道路照明中反应时间研究

在道路照明条件下研究了中间视觉和光生物效应对驾驶员的视觉效果影响,并建议用反应时间这个综合参数表征中间视觉和光生物效应对视觉的影响。通过道路照明反应时间模拟实验,获得了反应时间随视觉条件变化的规律,即随着背景亮度增大、亮度对比度增大和视标偏心角变小,反应时间变短;同时还获得了反应时间与光源色温相关的结论。     

隧道照明安全与光源光色研究

本文阐述了光源的色温对于视觉反应的影响,介绍了“色温对反应时间影响测量”的实验装置,分析了反应时间实验的实验原理,通过模拟夜间的隧道照明环境,测定人眼在中间视觉范围内,不同实验条件下观测不同彩色视标的反应时间,从而比较出了两种色温的紧凑型荧光灯的视觉功效。     

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。     

白炽灯下T5荧光灯视功效、识别率对比实验研究

对比不同色温荧光灯光源作为背景光源,在视标光源统一为白炽灯的条件下受试人的视功效表现,以了解背景光源色温对受试人视功效的影响;寻找出在同等亮度、对比度条件下,可有效提高受试人识别率的背景光源,为教室照明光色选择提供实验参考。实验以"参考人"视功效曲线为基准,以受试人平均识别率高低为指标来判断光源光谱及色温的实际视功效表现。     

道路照明光源的发光效率计算

根据反应时间法,获得了在中间视觉条件下不同的暗视觉与明视觉光通量比值和不同背景亮度时的一组光视效能最大值和光谱光视效率表达式。最后,从道路照明应用目的出发,根据中间视觉条件下光视效能最大值、光谱光视效率和光源的光谱功率分布,计算了在不同条件下金属卤化物灯和高压钠灯的发光效率;两种光源的发光效率在背景亮度为1.2 cd/m2~1.5 cd/m2时可以取得等值点;但随着背景亮度进一步下降,金属卤化物灯的发光效率将大于高压钠灯的发光效率。     

用反应时间法研究光视效能最大值

以照明光源暗视觉与明视觉之比（S／P）和背景亮度为参数，利用反应时间法对明视觉和暗视觉的光视效能最大值进行修正，获得了计算中间视觉条件下光视效能最大值的计算式；同时从人眼对光辐射的视感觉程度与亮度对数值近似成正比出发。推导出了相应的中间视觉时光视效能最大值表达式，并对二者进行了比较。最后建议对于道路照明计算应采用由反应时间法获得的光视效能最大值计算式。     

基于视觉功效法及行人穿行情况下的LED道路照明功效研究

对高压钠灯和普遍使用的三种LED灯在中间视觉下的视觉功效进行实验,并得到了20个样本的基础数据。对实验原始数据进行科学地筛选和分析,得到20个样本在4种光源照明下不同道路亮度等级反应时间规律。一方面使用这些普遍参数值通过spass软件进行数学拟合处理,得到中间视觉下的高压钠灯和3种LED光源的路面亮度与反应时间关系的视觉功效函数。另一方面将这些普遍参数值和4种光源的特性和光谱进行对照分析得到影响中间视觉下人的反应时间的主要因素和主要波长光谱。     

建立中间视觉模型的新颖方法

该文以Abney光度测量中可加性的视觉条件为基础,从视觉反应时间出发,根据光色不同的光源所产生的暗视觉时光通量与明视觉时光通量的比值,以及明视觉时10°视野的光谱光视效率V10(λ)和暗视觉时光谱光视效率V′(λ),利用数值计算方法,并参考了中间视觉时的视亮度匹配法的研究成果,确定中间视觉时光谱光视效率;同时根据光谱光视效能最大值的实测值,从视觉特性和反应时间出发,确定较为合适的随网膜照度变化的中间视觉时光谱光视效能最大值,这是一种新颖的、有效的建立中间视觉模型的方法。     

道路照明中的光生物效应研究

在道路照明条件下,不但要考虑光生物效应对交通安全的影响,还要考虑中间视觉时视觉功效变化对交通安全的影响,它们的共同影响可以用反应时间来衡量。在反应时间实验里,可用模拟道路照明条件下被测人员的反应时间,来统一表示光生物效应和中间视觉时视觉功效变化对交通安全的影响。最后,给出了18名视力正常的青年人,在高压钠灯和金属卤化物灯照明条件下的反应时间与背景亮度之间关系的实验结果。     

