Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона
Описаны методика и результаты экспериментального исследования чувствительности зрения человека в центральном и периферическом полях к световым импульсам видимого диапазона. Установлены параметры световых импульсов, при которых возможна скрытая передача информации с помощью световых лучей видимого ди...
Gespeichert in:
| Datum: | 2015 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2015
|
| Schriftenreihe: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/100473 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона / В.В. Браиловский, М.Г. Рождественская, И.В. Пислар, О.В. Пошак // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2015. — № 1. — С. 13-16. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-100473 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1004732016-05-23T03:02:23Z Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона Браиловский, В.В. Рождественская, М.Г. Пислар, И.В. Пошак, О.В. Системы передачи и обработки сигналов Описаны методика и результаты экспериментального исследования чувствительности зрения человека в центральном и периферическом полях к световым импульсам видимого диапазона. Установлены параметры световых импульсов, при которых возможна скрытая передача информации с помощью световых лучей видимого диапазона. Описано методику та результати експериментального дослідження чутливості центрального та периферичного зору людини до світлових імпульсів видимого діапазону. Встановлено параметри світлових імпульсів, при яких можлива прихована передача інформації за допомогою світлових променів видимого діапазону. The paper presents the methodology and experimental results of the study of human eye sensitivity in central and peripheral vision field to the visible light pulses. The experimental results show that transmission systems based on visible rays can work in hidden mode. Conditions providing hidden transmission differ significantly for day and night light levels. At low light levels (at night) the non-perceptive nature of the pulsed light which is applied in the information transfer process should be used. In this case an optical transmitter is perceived as «usual» illuminant. In daylight, light pulse can be invisible at certain values of duration and frequency of the light pulses for central and peripheral vision. For example, light pulses with the duration of 5•10–6 s in the range from 20 to 200 Hz are «invisible». 2015 Article Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона / В.В. Браиловский, М.Г. Рождественская, И.В. Пислар, О.В. Пошак // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2015. — № 1. — С. 13-16. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 2225-5818 DOI: 10.15222/TKEA2015.1.13 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/100473 628.94 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Системы передачи и обработки сигналов Системы передачи и обработки сигналов |
| spellingShingle |
Системы передачи и обработки сигналов Системы передачи и обработки сигналов Браиловский, В.В. Рождественская, М.Г. Пислар, И.В. Пошак, О.В. Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Описаны методика и результаты экспериментального исследования чувствительности зрения человека в центральном и периферическом полях к световым импульсам видимого диапазона. Установлены параметры световых импульсов, при которых возможна скрытая передача информации с помощью световых лучей видимого диапазона. |
| format |
Article |
| author |
Браиловский, В.В. Рождественская, М.Г. Пислар, И.В. Пошак, О.В. |
| author_facet |
Браиловский, В.В. Рождественская, М.Г. Пислар, И.В. Пошак, О.В. |
| author_sort |
Браиловский, В.В. |
| title |
Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона |
| title_short |
Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона |
| title_full |
Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона |
| title_fullStr |
Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона |
| title_full_unstemmed |
Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона |
| title_sort |
физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2015 |
| topic_facet |
Системы передачи и обработки сигналов |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/100473 |
| citation_txt |
Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона / В.В. Браиловский, М.Г. Рождественская, И.В. Пислар, О.В. Пошак // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2015. — № 1. — С. 13-16. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT brailovskijvv fiziologičeskieaspektyproektirovaniâsistemskrytojperedačiinformaciinaoptičeskomizlučeniividimogodiapazona AT roždestvenskaâmg fiziologičeskieaspektyproektirovaniâsistemskrytojperedačiinformaciinaoptičeskomizlučeniividimogodiapazona AT pislariv fiziologičeskieaspektyproektirovaniâsistemskrytojperedačiinformaciinaoptičeskomizlučeniividimogodiapazona AT pošakov fiziologičeskieaspektyproektirovaniâsistemskrytojperedačiinformaciinaoptičeskomizlučeniividimogodiapazona |
| first_indexed |
2025-07-07T08:52:11Z |
| last_indexed |
2025-07-07T08:52:11Z |
| _version_ |
1836977573593088000 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2015, ¹ 1
13
ÑÈÑÒÅÌÛ ÏÅÐÅÄÀЧÈ È ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ ÑÈÃÍÀËÎÂ
ISSN 2225-5818
ÓÄÊ 628.94
К. ф.-м. н. В. В. БРАИЛОВСКИЙ, к. ф.-м. н. М. Г. РОЖДЕСТВЕНСКАЯ,
И. В. ПИСЛАР, О. В. ПОШАК
Óêðàèíà, Чåðíîâèцêèé íàцèîíàëьíèé óíèâåðñèòåò èмåíè Юðèÿ Фåдьêîâèчà
E-mail: brailovsky@ukr.net
ФИЗИОЛОГИЧЕСÊИЕ АСПЕÊÒЫ ПРОЕÊÒИРОВАНИЯ
СИСÒЕМ СÊРЫÒОЙ ПЕРЕÄАЧИ ИНФОРМАЦИИ НА
ОПÒИЧЕСÊОМ ИЗЛÓЧЕНИИ ВИÄИМОГО ÄИАПАЗОНА
Рàзðàбîòêà è âыïóñê ñîâðåмåííыõ ñâåòîдèî-
дèîâ, ëàзåðîâ, õàðàêòåðèзóющèõñÿ âыñîêèм бы-
ñòðîдåéñòâèåм è бîëьшîé èзëóчàåмîé мîщíî-
ñòью, ñòèмóëèðóюò фîðмèðîâàíèå íîâîãî âзãëÿ-
дà íà ñèñòåмы ïåðåдàчè èíфîðмàцèè ñ èñïîëь-
зîâàíèåм îïòèчåñêîãî èзëóчåíèÿ âèдèмîãî дèà-
ïàзîíà [1]. Òàêèå ñèñòåмы èмåюò îïðåдåëåííыå
ïðåèмóщåñòâà:
— ïåðåдàчà дàííыõ ñ ïîмîщью ñâåòà íå ñî-
ïðîâîждàåòñÿ ðàдèîèзëóчåíèåм;
— èõ ðàзâåðòыâàíèå ïðîщå ïî ñðàâíåíèю,
íàïðèмåð, ñ êàбåëьíымè ëèíèÿмè;
— âèдèмыé дèàïàзîí ñâåòà îбåñïåчèâàåò
óдîбñòâî íàñòðîéêè îбîðóдîâàíèÿ â îòëèчèå îò
ñóщåñòâóющèõ èíфðàêðàñíыõ ñèñòåм.
Êîммåðчåñêèå âåðñèè ñèñòåм ïåðåдàчè дàí-
íыõ íà ñâåòîâыõ ëóчàõ âèдèмîãî дèàïàзîíà, èз-
âåñòíыõ êàê Li-Fi-ñèñòåмы, ïî àíàëîãèè ñ Wi-Fi,
óжå ïðåдëàãàюòñÿ íà ðыíêå. Нàïðèмåð, бðèòàí-
ñêàÿ êîмïàíèÿ «PureLiFi» (Эдèíбóðã) âыïóñòè-
ëà ïðîдóêò Li-1st, êîòîðыé ïðåдñòàâëÿåò ñîбîé
LED-ñèñòåмó бåñïðîâîдíîãî îбмåíà дàííымè ñ
ïîмîщью мîдóëèðîâàííîãî ñâåòîâîãî ëóчà [2].
Пðåèмóщåñòâà Li-Fi-ñèñòåм бóдóò åщå бî-
ëåå âåñîмымè, åñëè îбåñïåчèòь ñêðыòыé ðåжèм
èõ ðàбîòы, ïðè êîòîðîм âîзмîжíîñòè чåëîâå-
чåñêîãî зðåíèÿ íå ïîзâîëÿò íàбëюдàòåëю óñòà-
íîâèòь фàêò ïåðåдàчè èíфîðмàцèè. Эòî ñдåëà-
åò ðåàëьíым ïðîåêòèðîâàíèå ñïåцèàëèзèðîâàí-
íыõ îõðàííыõ ñèñòåм, ñèñòåм ïåðåдàчè èíфîð-
мàцèè ñ íîâымè ýëåмåíòàмè зàщèòы, à òàêжå
мîжåò íàéòè ñâîå ïðèмåíåíèå â èíòåëëåêòóàëь-
íыõ îñâåòèòåëьíыõ êîмïëåêñàõ [3, 4].
Из фèзèîëîãèè èзâåñòíî [5, 6], чòî êðèòèчå-
ñêàÿ чàñòîòà мåëьêàíèé (мèíèмàëьíàÿ чàñòîòà
ïðîбëåñêîâ, ïðè êîòîðîé âîзíèêàåò èõ ñëèòíîå
âîñïðèÿòèå) зàâèñèò îò ÿðêîñòè, ðàзмåðîâ è êîí-
фèãóðàцèè íàбëюдàåмыõ îбъåêòîâ, ñïåêòðàëь-
íîãî ñîñòàâà мåëьêàющåãî èзîбðàжåíèÿ è ïðè
îбычíыõ óñëîâèÿõ íàбëюдåíèÿ íàõîдèòñÿ â èí-
Описаны методика и результаты экспериментального исследования чувствительности зре-
ния человека в центральном и периферическом полях к световым импульсам видимого диапазона.
Установлены параметры световых импульсов, при которых возможна скрытая передача информа-
ции с помощью световых лучей видимого диапазона.
Ключевые слова: светодиод, световой импульс, фоновое освещение, чувствительность центрально-
го зрения, чувствительность периферического зрения.
