Techzpravy.cz přinášejí exkluzivní rozhovor s odborníkem na optiku a lidské vnímání světla RNDr. et RNDr. Ing. Ladislavem Stankem, Ph.D. et Ph.D., který upozorňuje, že stále výkonnější automobilové světlomety nemusí znamenat větší bezpečnost. Řidiče totiž mohou oslňovat i světlomety splňující technické normy a výrazně osvětlené přechody mohou za určitých podmínek paradoxně zhoršit viditelnost chodců v okolních tmavých úsecích. Vysvětluje, proč se moderní osvětlení může dostávat do rozporu s tím, jak skutečně funguje lidský zrak.
Ladislav Stanke, působící na Katedře psychologie Filozofické fakulty Univerzity Palackého v Olomouci a spojený s Human-Light Interaction Laboratory, upozorňuje na problém stále výkonnějších automobilových světlometů, které přirovnává k „závodům ve zbrojení“. Popisuje také výsledky výzkumu LED světlometů, při němž pozorovatelé hodnotili míru oslnění podobně navzdory výrazným rozdílům v naměřené svítivosti. Vysvětluje, proč technické parametry samy o sobě nestačí a proč je při vývoji osvětlení zásadní sledovat skutečné reakce člověka.
Rozhovor přináší i praktická doporučení pro noční řízení, upozornění na rizika některých brýlí proti oslnění a pohled na vliv modrého světla či blikání LED zdrojů. Otevírá přitom zásadní téma bezpečnosti silničního provozu: osvětlení by nemělo pouze vytvářet pocit, že vidíme lépe, ale skutečně pomáhat včas rozpoznat nebezpečí.
1. Proč může světelný zdroj s vysokým jasem působit na člověka jinak než zdroj s nižším jasem?
To má hned několik důvodů, které souvisejí s tím, jak funguje lidský zrak, respektive vidění a vnímání. V českém jazyce většinou nechápeme hranice mezi těmito termíny, ale ve skutečnosti nám popisují, jak dlouhou trasu potřebuje světlo, respektive vizuální scéna, urazit, než se na základě tohoto podnětu začne tělo nějak chovat, ať již vědomým rozhodnutím, nebo autonomní reakcí. Detekci světla v lidském těle provádí sítnice, která mění světelnou energii na chemickou a tu dále na elektrickou. Většina lidí ví, že základními detekčními prvky jsou tyčinky a čípky, přičemž čípky pomáhají člověku také rozpoznat jednotlivé barvy a uplatňují se především přes den. Tyčinky naproti tomu využijeme spíše večer a v noci. A tady právě dochází k oslnění, protože zdroj světla, který je jasnější, může v nejhorším případě zcela saturovat kanál, kterým světlo pozorujeme. Jasnější zdroj světla také způsobí posun v kontrastní citlivosti, neboť kontrasty v oblasti méně osvětlených částí scény pro nás mohou být nerozeznatelné. Což je typický projev oslnění, kdy kvůli oslňujícím zdrojům světla přehlédneme jiný méně osvětlený objekt, kterým může být v nejhorším možném případě člověk, cyklista nebo obecně zranitelný účastník silničního provozu. Kromě tyčinek a čípků má však sítnice také třetí skupinu světločivých buněk, o které se nejčastěji hovoří v kontextu působení modrého světla. Jedná se o vnitřně fotosenzitivní gangliové buňky, které nejsou odpovědné přímo za tvorbu obrazu, ale zato mají na starosti celou řadu dalších procesů a regulací. Světlo tak může, pokud má vhodnou vlnovou délku (je namodralé), přímo působit na cirkadiánní rytmy, ale také na pozornost a mnohé další, které jsou součástí nejnovějších výzkumů. V neposlední řadě můžeme říci, že jasnější zdroje jsou typicky více salientní (významné) a snáze přitáhnou naši pozornost ve vizuální scéně, než méně jasné zdroje. Silně tedy závisí také na okolní scéně, kontrastech a dalších parametrech scény, ale rovněž vlastnostech pozorovatele. Je nutné si uvědomit, že neexistují dva lidé, kteří budou scénu vnímat a hodnotit totožně.
