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。     

VDT阅读照明环境视觉舒适性研究

基于VDT阅读的视觉舒适度要求,开展实验室内阅读环境照明现状舒适度主观评价实验,研究照明要素对阅读舒适度的耦合影响。通过集成学习XGBoost算法计算得出垂直于桌面放置的计算机屏幕阅读舒适度的照明影响因素重要性排序为:背景亮度/反射系数(0.33)、工作面照度(0.31)、光源色温(0.27)、屏幕亮度(0.09)。获取了上述4要素的优选值或范围,得到了“最优”、“优选”和“不达标”3档VDT阅读照明环境,进一步论述了基于舒适度需求的VDT阅读环境的照明设计和整改策略,及“照明环境”与“VDT阅读界面”的组合方式。     

不同阅读媒体下照明环境对视觉舒适度与学习效率的影响

高校图书馆阅览空间的照明环境影响着大学生的视觉舒适度,也影响着学习效率,而同时使用VDT与纸质阅读媒体的学习模式在大学生生活中也越来越常见。本研究希望通过在实验室照明环境下得到同时使用VDT与纸质阅读媒体时视觉舒适度与学习效率的变化,进而得到照明环境对视觉舒适度和学习效率的影响规律,为高校图书馆阅览空间照明设计提供数据参考。其结果表明,在本实验条件下：(1)光源色温为4 500 K,照度为500 lx时,视觉舒适度评分与作业绩效表的学习效率都达到最佳状态;(2)实验还发现,男性更适合在偏于低色温的环境下工作,女性则在偏于高色温学习效率较好。     

白光LED应用于植物景观照明的实验初探——基于背景亮度小于1cd/m~2的较暗环境

LED作为新一代光源具有众多优点,已普遍应用于多个领域,尤其适用于植物景观照明。但在现今植物景观照明应用中,并不像道路照明和建筑景观照明一样有明确的亮度和照度的评价标准和设计规范。文章排除光源色温因素对植物景观照明效果的影响,选择白光LED,通过现场实验,以主观调查问卷的方式初步研究植物景观照明的合适亮度比和照度值,旨在为植物景观照明中LED应用标准提供一定基础。     

老年人电脑VDT使用现状及照明要求调研分析

退休年龄延迟、退休返聘现象常态化以及互联网的快速发展,促使电脑、手机等视频显示终端(VDT)在老年人生活、工作中的需求量及使用率递增,但VDT作业也容易诱发老年人视觉疲劳。本文采用问卷访谈的方式,对老年人群的电脑使用现状、照明环境现状及需求、视疲劳状况进行调查分析。结果显示:老年人电脑VDT作业时间较长,视疲劳发生率较高;老年人VDT作业时对照明有需求,但对照明现状满意度不高;老年人倾向较高的环境亮度和屏幕亮度,偏爱白色光,认为环境亮度、屏幕亮度、光色是影响VDT视疲劳程度的主要因素。基于老年人的视觉特征,提出老年人对VDT照明环境的要求:较高的环境亮度;较大亮度对比度;高质量的显色性,避免低色温;应尽量避免眩光。本研究结论可为下一步研究适宜于老年人VDT作业的照明参数奠定基础。     

中性色调起居室光照环境人因工学研究

对中国（以上海地区为主）起居室及其照明现状进行了深入调研,分析、总结了其基本功能布局与照明特点。基于调研结果,搭建了真实尺度的起居室模拟实验室。通过主观评价实验,从人因工学角度探讨了中国人对起居室光照环境中色温、光源及显色性的视觉偏好。总结了适合中国人的起居室照明设计策略,为半导体照明技术在起居室的应用提供研究基础和理论支持。通过研究,对主观评价实验的方法进行总结,为下一阶段实验提供理论及经验支持。结果显示：（1）色温与被试对空间的主观感受的相关性在数理统计上显著（P＝0．001）,并在一定范围内,在相同照度和光分布下,对比2700K,被试认为色温4000K的照明场景的主观亮度更高;（2）光源、显色性与被试对空间的主观感受的相关性在数理统计上不显著。     

