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P F E R D E G E R E C H T E B E L E U C H T U N G Wie in allen Lebensbereichen wird auch in der Pferdehaltung künstliche Beleuchtung eingesetzt. Die verwendeten weißen Leuchtdioden (LEDs) sind aus Effizienzgründen an die Hellempfindlichkeitskurve V(λ) und das Sehvermögen des Menschen angepasst. Das abgestrahlte Spektrum dieser Lichtquellen stimmt mit dem Sehempfinden der Pferde nicht überein. In wie weit sind die weißen LEDs und die übliche Art der Allgemeinbeleuchtung für den Einsatz in der Pferdehaltung geeignet? LED-Beleuchtung in der Pferdehaltung Horse Centric Lighting T. Jost, S. Stephan, M. C. Stäcker NORKA Automation GmbH Lange Strasse 1 DE-27313 Dörverden/Hülsen L I C H T W A H R N E H M U N G D E R P F E R D E H O R I Z O N T A L E S S I C H T F E L D Sichtfeld des Pferdes 60° 140° 140° Sichtfeld des Menschen 120° 40° 40° • Sehfeld Pferd ca. 340° 1,2 • Eingeschränkter Austausch visueller Informationen zw. den beiden Gehirnhälften 3-5,9 • Sehfeld Mensch ca. 200° 6-8 • Sehwinkel nach unten größer als nach oben 2,9 • Genauer Winkel unbe- kannt • Sehwinkel beim Mensch nach oben ca. 50° und nach unten ca. 70° 10 F A R B W A H R N E H M U N G • Pferde sind Dichromaten 11-14 • Pferde haben für die Farb- wahrnehmung nur M-Zapfen (grün) und S-Zapfen (blau) 9,11 • Licht mit λ > 600 nm (orange- rot) wird von Pferden nicht wahrgenommen 2,11,12 A N S A T Z F Ü R L I C H T Q U E L L E • Schliessung der spektrallen Lücke zw. 450 nm und 550 nm • Kontrasterhöhung für Pferde Erhöhung der R5- und R12-Werte Pferdegerechte Lichtquelle (LS H ): • Eigenschaften: CCT=5150 K; CRI=90,5; CRI-R9=78; η e =135 lm/W L I C H T S T E U E R U N G S K O N Z E P T • Beleuchtungshomogenität > 0,7 mit geringerer Leuchtdichte • Flimmerfreie Beleuchtung, Amplitudendimmung (CCM) • Separate Stallboxenbeleuchtung • Stetige Lichtübergänge zw. unterschiedlich beleuchteten Bereichen • Lichtschaltung mit Zwischenstufe, langsames Auf- und Abdimmen V E R T I K A L E S S I C H T F E L D - Peripherie - Stereopsis - Blindzone - unterer Sehbereich - oberer Sehbereich 1 L. Sellnow, „Happy trails – Your complete guide to fun and safe trail riding“, pp. 46-47, Blood-Horse Publications, 2004; 2 S. Ullmann, „Wie Pferde sehen“, Barefoot-Saddle, 2013; 3 E. B. Hanggi, „Interocular transfer of learning in horses (Equus caballus)“, Journal of Equine Veterinary Science, pp. 518-524, 1999; 4 K.-D. Budras, S. Röck, „Atlas der Anatomie des Pferdes - Lehrbuch für Tierärzte und Studierende, 5. vollständige überarbeitete Auflage“, Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH, p. 52, 2004; 5 E. B. Hanggi, „The thinking horse: cogmition and perception. Reviewed“, Procee- dings of the 51th American Association of Equine Practitioners Annual Convention 51, pp. 246-255, 2005; 6 H. Rönne, „Zur Theorie und Technik der Bjerrumschen Gesichtsfelduntersuchung“, Archiv für Augenheilkunde, Bd. 78, Heft 4, 1915; 7 H.M. Traquair, „An introduction to clinical perimetry“, Henry Kimpton, London, 1938; 8 A. Mathur, J. Gehrmann, D. A. Atchison, „Pupil shape as viewed along the horizontal visual field“, Journal of Vision 13 (6):3, pp. 1-8, 2013; 9 P. McGreevy, "Equine Behavior: A Guide for Veterinarians and Equine Scientists", Elsevier Science, pp. 37-53, 2004; 10 P. P. Retto, M- Ogier, H. H. Bülthoff, J.