2. Jak se ve výzkumu ověřuje, zda člověk objekt skutečně rozpoznal, a ne pouze zaznamenal světlo?
To je naprosto výborná otázka. A to proto, že typickou inženýrskou otázkou je spíše samotná detekce světla, nikoli rozpoznání scény. Tomu se částečně blíží třeba klasická Johnsonova kritéria, která hodnotí 4 separátní úrovně: detekci, orientaci, rozpoznání a identifikaci. Nicméně tato klasifikace je dána počtem čar, které jsme schopni ve scéně rozeznat. To znají například fotografové, kteří z počtu přenesených čar dokáží usoudit na kvalitu objektivu. Nicméně právě tato definice kruhem, kdy se opět odkazujeme jen na jinou technickou veličinu, vlastně vůbec problém neřeší. Proto nás v rámci dopravní psychologie, nebo obecně v rámci human factors v dopravě, zajímá především behaviorální dopad. Tedy jaká změna chování byla způsobena nebo umožněna působením světla? V užším slova smyslu to může znamenat např. to, že když vidím značku „STOP“, tak se zastavím, nebo ve voze začnu brzdit. To je snadno měřitelná změna chování. Vím tedy, že konkrétní osoba na daný podnět nějak reagovala. Obecně také můžeme hovořit o teorii tzv. affordance. Světlo nám umožňuje nějaké typy chování, které můžeme pozorovat a analyzovat. V experimentu tedy např. použijete různé typy světla a sledujete reakce na různé podněty. Můžeme jít ale na ještě nižší úrovně. Např. nás zajímá, kolikrát člověk mrknul, jestli jej světlo stresuje, nebo jestli jej vnímal ve vizuálním kortexu mozku. Zde nastupují metody psychofyziologie a neurofyziologie. Pod tím je možné si představit cokoliv od sledování změny tepové frekvence (HRV), kterou dnes změří sportovní hrudní pásy nebo chytré hodinky, přes sledování aktivity potních žláz (někteří mohou znát z televizních pořadů jako součást polygrafu, tj. detektoru lži), nebo přímo s pomocí sledování vln v mozku (jedná se o výzkumné využití EEG nebo fNIRS). Tyto metody lze kombinovat dále s eye-trackingem (tj. sledování pohybu očí s pomocí speciálních brýlí). Přístupů je celá řada a právě výběr vhodné metodologie je zcela klíčový. A to z toho důvodu, že jak správně tušíte, to, že se někdo někam dívá, ještě zdaleka neznamená, že tento stimul zpracovává. Což otevíráme téma zjevné a skryté pozornosti, které je extrémně důležité v kontextu, o kterém zde píšeme. Příkladem mohou být billboardy s reklamou, na níž jsou vyobrazeny atraktivní ženy. Pozornost řidiče může být vůči nim nasměrována i ve chvíli, kdy pohled není na billboard fixován. V tomto případě je navíc pozornost zčásti mimo volní kontrolu řidiče, který je pod silným vlivem evolučních tlaků. Emoce mají v kontextu pozornosti obrovský význam a snaha celou problematiku zjednodušit na záležitost jasů či kontrastů zcela míjí podstatu toho, co to znamená být člověkem.
3. Co se děje se zrakem při rychlém přechodu z osvětlené do tmavé části silnice?
Obecně při přechodech mezi scénami s rozdílnými jasy dochází k adaptaci. Adaptace je proces a ten potřebuje nějaký čas, aby se naše detekční schopnosti nastavily na novou světelnou situaci. Proces adaptace je silně moderovaný věkem pozorovatele, který silně znevýhodňuje starší osoby. To je důležitá informace pro všechny, kteří se pohybují v nočním silničním provozu. Pro ty mladší, aby spíše nepočítali, že někdo starší je schopen rychlé re-adaptace. Pro starší osoby, aby pojaly nějaké kompenzační postupy pro tyto situace. Například si nechávat více času pro postupnou adaptaci a nevykročit příliš rychle ze silně osvětlené scény do slabě osvětlené, aniž by měly jistotu, že jsou opět schopny vidět i ve scéně méně osvětlené. Bohužel často tomu nejdou naproti ani obce, které ve jménu lepšího osvětlení vytvářejí v okolí přechodů pro chodce „světelné žebříky“, které mohou být velice nebezpečné navzdory tomu, že jejich účelem je bezpečnost zvyšovat. Pokud míjíte takových přechodů více za sebou a nejsou kolem nich vytvořeny vhodné adaptační zóny (jako tomu bývá u moderního tunelového osvětlení), tak hrozí, že v oblastech mezi přechody nebudou řidiči schopni adekvátně rychle reagovat. Obzvláště pokud chodec vejde do vozovky mimo přechod vybavený přídavným osvětlením a zároveň nebude mít na sobě kontrastní oděv. Pokud nedojde k včasné re-adaptaci řidiče, tak chodec nemá šanci být viděn. První, co čtenáře napadne, je, že to je chybou chodce. Nechci se pouštět do nějakých rozborů nad odpovědností, ale rád bych se na chvíli zastavil nad problematikou homeostázy rizika. A ta funguje tak, že čím bezpečnější systém lidem vytvoříte, tak odpovědí bude zvýšení rizikového chování, které má tendenci zachovat původní (již vysokou) úroveň rizika. A to je přesně ten důvod, proč někdy nejlepší inženýrské řešení nemusí být z pohledu psychologie tím nejlepším a mezioborová komunikace je (nejen) v rámci dopravy zcela zásadní.