òåðâàëå 15—25 Гц. Äëÿ цåëåé êèíî è òåëåâèдå-
íèÿ чàñòîòà ñмåíы èíфîðмàцèè дîëжíà ïðåâы-
шàòь ýòè зíàчåíèÿ è ñîñòàâëÿòь íå мåíåå 40 Гц.
В [4] àâòîð óêàзыâàåò, чòî è ïðè чàñòîòå èмïóëь-
ñîâ ñâåòà ñâышå 50 Гц íàбëюдàòåëè âñå åщå зà-
мåчàëè мåðцàíèå ñâåòîдèîдíîãî èñòîчíèêà.
Очåâèдíî, чòî âëèÿíèå óêàзàííыõ фàêòîðîâ
íà ñïîñîбíîñòь чåëîâåêà ðàзëèчàòь ñâåòîâыå èм-
ïóëьñы цåíòðàëьíым è ïåðåфåðèчåñêèм зðåíèåм
дîëжíî óчèòыâàòьñÿ ïðè ïðîåêòèðîâàíèè îïòè-
чåñêèõ èíфîðмàцèîííыõ ñèñòåм.
Цåëь дàííîé ðàбîòы ñîñòîèò â îïðåдåëåíèè
ïàðàмåòðîâ ñâåòîâыõ ñèãíàëîâ (îïòèчåñêèõ èм-
ïóëьñîâ âèдèмîãî дèàïàзîíà), ïðè êîòîðыõ âîз-
мîжíà íåзàмåòíàÿ дëÿ чåëîâåêà ïåðåдàчà èíфîð-
мàцèè. Äëÿ ýòîãî ïðîâåдåíы èññëåдîâàíèÿ âîñ-
ïðèÿòèÿ чåëîâåêîм ðàзëèчíыõ ïî чàñòîòå è дëè-
òåëьíîñòè ñâåòîâыõ èмïóëьñîâ ïðè ðàзëèчíыõ
óðîâíÿõ фîíîâîãî îñâåщåíèÿ.
Îписание эксперимента
В ïðîцåññå ïðîâåдåíèÿ èññëåдîâàíèé дèàïà-
зîí èзмåíåíèÿ фîíîâîãî îñâåщåíèÿ зàдàâàëñÿ
â ïðåдåëàõ îò 50 дî 600 ëê, чòî ñîîòâåòñòâóåò
дèàïàзîíó зíàчåíèé óðîâíÿ îñâåщåííîñòè ïðè
òåõ èëè èíыõ âèдàõ жèзíåдåÿòåëьíîñòè чåëîâå-
êà. В êàждîм êîíêðåòíîм ñëóчàå óðîâåíь îñâå-
щåííîñòè îïðåдåëÿëñÿ ñîãëàñíî ñòàíдàðòó ISO
8995 [7]. Óðîâåíь фîíîâîãî îñâåщåíèÿ èзмåðÿë-
ñÿ ñåðòèфèцèðîâàííым ëюêñмåòðîм TEC0693.
Иñòîчíèêîм ïðÿмîóãîëьíыõ èмïóëьñîâ ñëó-
жèë ãåíåðàòîð, ðåàëèзîâàííыé c ïîмîщью мè-
êðîêîíòðîëëåðà PIC18F2550. Сîîòâåòñòâèå фîð-
мы ñâåòîâîãî èмïóëьñà фîðмå ïðÿмîóãîëьíîãî
ýëåêòðèчåñêîãî èмïóëьñà, ïèòàющåãî ñâåòîдèîд,
ÿâëÿëîñь êðèòåðèåм âыбîðà дèàïàзîíà èзмåíå-
íèÿ дëèòåëьíîñòè èмïóëьñîâ. Нåîбõîдèмыå ïà-
ðàмåòðы ýëåêòðèчåñêèõ èмïóëьñîâ ââîдèëèñь ñ
ïîмîщью êëàâèàòóðы è îòîбðàжàëèñь íà дèñ-
ïëåå. Сèãíàë ãåíåðàòîðà ïîдàâàëñÿ íà óñèëè-
DOI: 10.15222/TKEA2015.1.13
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2015, ¹ 1
14
ÑÈÑÒÅÌÛ ÏÅÐÅÄÀЧÈ È ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ ÑÈÃÍÀËÎÂ
ISSN 2225-5818
òåëь (òðàíзèñòîð VT1 íà рис. 1) ñ êîýффèцè-
åíòîм óñèëåíèÿ ïî íàïðÿжåíèю 5 è íà ýмèòòåð-
íыé ïîâòîðèòåëь (VT2). Ê âыõîдó ýмèòòåðíîãî
ïîâòîðèòåëÿ ïîдêëючàëñÿ ñâåòîдèîд HL1 мàðêè
CREE XM-L2, íà êîòîðîм îбåñïåчèâàëàñь мîщ-
íîñòь ýëåêòðèчåñêîãî èмïóëьñà ïîðÿдêà 10 Вò.