-P. Bresciani, "Influence of the size of the field of view on motion perception", Computer & Graphics 33, pp. 139-146, 2009; 11 J. Carroll, C. J. Murphy, M. Neitz, J. N. Ver Hoeve, J. Neitz, "Photopigment basis for dichromatic color vision in the horse", Journal of Vision 1, pp. 80-87, 2001; 12 E. B. Hanggi, J. F. Ingersoll, "Color vision in horses (Equus caballus): Deficiencies identified using a pseudoisochromatic plate test", Journal of Comparative Psychology 121, No. 1, pp. 65-72, 2007; 13 L. S. V. Roth, A. Balkenius, A. Kelber, "Colour perception in a dichromat", The Journal of Experimental Biology 210, pp. 2795-2800, 2007; 14 J. Spaas, W. F. Helsen, M. Adriaenssens, S. Broeckx, L. Duchateau, J. H. Spaas, "Correlation between dichromatic colour vision and jumping performance in horses", The Veterinary Journal 202, pp. 166-171, 2014; 15 M.-A. Leblanc, "The Mind of the Horse: An Introduction to Equine Cognition", Harvard University Press, p. 231, 2013; 16 C. A. Saslow, „Understanding the perceptual world of horses“, Applied Animal Behaviour Science 78, pp. 209-224, 2002 17 G. Geisbauer, U. Griebel, A. Schmid, B. Timney, "Brightness discrimination and neutral point testing in the horse", Canadian Journal of Zoology 82, pp. 660-670, 2004; 18 A. M. Komaromy, S. E. Andrew, H. L. Sapp jr., D. E. Brooks, W. W. Dawson, "Flash electroretinography in standing horses using the DTL TM microfiber electrode", American College of Veterinary Ophthalmologists 6-1, pp. 27-33, 2003; 19 S. Zulauf, V. Gerber, W. Brehm, "Die Elektroretinographie mit dem RETIport ® -System beim Pferd: Normalbefunde bei Hell- Dunkeladaption", Pferdeheilkunde 24-3, pp. 367-380, 2008 Q U E L L E N H E L L E M P F I N D L I C H K E I T • Hellempfindlichkeit V H (λ) der Pferde ist nicht definiert 15 • Annahme: Ausgehend vom anatomischen Augenaufbau 9 , Nacht- und Dämmerungsaktivität 16 und dem visuellen Neutralpunkt bei 480 nm 17 bei Pferden wird angenommen, dass V H (λ) der Pferde der V '(λ) des Menschen bei Nacht ähnelt und ihren Maximum bei λ Peak = 480 nm hat. H E L L - D U N K E L - A D A P T I O N • Pferdeaugen sind wegen Nacht- und Dämmerungsaktivität der Tiere an die Dunkelheit sehr gut angepasst 1,2,16 • Dunkel-Hell-Adaption ist kürzer als Hell-Dunkel-Adaption 18,19 50° 70° ? EquiLumen (elm) LED11 LED12 LED13 LED14 LED15 LED16 LED17 LED18 LED21 Weiß-LED (740) Cyan-LED (λ P = 500 nm) Rot-LED (λ P = 625 nm) Blau-LED (λ P = 475 nm) • Für die Vergleichbarkeit unterschiedlicher Lichtquellen wurde die Einheit EquiLumen eingeführt • Bei gleichem Lumen-Output mehr EquiLumen für Pferde bei LS H +53% elm im Vergleich zu LED mit 4000 K, CRI 80 (LED 840 ) +7% elm im Vergleich zu LED mit 5000 K, CRI 90 (LED 950 ) K Hm = 1000 elm/Watt A U T O M A T I O N Lux junior 2019 06.-08.09.2019