4. Jakou roli hraje kontrast mezi objektem a pozadím při včasném rozpoznání překážky?
Jak čtenáře již možná napadlo u mé zmínky Johnsonových kritérií, tak kontrast je pochopitelně zcela zásadní. Kontrastní prvky scény bývají zpravidla více salientní a přitahují ve scéně pozornost. Nicméně bych se v krátkosti zastavil u problematiky pozitivního a negativního kontrastu. V rámci osvětlování ulic a silnic se totiž nejčastěji setkáme s kontrastem pozitivním. Snažíme se osvětlit co nejvíce daný objekt na silnici nebo chodníku. Ne vždy to ale musí být nutně ku prospěchu jednodušší detekce chodce nebo překážky. Snadno si to představte u dvou mezních situací, kdy je chodec oblečený v černém či bílém oděvu. Pokud má chodec totiž černý oděv (můžeme říci, že se jedná o opticky nekooperující cíl), tak příliš nepomůže, když na něj budeme svítit více a více. Naopak se vyplatí jej podsvítit a kontrast zvýšit. Tím naopak o něco zhoršíte detekci kooperujícího chodce v bílém, protože kontrast se sníží. V praxi je vhodné uvažovat o nějakých vhodných kompromisech, ale myslet také na možné mezní stavy (průmyslovým jazykem se zde nabízí říci „poruchové režimy“). Také můžeme říci, že pokud bychom nosili reflexní prvky tam, kde je všechno opatřeno reflexními prvky, tak ztratíme jejich schopnost. Právě ten výrazný lokální kontrast a jejich výsledná salience je to, co od nich požadujeme.
5. Které individuální rozdíly mezi lidmi se při testování vnímání světla zachycují nejobtížněji?
V zásadě můžeme říci, že pokud bychom chtěli u pozorovatele nějak ohodnotit všechny aspekty, které nějakým způsobem ovlivňují jeho schopnost vidět, tak budeme každého účastníka našich experimentů vyšetřovat několik měsíců. Kromě zcela zásadní kontroly vízu by bylo vhodné znát také kontrastní citlivost nebo schopnost vnímat periferii (tj. vyšetření na perimetru). Dále mít možnost kvalitní kontroly barvocitu, např. s využitím anomaloskopu. Neméně zajímavá je ale také kvalita slzného filmu (ovlivňuje totiž rozptyl světla), již v předchozí části textu zmíněná rychlost adaptace, kterou lze měřit adaptometrem, který není zdaleka všude k dispozici, nebo by pro odhad citlivosti na modrou část spektra mohlo být zajímavé mít k dispozici fluorotron. Tím lze obejít veškeré odhady vlivu věku na jednotlivé části zraku, protože bychom si je dokázali přímo změřit. Zde samozřejmě nekončíme, protože ve skutečnosti „vidí“ mozek a ne oči. Je tedy jasné, že neurologický stav jedince je neméně zajímavý. Mimochodem, testy se stroboskopickým efektem se uplatňují jak v neurologii (tzv. vizuální evokované potenciály), tak kardiologii (tzv. glare pressor test). Čili potřebujeme diagnostikovat člověka, abychom věděli, jak vnímá světlo, ale současně můžeme samotné světlo využívat k diagnostice. Ostatně, pro některé možná poněkud překvapivě můžeme říci, že sítnice je nejpřístupnější část mozku.
6. Jak se navrhuje experiment, který co nejvěrněji napodobí podmínky noční jízdy?
Jednoduše řečeno složitě. Někdy ale může být na škodu pokoušet se napodobit zcela reálně všechny podmínky. A to z toho prostého důvodu, že pak není možné zjistit, který z vlivů byl největším přispěvatelem daného efektu. Dává tedy naopak smysl pokoušet se studovat v laboratoři tyto vlivy izolovaně a až následně provádět validace v reálném prostředí, kde již máme celou řadu dalších faktorů. Speciálně to platí v případě neurofyziologie, kdy bychom jen složitě izolovali konkrétní příčiny a následky.