Пðè ïðîâåдåíèè èññëåдîâàíèé цåíòðàëьíîãî
ïîëÿ зðåíèÿ èñòîчíèêîм фîíîâîãî îñâåщåíèÿ
ñëóжèëà ëàмïà дíåâíîãî ñâåòà PHILIPS TL-D
36W/54-765. Óðîâåíь фîíîâîãî îñâåщåíèÿ ðå-
ãóëèðîâàëñÿ ïóòåм èзмåíåíèÿ ðàññòîÿíèÿ мåждó
ýêðàíîм, ãдå ðàзмåщàëñÿ èñòîчíèê ñâåòîâыõ èм-
ïóëьñîâ, è èñòîчíèêîм фîíîâîãî ñâåòà, à òàêжå
èñïîëьзîâàíèåм íåéòðàëьíыõ фèëьòðîâ.
Пðè èññëåдîâàíèè чóâñòâèòåëьíîñòè ïåðè-
фåðèчåñêîãî зðåíèÿ ê ñâåòîâым èмïóëьñàм èñ-
ïîëьзîâàëñÿ ïðîåêцèîííыé ïåðèмåòð ñòàíдàð-
òà ISO 12866:2008 (Ophthalmic instruments —
Perimeters) ñ мåõàíèчåñêîé ñèñòåмîé фèêñàцèè
угла поворота дуги периметра с шагом 15°. В об-
щåм ñëóчàå, ïðîåêцèîííыé ïåðèмåòð — óñòðîé-
ñòâî, ïðåдíàзíàчåííîå дëÿ îïðåдåëåíèÿ ñâåòî-
âîé è цâåòîâîé чóâñòâèòåëьíîñòè ñåòчàòêè ãëà-
зà â óñëîâèÿõ ñâåòîâîé è цâåòîâîé àдàïòàцèè
дëÿ дíåâíîãî, ñóмåðåчíîãî è íîчíîãî зðåíèÿ.
Взãëÿд èñïыòóåмîãî дîëжåí быòь íàïðàâëåí â
цåíòð дóãè ïåðèмåòðà, êóдà âмîíòèðîâàíà âèдåî-
êàмåðà. С åå ïîмîщью êîíòðîëèðóåòñÿ íàïðàâ-
ëåíèå âзãëÿдà, è åñëè îíî âыõîдèò зà ïðåдåëы
фèêñèðîâàííîé îбëàñòè, ðåзóëьòàòы èзмåðåíèé
ñчèòàюòñÿ íåдåéñòâèòåëьíымè.
В ýêñïåðèмåíòå èññëåдîâàëàñь чóâñòâèòåëь-
íîñòь ïåðèфåðèчåñêîãî зðåíèÿ ê ñòèмóëàм (òåñò-
îбъåêòàм) ñ íåïðåðыâíым è èмïóëьñíым ñâåòî-
âым ïîòîêîм îòдåëьíî ïðàâîãî è ëåâîãî ãëàз чå-
ëîâåêà. Нåîбõîдèмыé óðîâåíь фîíîâîãî îñâåщå-
íèÿ дóãè ïåðèмåòðà зàдàâàëñÿ ëàмïîé MAXUS
1-ESL-230-12 ñ ðàâíîмåðíым ñâåчåíèåм ñâåòîèз-
ëóчàющåé ïîâåðõíîñòè. Измåíåíèå óðîâíÿ фî-
íîâîé îñâåщåííîñòè îбåñïåчèâàëîñь ñ ïîмîщью
íåéòðàëьíыõ ñâåòîфèëьòðîâ.
Пîñêîëьêó âîñïðèÿòèå ñâåòîâыõ èмïóëьñîâ
ðàзíымè ëюдьмè íîñèò дîñòàòîчíî âыðàжåííыé
ñóбъåêòèâíыé õàðàêòåð [4], дëÿ ïîâышåíèÿ дî-
ñòîâåðíîñòè ïîëóчåííыõ ðåзóëьòàòîâ ïðè îдíèõ
è òåõ жå ïàðàмåòðàõ ñâåòîâыõ èмïóëьñîâ è фî-
íîâîãî îñâåщåíèÿ èññëåдîâàíèÿ ïðîâîдèëèñь íå
мåíåå чåм ñ òðåмÿ èñïыòóåмымè, à ïîëóчåííыå
дàííыå óñðåдíÿëèñь.