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PFERDEGERECHTE BELEUCHTUNG

Wie in allen Lebensbereichen wird auch in der Pferdehaltung künstliche Beleuchtung eingesetzt. Die verwendeten weißen Leuchtdioden (LEDs) sind aus Effizienzgründen an die Hellempfindlichkeitskurve V(λ) und das Sehvermögen des Menschen angepasst. Das abgestrahlte Spektrum dieser Lichtquellen stimmt mit dem Sehempfinden der Pferde nicht überein. In wie weit sind die weißen LEDs und die übliche Art der Allgemeinbeleuchtung für den Einsatz in der Pferdehaltung geeignet?

LED-Beleuchtung in der PferdehaltungHorse Centric Lighting

T. Jost, S. Stephan, M. C. StäckerNORKA Automation GmbH

Lange Strasse 1DE-27313 Dörverden/Hülsen

LICHTWAHRNEHMUNG DER PFERDEHORIZONTALES SICHTFELD Sichtfeld des Pferdes

60°

140°140°

Sichtfeld des Menschen

120°

40° 40°

• Sehfeld Pferd ca. 340° 1,2

• Eingeschränkter Austausch visueller Informationen zw. denbeiden Gehirnhälften 3-5,9

• Sehfeld Mensch ca. 200° 6-8

• Sehwinkel nach unten größer als nach oben 2,9

• Genauer Winkel unbe-kannt• Sehwinkel beim Mensch nach oben ca. 50° und nach unten ca. 70° 10

FARBWAHRNEHMUNG

• Pferde sind Dichromaten 11-14

• Pferde haben für die Farb-wahrnehmung nur M-Zapfen (grün) und S-Zapfen (blau) 9,11

• Licht mit λ > 600 nm (orange-rot) wird von Pferden nicht wahrgenommen 2,11,12

ANSATZ FÜR LICHTQUELLE

• Schliessung der spektrallen Lücke zw. 450 nm und 550 nm• Kontrasterhöhung für Pferde ⟹ Erhöhung der R5- und R12-WertePferdegerechte Lichtquelle (LSH):• Eigenschaften: CCT=5150 K; CRI=90,5; CRI-R9=78; ηe=135 lm/W

LICHTSTEUERUNGSKONZEPT• Beleuchtungshomogenität > 0,7 mit geringerer Leuchtdichte• Flimmerfreie Beleuchtung, Amplitudendimmung (CCM)• Separate Stallboxenbeleuchtung• Stetige Lichtübergänge zw. unterschiedlich beleuchteten Bereichen• Lichtschaltung mit Zwischenstufe, langsames Auf- und Abdimmen

VERTIKALES SICHTFELD

- Peripherie - Stereopsis

- Blindzone

- unterer Sehbereich - oberer Sehbereich

1 L. Sellnow, „Happy trails – Your complete guide to fun and safe trail riding“, pp. 46-47, Blood-Horse Publications, 2004; 2 S. Ullmann, „Wie Pferde sehen“, Barefoot-Saddle, 2013; 3 E. B. Hanggi, „Interocular transfer of learning in horses (Equus caballus)“, Journal of Equine Veterinary Science, pp. 518-524, 1999; 4 K.-D. Budras, S. Röck, „Atlas der Anatomie des Pferdes - Lehrbuch für Tierärzte und Studierende, 5. vollständige überarbeitete Auflage“, Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH, p. 52, 2004; 5 E. B. Hanggi, „The thinking horse: cogmition and perception. Reviewed“, Procee- dings of the 51th American Association of Equine Practitioners Annual Convention 51, pp. 246-255, 2005; 6 H. Rönne, „Zur Theorie und Technik der Bjerrumschen Gesichtsfelduntersuchung“, Archiv für Augenheilkunde, Bd. 78, Heft 4, 1915; 7 H.M. Traquair, „An introduction to clinical perimetry“, Henry Kimpton, London, 1938; 8 A. Mathur, J. Gehrmann, D. A. Atchison, „Pupil shape as viewed along the horizontal visual field“, Journal of Vision 13 (6):3, pp. 1-8, 2013; 9 P. McGreevy, "Equine Behavior: A Guide for Veterinarians and Equine Scientists", Elsevier Science, pp. 37-53, 2004; 10 P.