7. Jak se odděluje vliv světelného zdroje od vlivu počasí, rychlosti a únavy?
Počasí se obecně v laboratoři simuluje složitě. Mokrá vozovka má pochopitelně extrémní vliv nejen na přilnavost pneumatik, ale také na odrazivost. Déšť či mlha ovlivní propustnost či rozptyl. Některé jevy je možné nasimulovat v laboratoři, ale je nutné myslet na bezpečnost jak lidí, tak techniky – nelze jen tak rozprašovat vodní tříšť v prostorách plných elektroniky. Mnohem jednodušší to pak mají v laboratořích, které jsou spíše zastřešenými silnicemi. To v Olomouci k dispozici nemáme, ale jiná pracoviště taková prostředí k dispozici mít mohou. Tam je potom pochopitelně jednodušší silnici pokropit vodou, nebo jinak modifikovat vnitřní prostředí. Rychlost lze simulovat frekvencí, s jakou prezentuji nějaký stimul. Vytvářením časového tlaku na reakci. S únavou je to již o něco složitější. Nemusí se jednat jen o člověka, který nespal, ale může se jednat o vyčerpání kognitivní nebo vizuální. Vždy je složité oddělit jednotlivé domény únavy. Je však významné jasně definovat, jaký typ únavy se studuje, a tomu přizpůsobit paradigma konkrétního výzkumu. Pokud chci navodit například kognitivní únavu, mohu zařadit jednoduchý kognitivní úkol. Pro vizuální únavu musím zařadit stimul, který opravdu unaví zrak, ale nebude způsobovat kognitivní zátěž. Zkrátka musíme zabránit interferenci jednotlivých typů únavy.
8. Kdy laboratorní simulace nestačí a je nutné ověřovat výsledky v reálném provozu?
To je extrémně komplexní dotaz, na který je možné dívat se z různých úhlů. Dnešní simulační nástroje jsou velmi pokročilé, ať se jedná o software na počítači, nebo rovnou virtuální prostředí, nebo augmentovanou realitu. Do všeho zasahují ekonomické aspekty, ale také etika nebo bezpečnost. Ve virtuálním nebo augmentovaném prostředí můžete chodce poměrně jednoduše pustit pod kola jedoucího vozu, aniž byste někoho zranili. Na druhé straně, každý, kdo testoval nějaký dopravní simulátor, tuší, že je velký rozdíl mezi počítačem, ke kterému je připojený herní volant, proti simulátoru, ve kterém je celá kabina vozu umístěna na pneumatické lavici a celý systém je schopen na řidiče působit včetně přetížení atd. Jde o to, že v praxi nikdy neizolujete jednotlivé podněty, ale vnímáte realitu všemi smysly najednou, integrujete je. Celý svět si můžete doslova reálně osahat. Není to jen o světle. Kromě známých 5 smyslů čím dál více hovoříme o interocepci, propriocepci a dalších. Vnímáte svět a také vnímáte sami sebe, jak na něj reagujete. To vytváří složité interakční vztahy a zpětnovazební smyčky, což je zřejmě něco, co nebudeme schopni nikdy napodobit, dokud člověka nenapojíme do onoho filmového matrixu. Inženýrsky by se na to dalo asi odpovědět, že v provozu je nutné ověřovat vše, co vyžaduje zákon, nebo nějaké jiné certifikační či zákaznické požadavky. Vědecky bych řekl, že je nutné testovat takto vše, kde působení dané technologie na člověka není možné chápat pohledem jednotlivých smyslů, ale požadujeme širší integrativní pozorování v reálném prostředí. Praktickým příkladem je testování prokognitivního osvětlení ve třídách. Tam chcete vidět reálné dopady na testování žáků během roku a jednotlivé simulace nebo jednorázové experimenty vám neřeknou tolik jako longitudinální experiment v reálném prostředí. Samozřejmě pokud nijak nenarušíte zdraví daných osob, např. osvětlením, které není v souladu s předpisy o fotobiologické bezpečnosti. Současně to tedy znamená, že některé mezní situace stejně nemůžeme prakticky testovat, pokud by vedly ke zranění či ohrožení osob do experimentu vstupujících.