Ðезультаты исследования
Пðè èññëåдîâàíèÿõ чóâñòâèòåëьíîñòè цåí-
òðàëьíîãî зðåíèÿ чåëîâåêà быëî ýêñïåðèмåí-
òàëьíî óñòàíîâëåíî, чòî чåм âышå óðîâåíь фî-
íîâîãî îñâåщåíèÿ Е, òåм шèðå дèàïàзîí чàñòîò
F ñëåдîâàíèÿ ñâåòîâыõ èмïóëьñîâ зàдàííîé дëè-
òåëьíîñòè, ïðè êîòîðыõ îбåñïåчèâàåòñÿ ñêðы-
òîñòь («íåâèдèмîñòь») ðàбîòы Li-Fi-ñèñòåмы
(рис. 2). Пðè ýòîм быëà îбíàðóжåíà ñêðыòîñòь
дâóõ òèïîâ:
— èмïóëьñы ñâåòà íåðàзëèчèмы ïðè зàдàí-
íîм óðîâíå фîíîâîãî îñâåщåíèÿ— îíè ñëèâà-
ëèñь ñ фîíîм è íå âîñïðèíèмàëèñь êàê ñâåòî-
âыå èмïóëьñы (îбëàñòь 2 íà ðèñ. 2);
— ñфîðмèðîâàííыå ñâåòîдèîдàмè èмïóëьñ-
íыå ïîñëåдîâàòåëьíîñòè âîñïðèíèмàëèñь êàê íå-
ïðåðыâíыé ÿðêèé ñâåò, ïðåâышàющèé óðîâåíь
фîíîâîé îñâåщåííîñòè (îбëàñòь 3 íà ðèñ. 2).
Обëàñòь 1 íà ðèñ. 2 ñîîòâåòñòâóåò óñëîâèÿм,
êîãдà íàбëюдàòåëь îдíîзíàчíî âèдèò èмïóëьñы
ñâåòà (ñюдà îòíîñèòñÿ è íóëåâîé óðîâåíь îñâå-
щåíèÿ).
Òàêèм îбðàзîм, зàшòðèõîâàííàÿ îбëàñòь íà
ðèñ. 2 îòðàжàåò ëюêñ-чàñòîòíыå ïàðàмåòðы íå-
âèдèмыõ дëÿ цåíòðàëьíîãî зðåíèÿ ñâåòîâыõ èм-
ïóëьñîâ.
И мèíèмàëьíàÿ чàñòîòà ñëåдîâàíèÿ ñâåòîâыõ
èмïóëьñîâ (Fí), ïðè êîòîðîé íàчèíàåò ïðîÿâ-
ëÿòьñÿ ýффåêò «íåâèдèмîñòè», è мàêñèмàëьíàÿ
(Fâ), ïðè êîòîðîé ýòîò ýффåêò åщå ïðèñóòñòâó-
åò, ñóщåñòâåííî зàâèñÿò îò дëèòåëьíîñòè èмïóëь-
ñîâ τ. Êàê âèдíî èз рис. 3, ðîñò τ ñîïðîâîждà-
åòñÿ óмåíьшåíèåм Fâ è ðîñòîм Fí, ò. å. ñóжåíè-
åм чàñòîòíîãî èíòåðâàëà «íåâèдèмîñòè» ñâåòî-
âыõ èмïóëьñîâ ∆F=Fâ–Fí.
Оñíîâíыå зàêîíîмåðíîñòè, ïîëóчåííыå ïðè
èññëåдîâàíèè ïåðèфåðèчåñêîãî ïîëÿ зðåíèÿ,
мîжíî íàãëÿдíåå îòîбðàзèòь íå â îбщåïðèíÿòîé
â îфòàëьмîëîãèè ïîëÿðíîé ñèñòåмå êîîðдèíàò,
à â дåêàðòîâîé. Пðè ïåðåõîдå îò îдíîé ñèñòåмы
êîîðдèíàò ê дðóãîé быëè èñïîëьзîâàíы ïðèíÿ-
òыå â ðàдèîëîêàцèè òåðмèíы: óãîë мåñòà (ϕ),
Рèñ. 2. Гðàíèцы îбëàñòåé чóâñòâèòåëьíîñòè цåíòðàëь-
íîãî зðåíèÿ чåëîâåêà ê ñâåòîâым èмïóëьñàм дëèòåëь-
íîñòью 5 мêñ
1
100 200 300 400 Е, ëê
3
2
F, Гц
300
200
100
Рèñ. 1. Пðèíцèïèàëьíàÿ ýëåêòðèчåñêàÿ ñõåмà óñèëè-
òåëÿ мîщíîñòè ãåíåðàòîðà èмïóëьñîâ
С âыõîдà
PIC18F2550
R1
VT1 VT2
R3R2
+E
HL1
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2015, ¹ 1
15
ÑÈÑÒÅÌÛ ÏÅÐÅÄÀЧÈ È ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ ÑÈÃÍÀËÎÂ
ISSN 2225-5818
ïîд êîòîðым ïîíèмàëñÿ óãîë ïîëîжåíèÿ ñòèмóëà
íà дóãå ïðîåêцèîííîãî ïåðèмåòðà, è àзèмóòàëь-
íыé óãîë (α) — óãîë íàêëîíà ñàмîé дóãè ïðî-
åêцèîííîãî ïåðèмåòðà îòíîñèòåëьíî ãîðèзîíòà.
