基于中间视觉的LED隧道照明研究

本文研究隧道照明用LED光源的色温对视觉的影响,通过模拟隧道照明环境,测定人眼在中间视觉范围内,不同色温的LED光源对小目标辨识率的影响规律,从而为隧道照明光源的选择提供参考意见。     

城市雕塑夜景照明设计及应用

以城市雕塑作为夜景照明研究对象,从城市雕塑场景空间现状以及艺术照明相关理论出发,研究了不同空间环境下"雕塑、人、光"之间的关系,进而根据三者之间权重关系对城市雕塑采用有侧重点的照明方式,提出城市雕塑照明设计的核心要素即雕塑主体的艺术性、真实性,雕塑材料的光学特性,光源的技术性以及观感主体(人)的移动性的内容,并通过解析广场环境下、公园环境下、交通网络环境下雕塑照明光源的色温、亮度、光源数量、光照方向、光源位置设置、艺术性表达等问题,提出了城市雕塑夜景照明设计的基本设计方法.     

基于时间混色方式的冷暖双色LED调光调色光源

针对两通道冷暖LED光源PWM调光调色照明灯具的巨大市场需求以及当前该类技术存在的问题,提出一种基于时间混色方式的照明光源系统控制算法,实现混色光源色温与亮度的独立调制.实验结果表明,在色温调节过程中,光源亮度基本保持恒定;在亮度调节过程中,光源的色温也基本保持恒定.该算法在降低控制器运算量的同时,提高了调光调色的控制精度,消除电源瞬态过载现象,提高了照明系统可靠性.     

照明环境对交互阅读视觉和认知的影响

视觉显示终端（visual display terminal,VDT）和纸质文稿共同成为人们生活和学习中不可或缺的阅读媒介,提供适宜的VDT与纸质交互阅读照明环境是提升室内照明环境质量、满足人民健康需求的重要发展方向。为探讨照明环境对交互阅读的视觉和认知的影响,采用主观评价、视觉任务绩效和生理指标测量相结合的方法,开展照明环境主客观评价实验。搭建了交互阅读照明环境实验平台,研究了水平照度、照度配比、色温、屏幕亮度4项照明参数对交互阅读视觉舒适、视觉功效、视觉疲劳3种视觉感知,认知效率和情绪唤醒2种认知表现的影响。实验结果显示,水平照度对视觉疲劳影响最大;照度配比主效应对交互阅读的视觉感知和认知表现均有显著影响;光源色温对交互阅读视觉舒适和视觉功效影响最大;VDT屏幕亮度对交互阅读视觉疲劳、认知效率和情绪唤醒影响最大。根据各相关要素对评价指标的影响分析,得出高视觉舒适且高情绪唤醒的交互阅读最佳照明环境参数为水平照度750 lx、垂直照度300 lx（照度配比2.5）、色温4 000 K,最佳屏幕亮度为100 cd/m²;高视觉功效以及高认知效率、低视觉疲劳的交互阅读最佳照明环境参数为:水平照度300 lx、垂直照度200 lx（照度配比1.5）、色温5 000 K,且屏幕亮度建议为100 cd/m²。研究结果为交互阅读的照明设计和优化提供依据。     

光源光色对隧道照明效果的影响

为了研究隧道照明中光源的光色,在3种照明水平和负对比条件下,比较了5种色温的LED光源与传统照明光源高压钠灯(HPS)、金卤灯(MH)对隧道照明效果的影响。通过反应时间实验方法,分析了光源光色分别与反应时间和人眼瞳孔大小之间的变化关系。实验结果显示,在高照明水平下,高色温LED光源的视觉功效最高,光生物效应最显著;而在中间视觉照明水平下,中间色温的LED光源的视觉功效和光生物效应最显著。合理选择适用隧道照明各区段的光源应考虑光源光色对视觉功效和光生物效应的综合影响,并值得进一步研究。     

中间视觉条件下道路照明光源应用节能研究

通过论述在中间视觉下道路照明中应用的不同光源、不同色温光源对人眼的反应时间,反应时间与背景亮度、亮度对比和视标偏心角的关系,及中间视觉下道路照明用典型光源的光谱光视效率,提出人眼在中间视觉状态下的光谱响应特性不同于明视觉状态下的光谱响应特性,应使用反应时间对人眼的视觉功能进行评价;中间视觉条件下照明的节能设计不能单纯从光源的发光效率考虑,还必须考虑到人眼的视觉功效及人的反应时间,这对照明节能设计有直接的指导意义.     

