人工照明环境下手机阅读舒适性的主观评价

随着电子媒体的高速发展,手机等VDT阅读遍及工作、学习、生活的各个方面。手机设备在办公室、教室、商场、居室等空间都有广泛的阅读使用,这些空间的照明环境对于手机阅读舒适性的影响至关重要。本文以主观评价实验的方法,搭建实验空间,以阅读面照度、光源色温、阅读背景面反射系数等参数为实验变量。被试使用不同屏幕亮度级别的手机进行图文阅读,而后对当前工况给出1～10分的舒适性主观评价,实验共收录了11 352个舒适性评价结果。研究发现手机阅读舒适性随阅读面照度的不断增加而先升高后下降。当手机屏幕亮度为60 cd/m~2时,阅读舒适性最好的照度范围为20～50 lx;当手机屏幕亮度为100 cd/m~2时,不同工况下阅读舒适性普遍较好,照度范围在50～500 lx,阅读舒适性均可保持在较好以上水平。当手机屏幕亮度为180 cd/m~2时,阅读舒适性最好的照度范围在200～400 lx。阅读面反射系数对阅读舒适性有一定影响,在照度较高或手机屏幕亮度较高的情况下,背景面反射系数与舒适性成反比。色温对于手机阅读舒适性影响较小。本研究对于不同空间的照明设计以及手机的亮度调节使用都有指导意义,合理的照明设计及VDT设备使用会提升使用者效率、减轻使用疲劳、对人的健康也起到积极的作用。     

不同亮度大尺寸显示屏对视觉健康舒适度的影响——以LED与DLP显示屏比较研究为例

随着技术的进步,大尺寸屏幕越来越广泛的应用于通信、电力、交通、军队指挥、调度中心等控制室领域,但大尺寸显示屏对视觉疲劳影响的研究未见报道。以市面上常见的LED和DLP显示屏为例,进行被试者的视觉健康舒适度测试,测试项目包括不同亮度(200/400/600nits)下LED和DLP显示屏的观视任务,通过对被试者测试前后人眼生理指标的监控结果,分析不同亮度下两种显示屏对视觉舒适度的影响,从而为大尺寸显示屏的人因学设计提供数据支持和理论基础。     

半柱面照度对人脸辨识影响

人行道照明应考虑人行交通的特点,重视行人的安全性、舒适性,针对人多、低亮度的步行区域的防侵犯照明应尤其引起重视。为了达到防侵犯照明的要求,应采用半柱面照度做为人行道照明的一个重要评价指标。通过人脸模型的辨识实验表明,面部模型主观评价与半柱面照度相关性较好,半柱面照度最适合于分辨面部的表情,所以半柱面照度是人行道等照明场所的防侵犯照明标准中的一个重要指标。     

高清LED显示屏工程验收指标体系的建立

未来高清LED显示屏将得到广泛运用,高清LED显示屏工程验收急需建立适用的验收指标体系。本文从LED灯珠的点间距和灯珠尺寸对显示屏整体显示的影响、LED灯珠类型对显示屏视角的影响、LED灯珠的角度一致性对显示屏显示均匀性的影响、LED灯珠的可靠性和失效率指标、LED灯珠亮度衰减特性指标、能效指标和测试方法六个方面,将高清LED显示屏与全彩LED显示屏之间的技术差异进行了分析,提出了适用于高清LED显示屏的工程验收指标体系。     

一种全彩LED显示屏亮度均匀性快速检测方法

该文针对全彩LED显示屏的亮度均匀性,提出了一种新的检测方法。该方法利用CCD传感器采集LED显示屏RGB三色及白场画面并对采集的图像进行处理,确定图像中LED像素点的位置,统计分析各LED像素点的亮度值,记录亮度偏差较大的像素点。实验证明该方法检测速度快,精度高,可有效提高LED显示屏的显示质量。     

以智能化为目标导向的直升机驾驶舱光环境现状调查

直升机驾驶舱设备精密复杂、布置高度集成,同时,驾驶舱外部光环境复杂多变且毫无规律,因此驾驶员的视看信息负荷极其繁重。高效舒适智能的驾驶舱光环境是减缓视觉疲劳、保证直升机全天候安全飞行的必要条件。目前,智能照明应用于直升机驾驶舱已有探讨性研究,驾驶舱光环境的智能化是必然趋势。本文通过对驾驶员的问卷访谈和直升机驾驶舱光环境参数测量,获得了反映驾驶员现状满意度的主客观数据,通过数据统计分析得出:舱外日眩光、舱内夜间显示设备亮度分布不合理产生的眩光和玻璃反射眩光、设备亮度调控不便和灵敏度较低、照度不足和照明遮挡等问题,是直升机驾驶舱光环境现状存在的主要问题,解析了“获取全天候的自发光设备的亮度自调节控制曲线”和“夜间工况下满足视觉舒适和视觉功效要求的环境照明照度及照度均匀度阈值”是智能照明应用于驾驶光环境的两项首要研发任务需求。     