Азèмóòàëьíыé óãîë быë фèêñèðîâàííым, íàè-
бîëåå õàðàêòåðíыå åãî зíàчåíèÿ ñîñòàâëÿëè 0,
60, 180 и 330°. Вдоль оси абсцисс декартовой си-
ñòåмы îòêëàдыâàëèñь зíàчåíèÿ òîãî èëè èíîãî
ïàðàмåòðà ñâåòîâîãî èмïóëьñà ñòèмóëà, à âдîëь
îñè îðдèíàò — зíàчåíèÿ óãëà мåñòà j, ïðè êî-
òîðîм èñïыòóåмыé íàчèíàë âîñïðèíèмàòь ñâå-
òîâîé èмïóëьñ ñòèмóëà.
Рåзóëьòàòы ýêñïåðèмåíòàëьíîãî èññëåдîâà-
íèÿ ïîêàзàëè, чòî ãðàíèцы ïåðèфåðèчåñêîãî
ïîëÿ зðåíèÿ ëåâîãî è ïðàâîãî ãëàз íåñêîëьêî
ðàзëèчíы, íî îбщèå зàêîíîмåðíîñòè дëÿ îбîèõ
ãëàз îдèíàêîâы. Äëÿ чåëîâåêà ñ íîðмàëьíым
зðåíèåм ñðåдíåñòàòèñòèчåñêàÿ îбëàñòь чóâñòâè-
òåëьíîñòè ïåðèфåðèчåñêîãî зðåíèÿ ê ñâåòîâым
ñòèмóëàм èмïóëьñíîãî ñâåòà îòëèчàåòñÿ îò чóâ-
ñòâèòåëьíîñòè ê ñòèмóëàм íåïðåðыâíîãî ñâåòà. В
ñëóчàå èмïóëьñíîãî èзëóчåíèÿ ïåðèфåðèчåñêîå
ïîëå зðåíèÿ чåëîâåêà ñóщåñòâåííî óжå, чåм ïðè
íåïðåðыâíîм. Нåîбõîдèмî îòмåòèòь, чòî ïðè
íèзêîм óðîâíå фîíîâîãî îñâåщåíèÿ (íå бîëåå
10—15 ëê), à òåм бîëåå ïðè îòñóòñòâèè îñâåщå-
íèÿ дóãè ïåðèмåòðà, ïåðèфåðèчåñêîå ïîëå зðå-
íèÿ èñïыòóåмîãî быëî ïðàêòèчåñêè îдèíàêîâым
ïðè íåïðåðыâíîм è èмïóëьñíîм ñâåòå ñòèмóëà.
Äëÿ ïåðèфåðèчåñêîãî зðåíèÿ, òàê жå êàê è
дëÿ цåíòðàëьíîãî, ñóщåñòâóюò ñâîè ãðàíèцы Fâ
è Fí «íåâèдèмîñòè» ñâåòîâыõ èмïóëьñîâ. Äëÿ
èññëåдîâàíèé ïåðèфåðèчåñêîãî ïîëÿ зðåíèÿ ïà-
ðàмåòðы ñâåòîâыõ èмïóëьñîâ ñòèмóëà âыбèðà-
ëèñь èз «âèдèмîé» îбëàñòè (1 íà ðèñ. 2).
Пðè îñâåщåííîñòè дóãè ïåðèмåòðà 50 ëê è чà-
ñòîòå ñëåдîâàíèÿ èмïóëьñîâ 10 Гц óâåëèчåíèå
дëèòåëьíîñòè èмïóëьñà бîëåå 20 мêñ мàëî âëè-
ÿëî íà óãîë мåñòà дëÿ âñåõ зíàчåíèé àзèмóòàëь-
íîãî óãëà дëÿ îбîèõ ãëàз (рис. 4). Чòî êàñàåòñÿ
фîíîâîãî îñâåщåíèÿ, òî óâåëèчåíèå åãî óðîâíÿ
ïðèâîдèëî ê ñíèжåíèю ϕ (рис. 5).
Иññëåдîâàíèÿ ïåðèфåðèчåñêîãî ïîëÿ зðåíèÿ
ïðîâîдèëèñь â ñîîòâåòñòâèè ñ ñóщåñòâóющèм
ñòàíдàðòîм ïðè ðàññòîÿíèè îò ãëàз èñïыòóåмî-
ãî дî дóãè ïåðèмåòðà 0,333 м. Еãî óâåëèчåíèå
ñîïðîâîждàåòñÿ óмåíьшåíèåм óãëà ïîëÿ зðåíèÿ
âïëîòь дî ïðîÿâëåíèÿ зàêîíîмåðíîñòåé, õàðàê-
òåðíыõ дëÿ цåíòðàëьíîãî ïîëÿ зðåíèÿ.
