfen.

Veröffentlichung: 2017 Link zur Dissertation

Daniel Englisch: Untersuchungen zur spektralen Empfindlichkeit des Auges für Detektion und physiologische Blendung im mesopischen Bereich.

Daniel Englisch
Daniel Englisch

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Bestimmung der spektralen Empfindlichkeit in mesopischen Umfeldbedingungen. Untersucht werden die Empfindlichkeiten für Detektionsobjekte, welche sowohl foveal, als auch peripher im Gesichtsfeld auftauchen, sowie für die physiologische Blendung. Zur Bestimmung der Empfindlichkeiten wurden die jeweiligen Wahrnehmungsschwellen mithilfe einer adaptiven Prozedur bestimmt. Ermittelt wurde die Empfindlichkeit der Detektion für Umfeldleuchtdichten von LU = 0,1 cd=m2 und 1 cd=m2 und jeweils die Detektionswinkel von [theta] = 0° und [theta] = 20°. Zusätzlich wurden die Daten aus einer vorangegangenen Arbeit bei den Winkeln [theta] = 2,65° und [theta] = 10° verwendet und analysiert.

Veröffentlichung: 2017 Link zur Dissertation

Wjatscheslaw Pepler: Photopische Helligkeitswahrnehmung in der Innenraumbeleuchtung mit unterschiedlichen Lichtquellen

Wjatscheslaw Pepler
Wjatscheslaw Pepler

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Helligkeitseindruck von Lichtquellen unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung auf Probanden untersucht. Die Bewertung der Helligkeit hängt dabei nicht nur von der Leuchtdichte, sondern auch der Farbtemperatur signifikant ab. Desweiteren wurden unterschiedliche aktuelle Helligkeitsmodelle auf ihre Übereinstimmung mit den gewonnenen Ergebnissen geprüft.

Veröffentlichung: 2017 Link zur Dissertation

Marvin Böll: Untersuchungen zur Vorhersage und Beschreibung der Farbwahrnehmung von Beleuchtungsspektren durch modifizierte Spektralwertfunkionen

Marvin Böll
Marvin Böll

Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem instrumentellen Farbabstand, der entsteht, wenn zwei Lichtquellen mit gleichem Farbort, aber unterschiedlichem Spektrum, visuell aufeinander abgeglichen werden. Es wird mit Hilfe physiologischer Tests untersucht, wie stark sich die teilnehmenden Testpersonen in ihrer Farbwahrnehmung unterscheiden. Des Weiteren wird verglichen, wie sich die Verwendung konventioneller und alternativer Spektralwertfunktionen auf die Berechnung der Farborte und auf den Farbabstand zwischen den visuell abgeglichenen Lichtquellen auswirken.

Veröffentlichung: 2016 Link zur Dissertation

Felix Kimme: Farbmetrische Aspekte digitaler Bilderfassung und -wiedergabe mit LED-basierter Beleuchtung

In der heutigen Informationsgesellschaft ist die digitale Bilderfassung und -wiedergabe eine der Schlüsseltechnologien. Die Verfügbarkeit digitaler Bildwandler und Bildschirme ermöglicht deren Einsatz nicht nur in der Fotografie, sondern beispielsweise auch in der Medizintechnik und bei Film- und Fernsehaufnahmen. Speziell die private Fotografie wurde durch die Verbreitung von Digitalkameras und Mobiltelefonen mit integrierten Kameras revolutioniert. Dabei gibt es seit einiger Zeit den Trend, die Auflösung der kompakten Kamerasensoren zu erhöhen.

Veröffentlichung: 2016 Link zur Dissertation

Dmitrij Polin: Flimmereffekte von pulsweiten-modulierter LED-Beleuchtung

Dmitrij Polin
Dmitrij Polin

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung von Flimmereffekten, die bei PWM-gedimmten LED-Beleuchtung entstehen. Für die Anwendungen in Büro- und Kfz-Beleuchtung soll die minimale PWM-Frequenz ermittelt werden, bei der keine Flimmereffekte, wie direkt wahrnehmbares Flimmern, der Stroboskopeffekt und der Perlschnureffekt, auftreten können. Die Literaturrecherche zeigt, dass der Fokus vieler physiologischen Studien auf der direkten Wahr-nehmung von Flimmern liegt und dass sich nur wenige Untersuchungen mit stroboskopischen Effekten bei intermittierendem Licht auseinandersetzten.