夜视兼容的LED液晶显示器背光模组的设计

为了解决夜视兼容液晶显示屏的红外光干扰问题,采用RGB三色LED和紫外LED作为背光源,在紫外LED附近添加荧光粉,发出微弱的红外光和可见光,通过控制不同LED的亮灭及发光亮度,使背光源较好地适应白天及夜视应用环境。根据10.4 inch的背光源的亮度和均匀性的相关规定,利用TracePro模拟LED光源模型,确定了LED的数量和排列方式,并设计了背光模组的结构。仿真结果表明,在夜视兼容模式下,通过夜视仪或者裸眼都可以看清液晶显示屏上显示的信息。     

基于视觉感受的便携式阅读灯照明优化设计

为优化便携式阅读灯三个档位的亮度,使用户在不同的光环境下部能选择合适的亮度进行阅读,研究邀请了20名被试者参加主观实验。被试者先后在六种不同照度的光环境下进行阅读,并同时使用便携式阅读灯作为辅助照明,然后根据主观感受选择出每种照度下其偏好的一个亮度,再对照明条件作出主观评价。通过对实验数据的统计分析,得出如下结论：（1）用户所偏好的阅读灯照明亮度基本适用于任何低于75 lx的环境照度;（2）便携式阅读灯三个档位最佳亮度的推荐范围分别为：21～25cd／m^2,30-45cd／m^2,58～68cd／m^2。     

自由曲面光学系统设计中目标面照度分布的优化

以驾驶员视觉光环境需求为约束、以灯具总光通量最小为目标,建立了LED路灯自由曲面光学设计时所需的道路路面照度分布优化模型,利用Lingo软件得到了次干路最佳照度分布,相比与基于均匀照度分布设计的LED路灯节能30%左右。     

上海长江隧道照明视觉评估实验研究

上海长江隧桥工程崇明越江隧道采用了发光二极管（LED）作为隧道照明光源,为了评估发光二极管（LED）照明在安全性和舒适性等方面的性能,在隧道内开展了驾驶者主观视觉评估实验的研究,结果表明视觉评估受访对象普遍认为上海长江隧道的照明质量良好,提供的安全性和舒适性较高。     

飞机座舱多功能显示器自适应亮度曲线

本文针对环境光大范围变化条件下,需要飞行员不断调节座舱多功能显示器,以满足视觉需求的问题,开展多功能显示器自动亮度曲线研究。实验以全尺寸模拟座舱和飞行光环境仿真为平台,共设置了13种环境照度,范围在0.1～10 000 lx之间,采用最小变化法测量了15名被试在每种环境照度条件下识别显示器字符时的适宜显示器亮度。实验结果表明,多功能显示器适宜亮度随着环境照度自然对数的增加呈指数式增长,最终建立了飞机座舱多功能显示器自适应亮度曲线模型,该模型可为飞机座舱多功能显示器自适应亮度控制工程设计提供科学参考。     

一种LED灯具照明舒适度的量化评价方法研究

为量化评价LED灯具的照明舒适度,通过对现有研究实验数据的分析总结,以视觉反应、脑疲劳、视疲劳、警觉度、主观感受、睡眠质量等人体光照反应作为LED灯具照明舒适度的评价指标,分别拟合得到工作空间与休闲空间的LED灯具照明舒适度评价因子计算方法,该因子可以根据LED灯具的照度、色温、光谱峰值波长等参数量化评价其照明舒适度。在此基础上对两种典型LED灯具的照明舒适度进行了量化评价,结果表明该评价方法可以有效评价LED灯具的照明舒适度变化。     

核心商区LED显示屏视觉质量评价理论模型研究

随着LED显示屏在户外的普及与发展,如何对其视觉质量进行合理评价成为亟待解决的问题。本文建立了用于评价核心商区LED显示屏视觉质量的理论模型。首先通过研究LED显示屏的工作原理、物理性质以及相关标准、规范,从物理客观指标和心理主观指标两方面筛选出13个影响LED显示屏视觉质量的评价指标;再将德尔菲法与聚类算法结合,筛选出符合要求的评价指标集;最后运用遗传算法对层次分析法所构建出的初始判断矩阵进行优化并求解出各指标权重,从而构建出核心商区LED显示屏视觉质量评价理论模型。     