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。     

用司辰视觉研究道路照明安全

本文在道路照明的条件下,探讨了瞳孔大小随照明水平和不同光色的变化规律。研究结果表明,当采用富含短波光辐射的金属卤化物灯照明时,会更有利于瞳孔收缩,更有利于聚焦。本文还采用最新发现的人眼中第3种感光细胞的光谱光效率和光效能最大值,计算了在道路照明设计标准中主要的推荐的照明光源———高压钠灯的司辰视觉光通量和发光效率,计算结果表明,它与金属卤化物灯相比,高压钠灯的计算值仅是金属卤化物灯的1/3左右。因此,从司辰视觉的角度看,采用金属卤化物灯作为道路照明的首选光源,不但可以使道路交通更安全,而且还可以使道路照明更节能。     

隧道照明中光生物效应研究

该文阐述了近年来关于人眼中第3种感光细胞的citopic视觉科学研究成果,结合隧道照明的特点,通过研究不同光源的色温、亮度及光谱分布与标准人眼瞳孔大小之间的关系,以及不同照明水平和光源光色时的反应时间,探讨了隧道照明中的光生物效应。     

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。     

基于小目标视看距离的隧道照明安全性研究

隧道作为公路交通系统中不可缺少的一部分,由于其半封闭的管状空间特征,内部无法接受到自然光照。因此,为了保证驾驶员的视觉功效与安全性,需要对隧道空间内部进行全天候的人工照明。而以安全性为首要目标、兼顾节能性的隧道照明,需要提供适宜的道路表面亮度、色温等照明指标,从而在合理的照明能耗下使驾驶员达到保障驾驶安全所需的视看距离,即能够在发现障碍物后拥有充足的反应时间以避免交通事故的发生。本文在足尺隧道实验场地中,以小物体90%发现率所对应的视看距离作为最长可视距离评价指标,通过人因实验,探索不同道路表面亮度、色温的照明条件组合对隧道空间内驾驶员视看距离的影响。结果表明,道路表面亮度对最长可视距离影响显著,色温造成的影响则与道路表面亮度、驾驶员年龄等因素有关。     

LED植物补光照明系统对拟南芥萌发率的效用探究

根据光谱范围对植物生长的影响以及LED的光源特性,本文设计了一种用于拟南芥生长补光的LED照明系统。该系统主要由LED照明模块、电源驱动器、调光控制器以及定时器等几个部分组成。通过对LED和荧光灯的光谱分析以及照度测试,我们可以发现LED照明系统更高效,可以实现与植物叶绿素吸收光谱峰值完全吻合。在对拟南芥种子萌发率测试实验中,可以看出LED组和荧光灯组在最终萌发率上几乎无差异,但LED组消耗的功率仅为荧光灯组的一半。实验也认为LED组中的红外模块延缓了萌发时间。     

电子节能灯在建筑照明中的应用

以某加工厂的车间电气照明节能改造工程为例,在改进建筑电气照明设计方法的基础上,选用SUN-220-RR-D/D4U(大4U)紧凑型三基色75W电子节能灯替代传统双管2×(40+8)W荧光灯。对该工程采用的照明设计方法作了详细的介绍。使用结果和分析证明,使用节能灯能产生明显的经济效益,节省能源。     

城市户外广告照明研究

本文探讨了如何进行城市户外广告照明设计,使其既达到广告自身的宣传目的,又不浪费能源产生光污染。运用的研究方法包括利用亮度计、数码相机等设备对天津市区户外广告的实地测试、调研以及后期对数据的统计分析,获得有关广告照明现状的真实资料。同时,对国内外户外广告照明研究也进行了分析比较。研究结果包括户外广告照明中推荐采用的照度、亮度的合理数值;灯具的数量、安装要求;广告照明中灯具必须使用遮光罩以及对于广告照明中的光污染问题必须从设计初始以及使用中加强管理得到避免。户外广告照明应该从广告自身设计、安装,灯具和光源的选择、布置、维护等多方面入手不断完善。     

照明节能及智能控制技术的应用

介绍了光源的选择,对荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯、LED灯几种光源进行了比较。列出了6种照明控制方式,阐述了不同照明控制方式的应用。结合某图书馆照明实例,说明了照明设计在建筑节能中的重要作用。最后指出,推广绿色照明、进行合理的照明设计,可切实提高照明能效。     

LED灯管与直管荧光灯在办公室中的照明效果对比

为了对比LED灯管与直管荧光灯在办公室中的照明效果,选择了14间布灯方式和家具布置均相似的办公室分别安装2种光源进行对比测试,其中4间办公室安装长度为1 200 mm、功率为18 W的LED灯管,另外10间办公室安装长度为1 200 mm、功率为32 W的T8直管荧光灯,经过约300 h的运行后,测量办公桌面的照度,结果表明,用LED照明的办公桌面平均照度比用T8直管荧光灯照明的办公桌面照度高,且采用LED灯管能比采用T8直管荧光灯节能43.75%。