教室荧光灯色温对学生学习效率和生理节律的影响

为了研究教室荧光灯色温对学生学习效率和生理节律的影响,通过实验对比了3种典型色温T5荧光灯在不同照度水平下对受试人学习效率、视疲劳、脑疲劳的影响。实验采用安菲莫夫字母表和近点测定法对学习效率和视疲劳进行测试,用学习效率变化率作为特定光环境下出现的脑疲劳指标。结果表明,由于Cirtopic效应作用,中间色温荧光灯在恰当的时间长度内可对学生产生适量的良性刺激,对大脑起到“唤醒”或“放松”的作用,达到提高学习效率、缓解视／脑疲劳的效果;而高、低色温荧光灯的作用则相反;不同色温的荧光灯光源,其最佳照度值并不相同;在实验研究的基础上,提出了教室照明中应避免的色温一照度组合。     

光源色温对脑波节律及学习效率的影响

通过测试3种不同色温、3种照度下学生脑电图α波、β波指数的变化,观察光照对人体生理节律的影响。实验发现,不同色温、光照强度下的脑波指数变化率差异存在显著性。其兴奋度及敏感性随光源色温、照度值增加,大体呈正相关关系。学习效率随光源色温、照度值增加而降低,呈负相关关系。推测原因似与高色温、高照度状态下更易出现疲劳,低色温、低照度状态下可能对大脑存在＂唤醒＂作用,以及大脑功能分区、光源光谱组成有关。实验结果显示教室光环境的选择,应考虑学生学习的长期性、高负荷等特点,考虑＂时间累积＂效应的综合影响,并值得进一步研究。     

白光LED对中国传统书画色彩的影响

为得到低色温高显色性白光LED光谱对中国传统书画色彩的量化影响规律,论证白光LED在书画展陈照明中的实际适用性,基于满足书画照明标准的RYGB型白光LED光源照射书画模型试件的实验方法,周期性测量试件色彩参数,进而绘制色坐标和亮度值随时间周期性变化曲线图,通过分析色坐标在CIE 1931色度图上的变化情况以及亮度衰变曲线,得到此类白光LED对书画色相、饱和度、明度的量化影响规律,提出RYGB型白光LED在书画展陈照明中的应用依据。     

日光色温及显色性实验研究

为了解决建筑色彩多从人文审美等定性研究出发、缺乏科学定量研究的问题,找到不同色温的日光对建筑色彩产生影响的函数关系,达到建筑色彩设计更科学化的目的。分析了典型日光及相关理论,并以典型日光D65和D55为标准照明体,对日光色温及其与显色性之间的定量关系进行了实验研究,研究结果表明晴天早晨和傍晚的日光色温变化幅度较大,在日出后和日落前3h之间基本稳定地保持在4300~5300K之间。日光光源与典型日光（CIE标准照明体D）的总色差与两者的色温差之间存在显著的正比例关系,比例系数约为0.01,其函数关系式为ΔE=1.0×10-2×ΔK（3500〈K〈7500）.     

中国古典园林彩画微环境监测及色彩衰变规律研究

为得到微环境参数对古建园林彩画色彩衰变量化影响规律，以颐和园为样本，选取颐和园典型彩画作为研究对象，并开发微环境参数监测系统，对彩画所处微环境信息进行全年实时监测，得到温湿度、风速及照度数据。同时，选取颐和园典型彩画进行周期性测试，提取彩画色坐标及亮度参数，并根据所采集的色彩信息计算出色彩的主波长及兴奋纯度，并拟合主波长、兴奋纯度、亮度随时间的衰变曲线。通过将微环境测试数据与色彩衰变曲线进行对比分析，发现温度、湿度、风速对彩画色彩影响较小，光照是造成彩画色彩衰变的主要因素，而且光照对彩画色相、亮度、兴奋纯度3个参数的影响程度不同，不同颜色受光照影响变化程度也有较大差异。     

