Reakční doba na zrakový podnět

Jak rychle zareaguji na záblesk?

Čidlo osvětlení GDX-LC zachytí záblesk, siloměr GDX-HD zachytí stisk ruky. Reakční doba je čas od začátku záblesku do začátku stisku. U žáků bývá mezi 0,15 a 0,30 s.

Připoj obě čidla, každé zvlášť, tlačítkem + Bluetooth nebo + USB. Nejpřesnější je připojit obě stejně, nejlépe obě přes USB. Funguje v prohlížečích Chrome a Edge. Data zůstávají jen v tomto počítači.

Kalibrovat nic nemusíš. Program si časy obou čidel sladí sám a u každého výsledku ukáže, s jakou nejistotou platí.

Jak program funguje

1. Proč se čidla musí sladit

Každé čidlo měří podle vlastních hodin a posílá jen naměřené hodnoty, žádné časy. Do počítače chodí v dávkách a s proměnlivým zpožděním. Kdyby program bral jako čas vzorku okamžik, kdy data dorazila, chyba by přes Bluetooth dosahovala desítek milisekund, tedy desítek procent reakční doby.

2. Jak je program sladí

Čidlo vzorkuje přesně po T milisekundách, takže vzorek číslo k vznikl v čase t₀ + k·T. Neznámý začátek t₀ program odhadne z tisíců datových paketů. Paket nikdy nedorazí dřív, než vznikl jeho poslední vzorek, proto program hledá nejmenší rozdíl mezi časem příchodu paketu a k·T (dolní obálku). Bere pakety z 5 s před podnětem a 2,5 s po něm. Stálé zpoždění přenosu je u dvou stejně připojených čidel téměř stejné a v rozdílu časů se odečte. Ztracené vzorky program pozná podle počítadla v hlavičce paketů.

3. Začátek záblesku

Záblesk začal mezi posledním vzorkem osvětlení pod prahem a prvním nad ním. Práh je klidová hodnota zvýšená o 15 % skoku osvětlení, nejméně o šestinásobek šumu. Program bere střed tohoto intervalu.

4. Začátek stisku

Program najde první překročení 20 % výšky stisku a od něj se vrací k poslednímu vzorku pod nízkým prahem (klidová síla + 3 % výšky stisku, nejméně čtyřnásobek šumu). Mezi vzorky čas dopočítá. Pro kontrolu totéž zopakuje s dvojnásobným prahem a rozdíl započte do nejistoty. Reakce kratší než 0,1 s je odhad, ne reakce, a do výsledku se nepočítá.

5. Nejistota

U každého pokusu je rozšířená nejistota U (pokrytí asi 95 %). Je to dvojnásobek odmocniny ze součtu čtverců pěti složek: sladění každého čidla (rozpětí zpoždění nad dolní obálkou, nejvýš jedna perioda vzorkování, děleno √12), nestejné zpoždění obou spojení (odhad 0,5 ms pro USB a USB, 1,5 ms pro dvakrát Bluetooth, 8 ms pro smíšené připojení), odchylka hodin (50 ppm v okně 7,5 s), okamžik záblesku mezi dvěma vzorky a určení začátku stisku. V grafu je žlutým pruhem vyznačena část nejistoty, která pochází ze sladění čidel.

Slabá místa

Nejistota nezahrnuje vnitřní zpoždění čidel (filtry a převodníky), které se v rozdílu nemusí odečíst; odhadem jde o jednotky milisekund. Nestejné zpoždění spojení je odborný odhad, ne změřená hodnota. Při smíšeném připojení (jedno čidlo USB, druhé Bluetooth) je proto nejistota velká. Zpoždění obrazovky výsledek neovlivní, protože se měří skutečné světlo.

Připojování čidla