P. Retto, M- Ogier, H. H. Bülthoff, J.-P. Bresciani, "Influence of the size of the field of view on motion perception", Computer & Graphics 33, pp. 139-146, 2009; 11 J. Carroll, C. J. Murphy, M. Neitz, J. N. Ver Hoeve, J. Neitz, "Photopigment basis for dichromatic color vision in the horse", Journal of Vision 1, pp. 80-87, 2001; 12 E. B. Hanggi, J. F. Ingersoll, "Color vision in horses (Equus caballus): Deficiencies identified using a pseudoisochromatic plate test", Journal of Comparative Psychology 121, No. 1, pp. 65-72, 2007; 13 L. S. V. Roth, A. Balkenius, A. Kelber, "Colour perception in a dichromat", The Journal of Experimental Biology 210, pp. 2795-2800, 2007; 14 J. Spaas, W. F. Helsen, M. Adriaenssens, S. Broeckx, L. Duchateau, J. H. Spaas, "Correlation between dichromatic colour vision and jumping performance in horses", The Veterinary Journal 202, pp. 166-171, 2014; 15 M.-A. Leblanc, "The Mind of the Horse: An Introduction to Equine Cognition", Harvard University Press, p. 231, 2013; 16 C. A. Saslow, „Understanding the perceptual world of horses“, Applied Animal Behaviour Science 78, pp. 209-224, 2002 17 G. Geisbauer, U. Griebel, A. Schmid, B. Timney, "Brightness discrimination and neutral point testing in the horse", Canadian Journal of Zoology 82, pp. 660-670, 2004; 18 A. M. Komaromy, S. E. Andrew, H. L. Sapp jr., D. E. Brooks, W. W. Dawson, "Flash electroretinography in standing horses using the DTLTM microfiber electrode", American College of Veterinary Ophthalmologists 6-1, pp. 27-33, 2003; 19 S. Zulauf, V. Gerber, W. Brehm, "Die Elektroretinographie mit dem RETIport®-System beim Pferd: Normalbefunde bei Hell- Dunkeladaption", Pferdeheilkunde 24-3, pp. 367-380, 2008

QUELLEN

HELLEMPFINDLICHKEIT• Hellempfindlichkeit VH(λ) der Pferde ist nicht definiert 15

• Annahme: Ausgehend vom anatomischen Augenaufbau9, Nacht- und Dämmerungsaktivität16 und dem visuellen Neutralpunkt bei 480 nm17 bei Pferden wird angenommen, dass VH(λ) der Pferde der V '(λ) des Menschen bei Nacht ähnelt und ihren Maximum bei λPeak = 480 nm hat.

HELL-DUNKEL-ADAPTION• Pferdeaugen sind wegen Nacht- und Dämmerungsaktivität der Tiere an die Dunkelheit sehr gut angepasst 1,2,16

• Dunkel-Hell-Adaption ist kürzer als Hell-Dunkel-Adaption 18,19

50°

70°

?

EquiLumen (elm)

LED11 LED12 LED13 LED14 LED15 LED16 LED17 LED18

LED21

Weiß-LED (740) Cyan-LED (λP = 500 nm) Rot-LED (λP = 625 nm)Blau-LED (λP = 475 nm)

• Für die Vergleichbarkeit unterschiedlicher Lichtquellen wurde die Einheit EquiLumen eingeführt• Bei gleichem Lumen-Output mehr EquiLumen für Pferde bei LSH

+53% elm im Vergleich zu LED mit 4000 K, CRI ≥ 80 (LED840) +7% elm im Vergleich zu LED mit 5000 K, CRI ≥ 90 (LED950)

KHm = 1000 elm/Watt

A U T O M A T I O N

Lux junior 2019 06.-08.09.2019