教室照明的设计计算

介绍了教室照明照度的计算公式及灯具的维修率；通过实例具体阐明了教室照明的设计计算．     

用分形论研究天空亮度

从分形原理出发,建议了属于中间天空范畴的云天空相对亮度分布计算式,并证明是合适的。     

道路照明阈限亮度差简化计算模型

为了解决现行道路照明可见度计算过程中阈限亮度差的计算过于复杂的问题,基于ANSI／IESNARP-8-00规范中阈限亮度实验的计算模型,利用定值刺激法进行阈限对比实验和根据韦伯一费昔勒定律进行理论推导,分别得到了简化的阈限亮度差计算模型。为了使阈限亮度差计算模型更符合道路照明的实际情况,给出了用于修正模型的负对比修正系数、识别时间修正系数和年龄修正系数。分别利用这2个模型和RP-8—00中的模型计算了某条件下的道路照明可见度,结果表明,用这2个简化模型的计算得到的结果与用RP-8-00中的模型计算得到的结果吻合。     

考虑驾驶员视觉适应的公路隧道入口段亮度确定方法

驾驶员的视觉适应过程直接影响交通安全。为考虑驾驶员的视觉适应过程,在确定公路隧道入口段亮度时,通过实测得到驾驶员驾车进入隧道过程中的瞳孔大小变化数据,建立了描述驾驶员驾车进入隧道过程中瞳孔面积变化速率最大值与各相关参数之间关系的数学模型。以驾驶员不发生视觉障碍的瞳孔面积变化临界速率为基准,计算得到了驾驶员瞳孔面积变化达到临界速率时,隧道入口段的最低亮度,分析了隧道入口段所需最低亮度与洞外亮度之间的关系,通过回归分析建立了隧道入口段亮度与洞外亮度之间关系的数学模型,得到了考虑驾驶员视觉适应的公路隧道入口段亮度确定方法。     

立体图像对亮度差异对立体视融合的影响研究

针对具有亮度差异的立体图像对如何影响立体融合,提出了对不同亮度差异的立体图像对识别融合的影响范围。通过8名被试对亮度差异分别为0,10,20,30,40,50,60,70,80,90的立体图像对融合识别的反应时和正确率进行分析,给出了亮度差异对立体视融合的定量影响范围。结果表明:反应时随着亮度差异的增大逐渐增加,但识别正确率逐渐降低。亮度差异为20以下,立体识别可达到较好的识别效果,反应时较短并且正确率很高。当亮度差异介于20~60之间,反应时急剧增加,正确率稍有降低。但当亮度差异达到60以上,不仅反应时急剧增加,而且正确率急剧降低,达到很难识别的程度。     

织物光照模型及其计算机模拟

结合Ｐｈｏｎｇ 光照模型原理， 讨论和分析了织物的光照模型， 并提出了一种改进的ｐｈｏｎｇ 算法， 最后给出了其具体实现算法及其织物的计算机模拟实例。     

视亮度及其应用

介绍了视亮度概念,并着重讨论了视亮度在照明工程科学和实际照明工程中应用。     

天空散射光照度转换成天顶亮度

本文建议了一种天顶亮度转换系数,它与室外无遮挡水平面上的天空散射光照度相乘,就能获得该天空类型的天顶亮度值。     

实测确定公路隧道洞外景物亮度的方法

分析比较了查表法、环境简图法和黑度法3种确定洞外亮度的方法,发现3种方法均未完全考虑隧道所处区域的环境和光气候条件。为了能快速准确地确定隧道洞外景物亮度,以从莞高速公路的7座隧道为测量对象,通过现场实测,建立了洞外景物亮度与水平面照度之间的关系。在对当地光气候数据进行统计分析的基础上,确定隧道洞外景物亮度标准值、东莞地区隧道洞外典型景物亮度设计参考值,并得到了东莞地区4个朝向隧道洞外典型景物亮度值。