Заключение
Нà îñíîâå ïîëóчåííыõ ðåзóëьòàòîâ мîжíî
ñдåëàòь âыâîд î òîм, чòî ñêðыòàÿ ðàбîòà ñèñòåм
ïåðåдàчè èíфîðмàцèè íà ñâåòîâыõ ëóчàõ âèдè-
мîãî дèàïàзîíà âîзмîжíà. Äëÿ ýòîãî ïðè íóëå-
âîм óðîâíå îñâåщåííîñòè íåîбõîдèмî èñïîëь-
зîâàòь íåñïîñîбíîñòь íàбëюдàòåëÿ ðàзëèчàòь
èмïóëьñíыé õàðàêòåð ïðîцåññà ïåðåдàчè èí-
фîðмàцèè ïðè бîëьшèõ чàñòîòàõ è дëèòåëьíî-
ñòÿõ ñâåòîâыõ èмïóëьñîâ (îбëàñòь 3 íà ðèñ. 2).
Рèñ. 3. Зàâèñèмîñòь âåðõíåé (а) è íèжíåé (б) чà-
ñòîò îбëàñòè «íåâèдèмîñòè» ñâåòîâыõ èмïóëьñîâ îò
èõ дëèòåëьíîñòè ïðè ðàзíыõ óðîâíÿõ îñâåщåííîñòè
320
4 8 12 τ, мêñ
170 ëê
Fí, Гц
30
20
10
0
б)
170
4 8 12 τ, мêñ
320 ëê
210
Fâ, êГц
2,0
1,5
1,0
0,5
0
à)
Рèñ. 4. Зàâèñèмîñòь óãëà мåñòà îò дëèòåëьíîñòè èм-
ïóëьñîâ ïðè èõ чàñòîòå 10 Гц è фîíîâîм îñâåщåíèè
50 ëê дëÿ ðàзëèчíыõ зíàчåíèé àзèмóòàëьíîãî óãëà α
60°
20 40 60 80 τ, мêñ
180°
0°
ϕ,°
80
60
40
20
Рèñ. 5. Зàâèñèмîñòь óãëà мåñòà îò óðîâíÿ фîíîâî-
ãî îñâåщåíèÿ ïðè дëèòåëьíîñòè èмïóëьñîâ 10 мêñ è
чàñòîòå 10 Гц дëÿ ðàзëèчíыõ зíàчåíèé àзèмóòàëь-
íîãî óãëà α
30 35 40 45 50 Е, ëê
ϕ,°
60
40
20
0
330°
60°
180°
0°
330°
210
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2015, ¹ 1
16
ÑÈÑÒÅÌÛ ÏÅÐÅÄÀЧÈ È ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ ÑÈÃÍÀËÎÂ
ISSN 2225-5818
Оïòèчåñêèé ïåðåдàòчèê мîжåò быòь âыïîëíåí,
íàïðèмåð, êàê «îбычíыé» îñâåòèòåëьíыé ïðèбîð.
Пðè íàëèчèè фîíîâîãî îñâåщåíèÿ, óðîâåíь
êîòîðîãî ñîîòâåòñòâóåò ïðèíÿòым íîðмàм, ñâå-
òîâыå ëóчè âèдèмîãî дèàïàзîíà дëÿ ïðÿмîãî è
ïåðèфåðèчåñêîãî зðåíèÿ чåëîâåêà мîãóò ñòàòь
íåâèдèмымè ïðè îïðåдåëåííыõ зíàчåíèÿõ дëè-
òåëьíîñòè è чàñòîòы èмïóëьñîâ. Нàïðèмåð, ïðè
дëèòåëьíîñòè ñâåòîâыõ èмïóëьñîâ 5 мêñ дèàïà-
зîí чàñòîò «íåâèдèмыõ» èмïóëьñîâ íàõîдèòñÿ â
ïðåдåëàõ îò 20 дî 200 Гц (îбëàñòь 2 íà ðèñ.2).
Пîïыòêà îбîбщèòь ïîëóчåííыå дàííыå è
óñòàíîâèòь àíàëèòèчåñêóю зàâèñèмîñòь ñêâàж-
íîñòè ñâåòîâыõ èмïóëьñîâ îò óðîâíÿ фîíîâîãî
îñâåщåíèÿ è íåïîñðåдñòâåííî ïàðàмåòðîâ èм-
ïóëьñîâ (дëèòåëьíîñòь, èíòåíñèâíîñòь è дð.) íà
дàííîм ýòàïå èññëåдîâàíèé íå дàëà ïîëîжèòåëь-
íîãî ðåзóëьòàòà. Äàëьíåéшèå èññëåдîâàíèÿ бó-
дóò íàïðàâëåíы íà ðåшåíèå ýòîé зàдàчè.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСÒОЧНИÊИ
1. Пåòðóñь И.П., Гóзåíêîâà Е.А. Аñïåêòы ïðàêòèчåñêîãî
èñïîëьзîâàíèÿ бåñïðîâîдíîé îïòèчåñêîé òåõíîëîãèè ïåðåдà-
чè дàííыõ // Иíòåðíåò-жóðíàë «Нàóêîâåдåíèå».— 2014.—
¹ 2.— http://naukovedenie.ru/PDF/85TVN214.pdf
2. http://www.purelifi.com/li-fire/li-1st/
3. Пàò. 86236 Óêðàїíè. Імïóëьñíèé îïòèчíèé бàð'єð íà
ñâіòëîâèõ ïðîмåíÿõ âèдèмîãî діàïàзîíó / Бðàїëîâñьêèé
В.В., Пèñëàð І.В.— 2013.— Бюë. ¹ 24.