9. Jak se určuje, zda světlo člověka oslnilo, nebo jen zhoršilo kontrast okolí?
Opět velice dobrá otázka, nad kterou by se mohlo hádat mnoho odborníků z různých oborů souvisejících se světlem a vizuálním vnímáním. Vůbec slovo oslnění má celou řadu definic. Můžeme se bavit o tom, zdali došlo pouze k diskomfortu pozorovatele, nebo byl skutečně omezen, fyziologicky nebo psychologicky. S tím souvisí konkrétní volba kritérií. Ta může začínat u toho, že pozorovatel jednoduše vyplnil v sebeevaluačním dotazníku, že byl oslněn, až po to, že v rámci určitého stupně oslnění nebyl schopen rozeznat specifické obrazce o jasně definovaném kontrastu. Jaká kritéria jsou tedy nejvhodnější? Stačí nám subjektivní výpověď, nebo musíme prověřit, že pozorovatel neviděl cíl při daném stupni oslnění? Opět se domnívám, že nejlepší je pozorovat změnu chování. Pokud se mám vyhnout chodci (zde nejlépe nahrazený nějakou figurínou), ale oslnění způsobí, že jej srazím, místo abych brzdil, nebo jej objel (což můžeme zrovna zjišťovat na tom experimentálním okruhu), tak zřejmě řidič byl oslněn tak, že světlo mělo přímé dopady na jeho chování. A to je zcela zásadní informace pro dopravní bezpečnost, ale také samozřejmě pro všechny, kteří se podílejí na návrzích osvětlení: dopravní inženýry, odborníky z oblasti automotive a mnohé další.
10. Jak se vybírají účastníci výzkumu, aby výsledky zohlednily různé věkové a zrakové skupiny?
Začal bych tím, že většina západních výzkumů je divných… tedy WEIRD. Zkratka znamená Western, Educated, Industrialized, Rich, Democratic. Zdaleka tedy nejde jen o to, že zohledníme různé věkové skupiny nebo aktuální stav zraku. Současně je vhodné provádět tzv. power analýzy, které nám řeknou, kolik participantů ve studii potřebujeme, abychom získali šanci na statisticky průkazný výsledek. Do toho nám do hry vstupuje samozřejmě rozpočet projektu a v neposlední řadě nesmíme zapomínat ani na samotnou ochotu probandů se do výzkumu zapojit. V praxi to znamená, že musíte zkoušet participanty oslovovat skrze různé informační kanály, které reprezentují různé věkové či jiné skupiny. Samozřejmě potřebujete v průběhu sledovat, že se vám plní kvóty pro zastoupení jednotlivých skupin, resp. profilů participantů. V ideálním světě byste sledovali normalitu rozložení jejich zastoupení a rekrutovali tak, aby data nebyla zešikmená ani špičatá, pokud k tomu není nějaký konkrétní výzkumný důvod. V realitě si držíte palce, aby vám přišel dostatek lidí. Stále je to ale mnohem lepší než snaha participanty sanovat z vlastních zaměstnanců, kde je navíc velké riziko celé řady dalších zkreslení takto prováděného výzkumu. Ať již v pozitivním nebo negativním slova smyslu.
11. Jak může nevhodné osvětlení ovlivnit chodce nebo cyklisty jinak než řidiče?
Začal bych popisem rolí. Řidič potřebuje především vidět, ale pokud pominu extrémní případy, počínaje mlhou, tak automobil většinou lze vidět nebo slyšet. I když s nástupem elektromobilů přicházíme o auditivní informaci, kterou se výrobci snaží nahrazovat různými umělými zvuky, které ale málokdy připomínají automobil se spalovacím motorem. Zranitelní účastníci dopravy, včetně chodců, se většinou snaží, aby někdo viděl je. I když třeba u cyklistů nebo koloběžek, které jedou rychle, lze vidět také světla, která jsou srovnatelná s dálkovými světly automobilů. Každopádně lze z toho vidět onen nerovný souboj o pozornost, kde řidiči pravděpodobně vyhrávají a ostatní se je snaží doslova přesvítit. U některých cyklistů a uživatelů koloběžek bych skoro řekl, že za každou cenu, což způsobuje oslnění chodců i řidičů. Automobil podléhá STK, světlomety musí splnit požadavky legislativní i požadavky zákazníků (tedy automobilek, nikoli řidičů). U cyklistů a dalších zatím takové striktní regulace nemáme. Nicméně se domnívám, že by bylo vhodné jejich zavedení. Kombinace rozdílných rychlostí a dohledností za nočního provozu se může ukázat například při noční procházce parkem, kdy se kolem neosvětleného chodce mihne oslňující koloběžka rychlostí běžného motocyklu. V takové situaci nezbývá než spoléhat na funkční vizuální aparát uživatele koloběžky, protože chodec nemá příliš možností takovou situaci ovlivnit.
