Проблема сприйняття людиною світлових імпульсів видимого діапазону вивчається тривалий час і становить інтерес для різних сфер науки, техніки, мистецтва. Чергового поштовху ці дослідження набули з появою так званих Li-Fi систем, призначених для передавання потоків інформації за допомогою видимого світла. Можливості сучасної елементної бази (програмовані генератори, потужні світлодіоди тощо) дозволяють виявляти і реалізовувати інші прикладні застосування таких систем передавання даних, у зв'язку з чим постають питання уточнення загальновідомих закономірностей щодо чутливості зору людини [1].

У попередньо проведених експериментах [2] було досліджено сприйняття світлових імпульсів у прямому та периферичному полі зору людини в області частот вище 10 Гц при різних рівнях фонового освітлення. Отримані результати свідчать про можливість забезпечення прихованої (непомітної для спостерігача) роботи систем передачі інформації на променях видимого діапазону. Однак ситуація в області частот нижче 10 Гц залишилась нез'ясованою.

Для розв’язання поставленої задачі був проведений експеримент за методикою, аналогічною до описаної в [2], в новому діапазоні частот слідування імпульсів - нижче 10 Гц. Структурна схема експериментальної установки зображена на рис.1. Для генерування сигналів було використано генератор імпульсних сигналів на мікроконтролері PIC18F2550. Мікроконтролер генерує імпульси з перемінними параметрами: тривалість T1 (від 8·10-9 с до 1 с); період слідування імпульсів T2 (від 9·10-9 с до 3 с). Оскільки генеровані мікроконтролером імпульси змінювалися підсилювачем на протифазні, то фактичні величини тривалості та частоти слідування імпульсів необхідно було розраховувати за заданими величинами T1, T2, що було основним недоліком при проведенні експерименту. Для його усунення була написана і застосована програма для обчислення параметрів T1, T2, які необхідно ввести в мікроконтролер для отримання на виході

підсилювача імпульсів із заданими параметрами. Як основний елемент підсилювача потужності використано транзистор КТ826Б. Необхідність наявності підсилювача потужності зумовлена тим, що рівень вихідного сигналу з генератора становив 5 В, а порогова напруга, вище якої починає випромінювати світло світлодіодна матриця — 6 В. Попередній підсилювач реалізований на транзисторі КТ315.

 

Під час проведення досліджень було враховане припущення авторів [3] щодо реакції зору людини саме на паузи між імпульсами світла. Навіть при досить високих частотах світлових імпульсів (100 Гц)
спостерігач бачить мерехтіння (переривчастий характер світлового потоку), якщо тривалість паузи між імпульсами перевищує інтервал інерційності його зору. Враховуючи складну залежність сприйняття
людиною світлових імпульсів від багатьох їх параметрів, в [3] встановлений показник 440 мкс, при якому мерехтіння світла від світлодіоду стає непомітним.
З отриманих в даному дослідженні результатів випливає, що і в областях нижче 10 Гц існують такі значення параметрів світлових імпульсів та рівня фонового освітлення, при яких можлива передача
світлових потоків, непомітна для людського зору. Так, наприклад, при фоновому рівні освітлення E=32 Лк, T1=1 мкс., F=1/T2= 0.1 Гц вдалось забезпечити приховану передачу світлового сигналу в прямому полі зору спостерігача при потужності світлових імпульсів порядку 10 Вт.

Література
1. Петрусь И.П. Аспекты практического использования беспроводной оптической технологии передачи данных./ Петрусь И.П., Гузенкова Е.А. // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». − 2014.-№2,
"http://naukovedenie.ru/" http://naukovedenie.ru 85TVN214.
2. В. В. Браиловский, М.Г. Рождественская, И.В. Пислар, О.В. Пошак. Физиологические аспекты проектирования систем скрытой передачи информации на оптическом излучении видимого диапазона //
Технология и конструирование в электронной аппаратуре .—2015.—No .—C. 13—16
3. Баранов В. Визуальная различимость миллисекундного выключения светодиодного источника света // Полупроводниковая светотехника. – 2011. - №1. – С. 41-43.