Veröffentlichung: 2015 Link zur Dissertation

Christoph Schiller: Untersuchungen über spektrale Kontrastempfindlichkeits-funktionen des menschlichen Auges im mesopischen Bereich und ihre Einflussparameter

Christoph Schiller
Christoph Schiller

In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss der spektralen Strahldichteverteilung von Kfz-Lichtquellen im Gesichtsfeld eines Kraftfahrers (Adaptationsspektrum) auf die Detektion von Objekten auf Basis des Kontrastes an der Wahrnehmungsschwelle untersucht.

Anhand der Unfallstatistik wird gezeigt, wie wichtig die Detektionsleistung eines Kraftfahrers für die Vermeidung von nächtlichen Unfällen ist. In der Kfz-Lichttechnik stehen drei Lichtquellen mit völlig unterschiedlichen spektralen Lichtverteilungen zur Verfügung (Halogenglühlampe, Entladungslampe, LED). Durch die Entwicklung von Scheinwerfern auf Basis von LED-Arrays ergibt sich die zentrale Fragestellung, ob eine Änderung der spektralen Zusammensetzung des Lichts in Abhängigkeit vom Winkel Vorteile für die Detektion bringt.

Veröffentlichung: 2015 Link zur Dissertation

Bastian Zydek: Blendungsbewertung von Kraftfahrzeugscheinwerfern unter dynamischen Bedingungen

Bastian Zydek
Bastian Zydek

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit unterschiedlichen Technologien von Kraftfahrzeugscheinwerfern. Hierbei wird der grundlegende Kompromiss beleuchtet, den Kraftfahrzeugscheinwerfer hinsichtlich einer möglichst optimalen Sicht des Fahrers und einer möglichst geringen Blendung anderer Verkehrsteilnehmer eingehen. In diesem Kontext werden vier Fragestellungen im Themengebiet der Blendungsforschung untersucht und diskutiert.

Veröffentlichung: 2014 Link zur Dissertation

Charlotte Bois: Alignment of phosphor properties for improvement of phosphor-converted LED performance

This dissertation outlines the specific impact of phosphors on PC-LEDs from their phosphor photoluminescence (PL) properties until their final application as a white LED product. The method elaborated in this study is interdisciplinary, associating technological, chemical, physical and processing aspects. The influence of phosphor particle size on PC-LEDs’ properties is investigated. PC-LEDs based on YAG phosphor are built. PL properties of YAG phosphor powder are first measured.

Veröffentlichung: 2014 Link zur Dissertation

Stefan Brückner: Farbdifferenz-Skalierung zur Farbqualitätsbeurteilung von Halbleiter-Lichtquellen

Stefan Brückner
Stefan Brückner

Als wirtschaftlich bedeutendste Halbleiter-Lichtquelle hat sich die lichtemittierende Diode (LED) in der Beleuchtungstechnik etabliert. Zur Beurteilung der Farbqualität von Lichtquellen wird häufig der Farbwiedergabeindex verwendet, dessen numerischer Wert aber für Anwender nicht immer leicht interpretierbar ist. Die Beschreibung mit Hilfe von Ankerbegriffen (semantischen Kategorien) ermöglicht eine leicht interpretierbare Erfassung. Als Grundlage zur farbmetrischen Beschreibung wird der Farbraum CIECAM02-UCS empfohlen. Weiterhin wird in dieser Arbeit ein Zusammenhang zwischen empfundenem Farbunterschied und gemessener Farbdifferenz hergestellt. Es wird gezeigt, dass die Beschreibung der empfundenen Farbunterschiede mit Hilfe von semantischen Kategorien sowohl für die Anwendung in der Farbwiedergabe als auch für das Binning von Lichtquellen sinnvoll ist.