12. Může osvětlení zvýšit pocit bezpečí, aniž by zlepšilo schopnost rozpoznat nebezpečí?
Zjednodušeně: ano. Člověk se instinktivně obává toho, co se může skrývat ve stínech. Odkrytí takových míst může vzbuzovat zvýšení pocitu bezpečí – i když platí vše výše řečené o kontrastu a salienci. Existují příklady instalací modrého světla, u kterých údajně existují data ukazující na sníženou kriminalitu. To se přisuzuje několika faktorům modrého světla. Je evidentní, že tyto efekty způsobují právě obraz neformující vnitřně fotosenzitivní gangliové buňky sítnice, které mohou působit mj. na amygdalu, která je v našem mozku spoluodpovědná za moderování strachu.
13. Jak se mají posuzovat nové světlomety, když řidič může být současně oslňován protijedoucím vozidlem?
Rozhodně lépe než dnes. V našich vlastních experimentech s vizuálním vnímáním jsme vždy používali dva páry světlometů, abychom zkoumali interakci vlastních a protijedoucích světel. To se domnívám, že je vhodným postupem při podobných testech. V zásadě ale platí jednoduchá úměra. Čím více mi někdo svítí do očí a posouvá adaptační jas, tím více musím sám svítit, abych před sebou více viděl. To je něco, co si může každý sám zkusit s LED svítilnami v noci na ulici, nebo parku (hlavně u toho nikoho neoslňte). Stávají se pak z toho ale takové „závody ve zbrojení“. Současně aktuální legislativa nevyžaduje po výrobcích světlometů ověřovat subjektivní, psychologické oslnění vnímané řidičem – a přitom ho můžou způsobovat i ty světlomety, které technickými normami projdou. Například kvůli použité projekční technice a barevnému podání světelných zdrojů, kdy např. některé LED zdroje vytvářejí výraznou modrou hranici (tzv. fringe), která třeba při pohledu do zpětného zrcátka může vytvářet dojem, že za vámi jede auto s rozsvíceným modrým majáčkem. Což je jednak velmi nepříjemné, a jednak to opět přitahuje pozornost nežádoucím způsobem. Doporučil bych proto širší zařazení testování dopadů na reálného, živého pozorovatele už ve vývojové laboratoři.
14. Jaké psychologické faktory mohou zkreslit výsledek testu oslnění?
Minimálně jeden jsme již diskutovali, a tím je pochopitelně únava. Nebo zvyk. Mezi další můžeme zařadit stres, ale také osobnost, kde může být jedním z faktorů otevřenost vůči novým zkušenostem, nebo neuroticismus. Za zmínku stojí určitě také kulturní vlivy, kdy na vnímání světla a barev má velice významný vliv, z jakého geografického a kulturního prostředí pocházíte. Náš urbanizovaný westernizovaný prostor vytváří jinou světelnou zkušenost než Polynésie nebo Amazonie.
15. Jak se dá výzkumem ověřit tvrzení, že nová světelná technologie zvyšuje bezpečnost?
To je extrémně důležitá otázka. Důležitá je možnost nějaké dlouhodobé evidence autonehod. Takový systém provozuje Centrum dopravního výzkumu. Na stránkách https://nehody.cdv.cz/ lze prohlížet jednotlivé dopravní nehody včetně všech parametrů. Pokud bychom sledovali také opticky relevantní informace, jako typy a stav světlometů, osvětlení v daném místě a čase, včetně fotometrických měření, tak bychom dokázali zpětně hodnotit, jaké dopady tyto technologie mají na bezpečnost. V zásadě by se takový způsob nelišil od tzv. systému vigilance, který se využívá u zdravotnických prostředků dle platné harmonizované legislativy EU. Veškeré laboratorní testy totiž nikdy nedokáží předpovědět, zdali na základě pomalých reakcí nebo nízké kontrastní citlivosti řidič opravdu způsobí nehodu. Co když si toho ten člověk je vědom a v noci vůbec neřídí? Nebo využívá jiných kompenzačních postupů? Dalším způsobem může být vyhodnocování dopravních konfliktů. Něco takového by mohl vyhodnocovat přímo automobil, který je dnes plný senzorů, a sledovat, kolik „skoronehod“ daný řidič způsobil. Takové informace by mohly být zpětnou vazbou pro automobilky a jejich dodavatele. Rovněž by bylo možné zjistit, které přístupy bezpečnost zvyšují a které jen umožní řidičům díky pocitu bezpečí, které jim nové automobily přináší, více riskovat. To se zdaleka netýká jen osvětlení, ale také ADAS.