公路隧道照明光源对疲劳度的影响

根据人眼对不同波长光辐射光生物效应响应度的差异,为提高照明舒适性,以公路隧道常用照明光源高压钠灯和三种不同色温的白光LED分别作为唯一的照明光源,在不同环境亮度条件下,测试了被试者对相同闪烁视标的闪光融合频率值(FFF)。统计结果显示,相同光源对应的闪光融合频率与环境亮度成正比,相同环境亮度条件下高压钠灯对应的闪光融合频率最小,高色温白光LED的闪光融合频率大于低色温白光LED。通过人眼司辰视觉光谱效率函数和光源发射光谱计算得到表征人眼光生物效应影响程度的"司辰亮度",其数值与闪光融合频率试验结果相一致,对人眼光生物效应影响显著的光源对应的闪光融合频率越大,即对疲劳抑制的作用效果越明显。     

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。     

通过使用智能变色灯改善睡眠质量

本文旨在探讨不同照明环境对人体睡眠质量主观与客观的影响,研究采用生理量测方式包含量测脑电图与Heart Rate Variability(HRV)作为指标,以探讨照明光源对受测者的客观评价,并利用心理评价问卷作为受测者的主观影响。共有28名受测者(19男9女)参与本实验,所有受试者将随机接受4组实验,实验灯光环境分别为动态照度光源、动态色温光源、小夜灯与全暗房间内实验。实验时间为1 h,实验后填写问卷评量,全程接受脑波与心电量测。根据结果显示在动态光的比较中,动态色温光源比动态照度光源更能够提升睡眠质量,而且动态色温光源与小夜灯的睡眠质量也较无照光下更好,受测者的脑波δ/β、β/α与θ有显著影响的上升,主观与客观分析中结果一致显示出改变色温的照光确实有助于提升睡眠。     

基于视觉舒适的心内科CICU空间光照实验研究——4000K色温条件下照度、照明方式对医患满意度的影响作用

深入调研了目前心内科心脏重症监护病房(CICU)的光照环境,结果显示存在的主要问题有:1)照度偏低,2)照明方式不当引起的不舒适眩光,3)灯具配光不合理,4)光源色温过高,以上原因均降低了病患与医护人员的视觉舒适。本研究以健康光照环境的视觉需求为切入点,搭建了CICU模拟空间,设计了不同光照环境实验场景,通过主观评价及生理指标监测,探讨4000K色温条件下照度、照明方式对医患满意度的影响作用。结果显示:1)当照度为200lx时,病患的满意度达最大值。2)在照度一定的情况下,间接照明的比例与病患的满意度成正相关。3)当照度在100、200、400lx时,照度值与医护的满意度成正相关。4)在照度一定的情况下,不同照明方式与医护的满意度并未呈现显著线性关系。     

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。     

机动车交通道路LED路灯照明效果实测

为了解决LED光源应用于机动车交通道路照明时无测试标准可依的问题,参考现行国家标准GB/T 5700—2008《照明测量方法》提出了机动车交通道路LED路灯照明的照度和亮度测量方法,在照度和亮度指标之外提出了对小目标发现距离的指标,并探索了发现距离的测量方法。实测结果显示,发现距离可以直接用于评价照明效果对行车安全的影响,在进行照明效果评价时可以作为照度和亮度指标的补充。     

用多种LED单色光芯片模拟太阳光谱的一种光谱组装算法及相似度评价标准

LED光源目前已在室内照明、室外照明以及非视觉应用方面获得广泛的应用。本文选用了三种不同色温下的太阳光谱作为目标拟合光谱,借助Matlab优化工具箱中的fmincon函数求解了不同目标光谱下各路LED的功率系数组合;提出了一种表征组装光谱与目标光谱的光谱失配评价指数E,并用该指数评价了室内照明常用光源光谱与太阳光谱的相似程度。     

道路照明节能设计中的中间视觉评价方法

道路照明水平处在中间视觉范围内,但是用以评价道路照明节能情况的指标照明功率密度值仍是以明视觉为基础计算确定的,这不符合道路照明实际情况,也不利于道路照明节能设计。本文从不同色温光源的反应时间出发,考虑中间视觉和光生物效应的影响,采用反应时间相等时,某光源所产生的背景亮度对道路照明常用光源高压钠灯所产生的背景亮度之比值,即亮度对比系数概念,最终由实验确定了在不同道路照明水平下,不同色温光源的有效性是不相同的。最后根据相对光效概念,给出不同色温的无极荧光灯在不同道路照明条件下的照明功率密度值。     