4. Бàðàíîâ В. Вèзóàëьíàÿ ðàзëèчèмîñòь мèëëèñå-
êóíдíîãî âыêëючåíèÿ ñâåòîдèîдíîãî èñòîчíèêà ñâåòà //
Пîëóïðîâîдíèêîâàÿ ñâåòîòåõíèêà.— 2011.— ¹ 1.— С. 41—43.
5. Аëåфèðåíêî В.М. Иíжåíåðíàÿ ïñèõîëîãèÿ. Êîíñïåêò
ëåêцèé.— Мèíñê: БГÓИР, 2008.
6. William F. Ganong. Review of medical physiology.—
New York : McGraw-Hill Medical, 2005.
7. ISO 8995-1:2002 (CIE S 008/E:2001)
Дата поступления рукописи
в редакцию 10.08 2014 г.
В. В. БРАЇЛОВСЬКИЙ, М. Г. РОЖДЕСТВЕНСЬКА,
І. В. ПИСЛАР, О. В. ПОШАК
Óêðàїíà, Чåðíіâåцьêèé íàціîíàëьíèé óíіâåðñèòåò імåíі Юðіÿ Фåдьêîâèчà
E-mail: brailovsky@ukr.net
ФІЗІОЛОГІЧНІ АСПЕÊÒИ ПРОЕÊÒÓВАННЯ СИСÒЕМ ПРИХОВАНОЇ
ПЕРЕÄАЧІ ІНФОРМАЦІЇ НА ОПÒИЧНОМÓ ВИПРОМІНЮВАННІ
ВИÄИМОГО ÄІАПАЗОНÓ
Описано методику та результати експериментального дослідження чутливості центрального та пери-
феричного зору людини до світлових імпульсів видимого діапазону. Встановлено параметри світлових
імпульсів, при яких можлива прихована передача інформації за допомогою світлових променів видимо-
го діапазону.
Ключові слова: світлодіод, світловий імпульс, фонове освітлення, чутливість прямого зору, чутливість
периферійного зору.
V. V. BRAILOVSKII, M. G. ROZHDESTVENSKAYA,
I. V. PISLAR, O. V. POSHAK
Ukraine, Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University
E-mail: brailovsky@ukr.net
PHYSIOLOGIC ASPECTS OF DESIGNING HIDDEN INFORMATION SYSTEMS
BASED ON VISIBLE OPTICAL RADIATION
The paper presents the methodology and experimental results of the study of human eye sensitivity in central
and peripheral vision field to the visible light pulses. The experimental results show that transmission systems
based on visible rays can work in hidden mode. Conditions providing hidden transmission differ significantly
for day and night light levels. At low light levels (at night) the non-perceptive nature of the pulsed light
which is applied in the information transfer process should be used. In this case an optical transmitter is
perceived as «usual» illuminant. In daylight, light pulse can be invisible at certain values of duration and
frequency of the light pulses for central and peripheral vision. For example, light pulses with the duration of
5•10–6 s in the range from 20 to 200 Hz are «invisible».
Keywords: LED, light pulse, backlight, central vision sensitivity, peripheral vision sensitivity.
DOI: 10.15222/TKEA2015.1.13
UDC 628.94
REFERENCES
1. 1. Petrus I., Guzenkova E. [Aspects of practical using
of wireless optical technology data transfer]. Internet-zhurnal
«Naukovedenie», 2014, no 2, http://naukovedenie.ru/
PDF/85TVN214.pdf
2. http://www.purelifi.com/li-fire/li-1st/
3. Patent 86236 UA. [Pulsed optical barrier with using
of vissible light rays]. Brailovsky V. V., Pyslar I. V., 2013,
bul. no 24.
4. Baranov V. [Visual distinction of millisecond switch-
ing of LED light source]. Poluprovodnikovaya svetotekhnika,
2011, no 1, pp. 41-43. (in Russian)
5. Alefirenko V. M. Inzhenernaya psikhologiya
[Engineering psychology. Summary of lectures]. Minsk:
BSUIR, 2008, 230 p. (in Russian)
6. William F. Ganong. Review of medical physiology.
USA, NY, McGraw-Hill Medical, 2005, 928 p.
7. ISO 8995-1:2002 (CIE S 008/E:2001)
|