LED教室照明灯具对人眼生理特性的影响

LED灯具的照度、亮度、色温、光谱能量分布等光学性能决定了照明环境对人眼生理参数的影响。为了研究教室照明灯具对人眼视觉的影响,通过对25名适龄被试者的人眼视觉功能实验,分析其生理测量值包括像差和调节幅度等。其结果表明:①LED教室照明灯具的光学性能对视觉任务持续时间内的眼部生理特性有一定的影响,可以通过生理参数的变化来量化;②本研究选取桌面照度和光分布曲线作为光学参数。当桌面照度为550 lx,光分布曲线为大出光角时,眼生理特性的变化达到最小值;③与光强相比,眼部生理特性对光空间分布更为敏感。     

基于视觉工效的飞机内部泛光照明标准优化研究

探讨了飞机内部泛光照明指标范围内照度对视觉工效的影响,以此推荐设计目标值,为机组人员提供更好的光照环境。选取15名被试进行了视觉任务测量和主观量表评估相结合的实验。结果表明:视觉任务受光照的影响显著,经过综合评估推荐60 lx作为仪表板泛光照明优化值,215 lx作为阅读和书写的优化照度值,既满足被试的功能性使用需求同时也兼顾了舒适性。     

基于Arduino的“变色龙”LED灯的设计

为满足人们对视觉舒适度和光色变换的需求,设计了一种能够根据环境光强和颜色调控发光亮度和色度的"变色龙"LED灯。该灯使用Arduino UNO单片机为控制核心,搭载GY33颜色传感器、光敏传感器、红外遥控、LCD1602A显示屏以及WS2812B三色LED等器件。经实验测试,"变色龙"LED灯可以依据环境情况实现发光亮度和颜色的调节功能。     

教室光分布对视觉绩效及视觉感受的影响

直接照明和间接照明等照明方式会影响教室光环境的光分布。在教室环境中,通过设置不同色温、照度的直接照明与间接照明相组合的实验条件,探究不同照明方式对学生的视觉任务的绩效以及视觉舒适性影响。实验发现在补充了150 lx和300 lx间接照明后,视觉绩效结果与只有直接照明时相比得到显著性提升;6 500 K色温的间接照明对绩效提升效果优于3 500 K和5 000 K色温条件。得到如下实验结论:①在直接照明保持300 lx照度时,间接光提供的照度越高,视觉任务的绩效越高;②在直接照明保持5 000 K色温时,补充高色温的间接照明,会提升视觉任务的绩效;③补充间接照明会改变对当前教室环境的主观感受,使整体环境更加充满活力。实验结果可为教室光环境的改善提供参考。     

LED汽车前照灯蓝光成分与不舒适眩光

本文研究观测者对3种不同照度(0.25lx,0.5lx,1lx)及5种不同光源(卤钨灯,HID,3种LED)配对组成的15种视觉目标的不舒适眩光的主观评价,分析不同光源和照度对不舒适眩光的影响,同时通过计算光源的蓝色光通量发现不舒适眩光与蓝色光通量之间存在的线性关系,为汽车前灯的选用提供一定的参考.     

基于ZigBee-WSN和GPRS/CDMA1x的LED道路照明远程监控系统

将ZigBee技术和GPRS/CDMA1x移动通信技术相结合,设计了一种基于ZigBee-WSN和GPRS/CDMA1x的LED路灯照明远程监控系统,系统采用两级双网组网模型和簇-链型网络拓扑结构,通过网络化、智能化控制,实现了灯具的遥测、遥控。提出一种应用于路灯照明的亮度自适应节能控制算法,该算法可根据时段、环境亮度和人员活动情况改变PWM信号的占空比,自动调节LED的亮度,充分利用LED的可控性,实现最佳照度控制,达到节能目的。     

车载显示屏亮度对于道路安全的影响

随着显示技术和控制技术的发展,车载显示越来越成为影响汽车设计与选购的重要因素。如今的汽车多媒体系统,将越来越多的集成到车载显示中。最新的车载显示技术的应用,例如液晶显示和平视显示器,可以给驾驶员带来更加丰富的信息以及更加舒适的驾驶体验。然而,车载显示对于道路安全却会带来一定的影响。在驾驶过程中,驾驶员需要花费大量的时间来观察、处理车载显示上的各类复杂的信息。驾驶员的视线在显示设备和道路的切换中,由于这两种光环境在亮度上的差异,驾驶员对前方道路的观察会受到影响,这一现象在夜间尤为严重,而这在一定程度上加剧了驾驶过程中的危险。本文针对车载显示设备的屏幕亮度对于驾驶员认知表现上的影响做了相关的研究。实验中,被试需要在观察不同亮度的车载显示之后完成一些视觉任务。结合瞳孔尺寸改变的数据,本文分析了显示屏亮度对于驾驶员工效的影响。