Veröffentlichung: 2014 Link zur Dissertation

Alexander Totzauer: Kalibrierung und Wahrnehmung von blendfreiem LED-Fernlicht

Eine gute Fahrzeugbeleuchtung ist einer der Schlüssel für sicheres und komfortables Autofahren bei Dunkelheit. MatrixBeam-Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass der Fahrer bei Dunkelheit dauerhaft mit Fernlicht fahren kann und nur die Bereiche, in denen sich andere Verkehrsteilnehmer befinden, abgeblendet werden. So ermöglicht es dem Fahrer jederzeit eine bestmögliche Sicht auf Fernlichtniveau ganz unabhängig von der Verkehrssituation. Gleichzeitig vermeidet das System die Blendung anderer Verkehrsteilnehmer durch die automatische, individuelle Entblendung.

Veröffentlichung: 2013 Link zur Dissertation

Quang Vinh Trinh: Characterization, optimization and stabilization of the lighting quality aspects of high qualitative hybrid LED-lamps by development of transient LED models

Quang Vinh Trinh
Quang Vinh Trinh

Since the year 1996, when NAKAMURA demonstrated his first InGaN blue LEDs that can be combined with luminescent materials to create high brightness phosphor converted LEDs (PC-LEDs), the third revolution of lighting with LEDs had begun officially. Nowadays, the luminous efficacy of some cold white PC-LEDs can achieve a value of about 140 lm/W. Moreover, by an appropriate combination of color semiconductor LEDs and white PC-LEDs in hybrid LED-lamps, their spectra can be controlled dynamically. However, unfortunately the optical, radiant and colorimetric properties of LEDs vary strongly according to their forward current and their operating temperature. Consequently, it will be impossible to manufacture good and stable quality solid state luminaries, as well to optimize and stabilize their spectra, if LED properties are not characterized appropriately by transient LED models. Therefore, in this thesis the variation of LED properties must be investigated practically and the intrinsic physical and chemical phenomena taking place inside LEDs must be studied entirely.

Veröffentlichung: 2013 Link zur Dissertation

Jan Holger Sprute: Entwicklung lichttechnischer Kriterien zur Blendungsminimierung von adaptiven Fernlichtsystemen

Jan Holger Sprute
Jan Holger Sprute

In der vorliegenden Arbeit werden entwicklungsbegleitende Untersuchungen zu adaptiven Fernlichtsystemen durchgeführt. Neben der Analyse der einschlägigen Gesetze, Verordnungen und Regelungen werden dabei Untersuchungen zu physiologischen und psychologischen Fragestellungen bearbeitet und mögliche Risiken und Potentiale für die Verkehrssicherheit analysiert. Diese Arbeit fasst die einschlägigen internationalen Regelungen und Gesetze, die auf ein permanentes, adaptives Fernlichtsystem anwendbar sind, in einer Recherche zusammen. Gleichzeitig werden die Inhalte von Besprechungen mit verschiedenen Verwaltungs- und Regierungsstellen beschrieben, um deren Interpretation des bestehenden Regelwerkes darzulegen.

Veröffentlichung: 2012 Link zur Dissertation

Dominik Schneider: Markierungslicht – eine Scheinwerferlichtverteilung zur Aufmerksamkeitssteuerung und Wahrnehmungssteigerung von Fahrzeugführern

Markierungslicht ist eine sensorbasierte Lichtfunktion, die dazu dient, potentiell gefährdete Objekte vor dem Fahrzeug aktiv zu beleuchten. Um den möglichen Einfluss eines solchen Systems auf die Unfallzahlen zu ermitteln, werden Unfallstatistikdaten ausgewertet.

In dieser Arbeit werden verschiedene Ansätze für ein Markierungslichtsystem, bestehend aus Sensorik und Scheinwerfern, verglichen.