16. Jaké informace by měly být součástí standardního testování nového silničního osvětlení?
Domnívám se, že součástí vývoje světelné techniky by měly být také experti na human factors a UX. Striktní dodržování norem sice zajistí, že nebudete porušovat zákon a nebudete vystaveni sankcím, ale to samo o sobě ještě není zárukou příjemného nebo bezpečného osvětlení. Ostatně z historie bychom mohli vybrat jako příklady lobotomii, nebo DDT, kdy první zmiňovaná procedura vynesla svému vynálezci Nobelovu cenu. Je tedy nutné neustále testovat status quo a s reálnými pozorovateli testovat účinky osvětlení. Ideálně s nějakými komplexnějšími paradigmaty, kde se skutečně testují dopady na chování probandů. Jako člověk, který se pohybuje také v klinickém výzkumu, mohu potvrdit, že až testy s reálnými osobami vám ukáží, kolik dalších možných dopadů vašeho produktu lidé vymyslí. Troufám si tvrdit, že se téměř nikdy v rámci vývojového týmu nedaří zachytit všechny možné nežádoucí dopady technologií. Ale už fokusní skupina může být užitečným nástrojem, jak se dozvědět o vnímání produktu mimo bublinu společnosti, která daný produkt vyvinula. Hlavní je, aby tito probandi nevytvářeli nějaké komnaty ozvěn. Naopak je třeba zajistit diverzitu probandů, včetně diverzity názorové. Jen tak je možné testovat produkty, včetně světel, za hranice normativních požadavků. Součástí by tedy mohl být subjektivní experiment na určité skupině probandů.
17. Co může řidič udělat, když má při noční jízdě pocit, že ho světla protijedoucích vozů oslňují?
Pokud má řidič pocit, že v noci nevidí dostatečně bezpečně, měl by nejprve zvážit, zda za takových podmínek vůbec řídit. Při náhlém oslnění je vhodné neupírat pohled přímo do protijedoucích světlometů, ale udržovat orientaci podle vlastního jízdního pruhu a pravého okraje vozovky, přitom podle situace snížit rychlost a zvýšit odstup. Často pomáhají i zdánlivé maličkosti: především čisté čelní sklo zvenku, ale také zevnitř. Pokud řidiče oslňování obtěžuje opakovaně, je namístě kontrola zraku, zejména refrakce a případných změn oční čočky. Problémy se mohou týkat i řidičů po refrakční chirurgii, kdy se mohou objevit tzv. halo efekty. Naopak bych byl opatrný s různými „brýlemi pro noční řízení“. Mohou sice subjektivně změnit vnímání oslnění, ale zároveň propouštějí méně světla. Jejich využití je nutné pečlivě zvážit a konzultovat je s odborníky. Nepořizovat si je z pochybných zdrojů, on-line apod., ale skutečně si zajít za vystudovaným optometristou či optometristkou a nechat si vyrobit kvalitní brýle na noční řízení. To je spojeno také s tzv. noční myopií, kdy někteří řidiči a řidičky potřebují v noci silnější brýle „na dálku“. Některé optiky jsou vybaveny přístroji, které umějí vyšetřit také noční myopii a brýle tak přesně pro noční řízení připravit, aby tento efekt dokázaly kompenzovat. Stejně tak dodatečné tónování čelního skla může dohlednost dále zhoršit, a navíc podléhá právním omezením. V nočním provozu opravdu nechceme vyřešit nepříjemně jasné světlomety tím, že si současně ztmavíme chodce před sebou.
18. Jak se mají výsledky výzkumu promítnout do návrhu osvětlení přechodů a městských ulic?
Za významný přínos naší práce považuji metodologii. Do hodnocení světelné techniky se snažíme více zapojovat skutečného pozorovatele, jeho chování a psychofyziologické reakce. Současně pracujeme s reálnými vzorky automobilových světlometů, nikoli jen s abstraktním modelem světelného zdroje. Laboratoř nám umožňuje podmínky opakovat, i když lidské reakce samozřejmě nikdy nejsou úplně totožné. Zajímavý byl i náš výsledek při porovnávání potkávacích LED světlometů s různou teplotou chromatičnosti. U modulu s teplejším, žlutějším podáním světla jsme v jednom ze sledovaných fotometrických bodů, označovaném B50L, naměřili téměř dvojnásobnou svítivost oproti sériovému LED modulu: 369 proti 185 kandelám. Přesto pozorovatelé hodnotili subjektivní míru oslnění u těchto LED variant podobně. Je ovšem fér dodat, že u jiného modulu byl rozdíl ve svítivosti jen asi 14 % a že se testované varianty současně lišily také ostrostí hranice světla a stínu. Nemůžeme tedy tvrdit, že žlutější světlomet obecně snese dvojnásobnou svítivost bez zvýšení oslnění. Je to ale zajímavý podnět pro další výzkum teplejšího spektra, včetně otázky, zda se v některých nočních aplikacích více nepřiblížit jantarovým odstínům. Při tom samozřejmě musíme sledovat i viditelnost chodců, rozlišování barev a další stránky zrakového výkonu. Důležitá je také značná variabilita mezi pozorovateli. Osvětlení, které vyhovuje průměrnému člověku, nemusí optimálně fungovat pro staršího řidiče nebo osobu s vyšší citlivostí na oslnění. A nakonec je tu celý kontext ulice. U přechodů se například vyplatí ověřovat nejen samotnou intenzitu přisvětlení, ale i navazující tmavé úseky a možné změny chování chodců. Světlo totiž neovlivňuje jen to, co vidíme. Pomáhá také tomu, jak mezi sebou účastníci provozu komunikují.