不同光源对室内光感觉评价的影响与应用

本文主要通过不同光源在普通办公作业下,对室内光环境舒适性的实验研究,以确定适宜的光源选择策略。本次研究主要针对节能灯和白炽灯,采用现场测试+问卷调研的方法,开展两种光源作用下的室内光环境照度的变化情况测试,同时进行室内人员感观问卷调研。文中首先对不同光源的感观评价进行了分析,得到了两种光源的室内照度舒适区间;其次,讨论了光源颜色对室内照度的光感觉评价的影响;最后针对不同光源类型简要地进行了节能性分析。结果表明:不同光源作用下,人员对室内光感觉较舒适区间存在一定差异性,节能灯下人员光感觉较舒适的区间为310～600lux,白炽灯下为400～500lux,而光源颜色是造成室内光感觉舒适性区间差异的影响因素之一;节能灯相比白炽灯节能效果显著,平均每日节省电量5.5度。在普通办公建筑中,人们在使用照明时,应根据光源类型,进行合理的照度值选择,实现绿色照明。     

不同背景亮度和色温下垂直照度与辨识度关系的实验研究

要提升室内照明的质量,保证“LED照明建筑一体化”的设计水平,照明设计和评价应由单一的水平方向向整体空间需求转变。EN12464—2019针对室内的空间照度进行了规定,提出了柱面照度、墙面照度、顶棚照度的要求,但是目前我国标准对于室内照明场所垂直方向的照度没有明确的规定。为研究垂直照度的合理取值,本文开展了垂直照度与辨识度的实验研究。实验结果表明,达到可识别的程度时所需的垂直照度与背景照明的色温和亮度有着密切的关系,通过分析得到了不同色温条件下垂直照度与背景亮度的关系曲线。     

基于物体色彩差异的白光LED照明喜好研究

本文选取5种不同相关色温的LED白光光源进行对比研究,通过心理物理学实验得到不同相关色温的白光光照条件下对不同颜色花束的偏好程度主观评价量化值,同时计算得出代表不同花束颜色特性的主波长,然后通过曲面二维插值的方法建立光源相关色温、物体主波长与主观偏好度之间的模型关系,最后进行二次验证实验对上述建立的模型进行检验。实验结果显示,通过曲面二维插值方法建立的关于光源相关色温、物体主波长与偏好度主观评价的模型,其二维拟合建模误差为0.26%,综合系统误差在3.5%左右,故本文建立的函数模型对于预测不同颜色物体在不同光照条件下的主观照明偏好度具有较高的精确度。     

舰船密闭舱室仿生照明系统设计

照明系统是舰船的重要组成部分,良好的光环境可以改善船员的视觉条件及工作环境。设计了一种用于舰船密闭休息舱室的仿生照明系统,模拟符合人类生物节律的自然光光色变化来提高船员生理和心理的舒适性。利用2000 K低色温LED光源模块和7000 K高色温LED光源模块的混光进行自然光的色温和亮度变化模拟,详细介绍了混色原理和调光方案。系统主要由LED调光灯、照明分控制器以及光环境控制平台组成,具有人机交互界面,方便用户对调光灯的远程手动控制及管理。     

光源色温对隧道及道路照明视觉功效影响的研究

根据国外相关研究成果和中间视觉理论,采用自行研制的反应时间测量系统和PR-650光谱扫描仪,分别对同类型不同色温的光源进行了反应时间和光谱能量分布测试。获得了在中间视觉条件下反应时间与背景亮度之间的函数表达式,以及反应时间随背景亮度、视标对比度和视标偏心角改变的变化规律。结果表明,在所研究的背景亮度范围内,用高色温的紧凑型荧光灯照明能缩短反应时间,从而增快对瞬态事件的反应速度;反之,用低色温的紧凑型荧光灯照明则会延长反应时间,导致大脑反应迟钝。本研究成果提供了光源色温影响视觉功效的实验依据,为制定更加科学和合理的隧道及道路照明设计标准打下了基础。     

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。