Veröffentlichung: 2011 Link zur Dissertation

Romy Reinisch: Wahrnehmung von Verkehrszeichen und Straßenumfeld bei Nachtfahrten im übergeordneten Straßennetz

Im Straßenraum befindet sich eine Vielzahl visueller Informationen, die alle auf den Fahrer einströmen. Dazu gehören neben den relevanten Informationen, wie beispielsweise den Verkehrszeichen, auch nicht-relevante Informationen, wie beispielsweise Werbetafeln. Es wird vermutet, dass zwischen den Verkehrszeichen und den Objekten des Straßenumfeldes eine Konkurrenz hinsichtlich ihrer Auffälligkeit besteht. Dadurch werden die relevanten Informationen möglicherweise zu spät oder nicht wahrgenommen und die Verkehrssicherheit beeinträchtigt. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines Modells zur rechnerischen Bestimmung der subjektiv empfundenen Komplexität.

Veröffentlichung: 2010 Link zur Dissertation

Achim Freiding: Untersuchungen zur spektralen Empfindlichkeit des menschlichen Auges im mesoptischen Bereich

Die spektralen Hellempfindlichkeitsgrade, die durch die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) publiziert wurden, beschreiben die Hellempfindlichkeit für das Tages- und Nachtsehen. Für das mesopische Sehen im Dämmerungsbereich existiert keine international anerkannte Bewertungsfunktion, obwohl im nächtlichen Straßenverkehr Leuchtdichten auftreten, die im mesopischen Bereich liegen. Eine exakte Strahlungsbewertung unter diesen Gegebenheiten war somit bisher nicht möglich.

Veröffentlichung: 2010 Link zur Dissertation

Abgeschlossene Promotionen seit 1990

Name Thema
Hupp, H.: Qualitäts- und Prozesskontrolle gedruckter
Interferenzeffektfarben erster Generation, 2008
Diem, C.: Blickverhalten von Kraftfahrern im dynamischen Straßenverkehr, 2005
Grimm, M.: Anforderungen an eine ambiente Innenraumbeleuchtung von Kraftfahrzeugen; 2003
Lehnert, P.: Auswirkungen der Fahrzeugdynamik auf die Lichtverteilung von Scheinwerfern; 2001
Armbruster, D.: Optimierung der visuellen Informationsübermittelung durch adaptive Kraftfahrzeugleuchten; 2001
Milch, S.:
Videobasierte Fahreridentifikation in Kraftfahrzeugen; 2001
Ripperger, J.:
Lichttechnische Anforderungen an Schluß- und Bremsleuchten für Kraftfahrzeuge, 2001
Dahlem, T.:
Methoden zur Bewertung von Kraftfahrzeugscheinwerfern; 2001
Rosenhahn, E.-O.:
Entwicklung von lichttechnischen Anforderungen an Kraftfahrzeugscheinwerfer für Schlechtwetterbedingungen; 1999
Huhn, W.:
Anforderungen an eine adaptive Lichtverteilung für Kraftfahrzeugscheinwerfer im Rahmen der ECE-Regelungen; 1999
Boehlau-Godau, C.:
Entwicklung eines Expertensystems für Kraftfahrzeugleuchten; 1998
Aulbach, J.:
Lichttechnische Anforderungen an die visuelle Information von Signalbildern für die Verkehrsführung; 1998
Meseberg, H.-H.:
Untersuchen an vertikalen Leiteinrichtungen für den Straßenverkehr; 1997
Hamm, M.:
Untersuchungen der spektralen Hellempfindlichkeit und der Reizverarbeitungszeit im menschlichen Auge; 1997
Wambsganß, H.:
Lichttechnische Anforderungen an Fahrbahnmarkierungen bei Dunkelheit; 1996
Enders, M.:
Vergleich ausgewählter Methoden zur Ermittlung der spektralen Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges; 1995
Damasky, J.:
Lichttechnische Entwicklung von Anforderungen an Kraftfahrzeugscheinwerfer; 1995
Frank, H.:
Lichttechnische Anforderungen an vertikale Verkehrszeichen bei Dunkelheit; 1994
Finsterer, H.:
Auffälligkeit und Wahrnehmbarkeit von Mustern unter mesopischen Wahrnehmungsbedingungen; 1994
Hartge, J. ED.: Untersuchungen zur spektralen Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges bei kleinen Lichtquellen; 1991