19. Který typ změny ve světlometech nebo osvětlení by podle vás měl být před zavedením testován důkladněji?
Již nové normy CIE začínají zohledňovat tzv. melanopickou osvětlenost. Jedná se o množství světla, které je relevantní pro v úvodu zmiňované vnitřně fotosenzitivní gangliové buňky sítnice. Důležité je si také uvědomit, že i tyčinky jsou citlivější na modrou část spektra. O to více je fascinující časté používání světla s nízkou teplotou chromatičnosti, což jsou právě namodralé zdroje. I kdyby člověk byl skeptik vůči případným rizikům modrého světla, tak si musí uvědomovat, že vysoký výkon, který modré světlo nese, je pro noční vidění zcela přebytečný. Studie vydaná v prestižním časopisu Nature (Tinsley, J. N. et al. Direct detection of a single photon by humans. Nat. Commun. 7:12172 doi: 10.1038/ncomms12172 (2016).) ukazuje, že lidské oko je schopno po dostatečně dlouhé adaptaci na tmu detekovat dokonce jednotlivé fotony! Přesto se snažíme v noci poskytovat lidem podobné množství světla jako ve dne. Opět, i kdybych byl naprosto netečný vůči případným poškozením přírody, které tím způsobujeme, tak si musím uvědomovat, že takové excesivní svícení je zcela zbytečné. Jen oddaluje naši dostatečnou adaptaci a schopnost vidět ve tmě. Tím nechci militantně prohlašovat, abychom nesvítili vůbec. Ale je na zvážení, zdali automobily potřebují laserové světlomety, které některé prémiové automobilky zaváděly, a další podobné extrémy. Určitě jste si všimli, že astronomové používají červené světlo. To totiž neovlivňuje adaptaci. Pokud bychom chtěli být na optimu využití našeho zraku, tak využíváme světla, která jsou tzv. amber. Některá pokrokovější města již jimi nahrazují bílo-modrá světla, která v posledních dobách plnila ulice. Tím se vlastně trochu vracíme ke světlu sodíkových výbojek se všemi výhodami LED. Jednoduše řečeno by se měla větší pozornost věnovat spektrálnímu složení, aby lépe reflektovalo fyziologii lidského vizuálního vnímání.
20. Jaká otázka o vlivu světla na člověka zůstává zatím ve výzkumu otevřená?
Vedle spektrálního složení je to podle mého názoru časová modulace světla, lidově blikání. U některých LED systémů se jas řídí pomocí pulzně šířkové modulace, tedy velmi rychlého zapínání a vypínání. Jiné používají odlišné způsoby regulace a mohou být z hlediska blikání podstatně klidnější. Není tedy pravda, že musí blikat každé LED světlo. Zároveň některé časové změny intenzity vidíme přímo jako blikání, jiné se projeví až při pohybu předmětu nebo očí. Typickým příkladem je takzvaný phantom array effect: při rychlém pohybu oka můžeme místo jediného zdroje spatřit řadu oddělených světelných obrazů. Člověk má potom pocit, jako kdyby mu před očima někdo rozmístil několik světel vedle sebe. Určitá větev výzkumu se tak aktuálně zabývá tím, kdy tyto jevy zhoršují vizuální komfort, pozornost nebo výkon a u jakých lidí mohou souviset se zdravotními obtížemi. V určitých podmínkách mohou být rizikové pro citlivé osoby, například u fotosenzitivní epilepsie. Zdaleka ale nemáme u všech způsobů modulace, frekvencí a expozičních situací stejně dobrá data. To považuji za velmi zajímavou oblast pro další výzkum, zejména v dopravě, kde se současně pohybují světelné zdroje, objekty, i naše oči.