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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Artur Duarte Loureiro
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2017
Orientador
Banca examinadora
Schiabel, Liliane Ventura (Presidente)
Magalhães, Daniel Varela
Ruggiero, Lígia de Oliveira
Título em português
Dispositivo para medição e teste de transmitância luminosa e semafórica em óculos de sol de acordo com a norma brasileira - ABNT NBR ISO 12312-1:2015
Palavras-chave em português
ABNT NBR ISO 12312-1
ISO 12312
Medida de transmitância embarcada
Óculos de sol
Transmitância luminosa
Transmitância semafórica
Resumo em português
A classificação por categoria de 0 a 4 para óculos de sol determina quão claras ou escuras são suas lentes. A norma brasileira, ABNT NBR ISO 12312-1, exige, entre outros requisitos, testes de transmitância da luz visível em óculos de sol (categoria), para que estes sejam classificados como adequados ou não para direção de automóveis. Medidas do grau de escurecimento das lentes de um par de óculos de sol e da atenuação luminosa das luzes de sinais semafóricos são testes propostos para este item da norma. Porém, o público, em geral, não possui meios de testar seus próprios óculos. Um teste padrão de transmitância é trabalhoso, demorado e requer um espectrofotômetro e um profissional treinado. O objetivo deste trabalho é desenvolver um dispositivo portátil capaz de realizar testes de transmitância luminosa e semafórica de acordo com a norma brasileira sendo rápido, preciso e intuitivo, realizando os testes de forma automática sem exigir do usuário qualquer treinamento prévio. Diferentemente dos dois sistemas anteriormente desenvolvidos no Laboratório de Instrumentação Oftálmica (LIO), para testes de transmitância, este dispositivo é embarcado e atende à norma atual lançada em 2015, que não estava em vigor na época em que os demais foram desenvolvidos. O desafio para se construir um sistema embarcado é a combinação de fontes luminosas e sensores necessária para se obter padrões espectrais similares aos da norma. Foi desenvolvido e construído um protótipo microcontrolado usando a combinação de um LED branco com o sensor TCS3472. Esta combinação gera quatro funções de ponderação distintas, que foram combinadas linearmente resultando em funções de ponderação próximas às da norma para as medições desejadas. Foram medidos transmitância luminosa e quocientes de atenuação visual para luzes semafóricas de 128 lentes de óculos de sol com o protótipo e com um padrão-ouro, o espectrofotômetro Cary 5000 da VARIAN. O método de Bland-Altman foi usado para análise de concordância entre ambos os métodos de medição. Para valores de transmitância luminosa, foram adotados 0,5 % e 6 % como valores a partir dos quais o valor absoluto do viés é significativo e a amplitude do intervalo de confiança, grande, respectivamente. Para valores dos quocientes de atenuação, 0,1 e 0,4; respectivamente. O viés não foi significativo para nenhuma das medições. O intervalo dos limites de concordância de 95% foi amplo para medição de transmitância luminosa e do quociente para luz azul e estreito para as demais, considerando-se os valores-limites previamente definidos para vieses e para limites de concordância. Assim, dentro da tolerância definida, medições com o protótipo e com o padrão-ouro são equivalentes para quociente de atenuação para as luzes vermelha, amarela e verde. Apesar de nem todas as medições do protótipo serem equivalentes às do padrão-ouro, os resultados apresentaram boa exatidão, com apenas 5 das 128 lentes classificadas erroneamente quanto à adequação para direção (2 por transmitância luminosa, 1 por luz vermelha e 2 por luz azul). O protótipo proporciona ao público uma forma de obter informações sobre seus próprios óculos de sol e sobre a importância do uso de óculos adequados durante a direção de veículos.
Título em inglês
Device for luminous and traffic lights transmittance evaluation in sunglasses according Brazilian Standard - ABNT NBR ISO 12312-1:2015
Palavras-chave em inglês
ABNT NBR ISO 12312-1
Embedded transmittance measurement
ISO 12312
Luminous transmittance
Sunglasses
Traffic lights transmittance
Resumo em inglês
Category rating ranging from 0 to 4 determines how light or dark sunglasses lenses are. Category measurements and how much traffic signal colors are attenuated are required tests by brazilian standard ABNT NBR ISO 12312-1 and are known as transmittance tests. Brazilian standard also establishes requirements for sunglasses to be suitable for driving. However, people often do not have means to measure their own sunglasses. A standard transmittance test is laborious, time-consuming and it requires a spectrophotometer and a skilled technician. The goal of this study was to develop not only a single device capable to perform luminous and traffic light transmittance tests according to brazilian standard, but also an easy-to-use, quick, accurate and portable device, which runs the tests by itself in a way anyone can operate it without any training. Unlike the two systems previously developed in the Ophthalmic Instrumentation Laboratory (LIO) for transmittance tests, that one does not contain a computer, but a microcontroller. Also, it complies with current standard, which has been released in 2015, and previous systems are based on 2013 standard version. A microcontrolled prototype was developed and built using a white LED and TCS3472 sensor combination. This combination generates four different weighting functions that were linearly combined resulting in weighting functions similar to the standard ones for luminous and traffic light transmittances. Using our prototype and a gold standard (VARIAN Cary 5000 spectrophotometer), luminous transmittance and relative attenuation quotients for traffic lights were measured in 128 sunglasses lenses. Bland-Altman method was used to assess concordance between both measurement methods. The bias was insignificant for all measurement and the limits of agreement were broad for luminous transmittance and for relative attenuation quotient for blue light detection, and narrow for all the others. Thus, within the predefined tolerance, prototype measurements are equivalent to gold standard ones for relative attenuation quotients for red, yellow and green light detection. Despite not all prototype measurements being equivalent to gold standard ones, results were accurate; only 5 from 128 lenses were incorrectly classified as to suitability for driving (2 for luminous transmittance, 1 for red light quotient and 2 for blue light quotient). Our device aims to provide to general public a mean to obtain information about their own sunglasses and the importance to use suitable sunglasses while driving.
 
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Artur.pdf (3.59 Mbytes)
Data de Publicação
2017-11-28
 
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