基于視亮度的LED筒燈照明評(píng)價(jià)方法研究

李文　杜晶　姜偉　王田虎

【摘 要】LED筒燈與傳統(tǒng)光源筒燈相比，在安裝與光效等方面具有較大的優(yōu)越性，已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。然而其除了影響視覺效果外，還會(huì)影響人體的生理功能。論文基于視亮度方法，針對(duì)不同色溫下LED筒燈照明進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究。研究成果有望為實(shí)現(xiàn)更加人性化、舒適化的LED筒燈照明提供實(shí)用性的理論支持。

【關(guān)鍵詞】LED筒燈；光生物效應(yīng)；視亮度；色溫

中圖分類號(hào)： TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）05（a）-0000-00

【Abstract】This paper focuses on investigating the effects of biological effects of body by color performance of the LED downlights. However， in addition to affecting the visual effects， but also affect the body's physiological functions. Evaluation method in different color temperature LED downlights was studied. This work is expected to provide practical and theoretical support to realize more humane， comfortable LED downlight lightin.

【Keywords】LED downlights； Photobiological effect； Brightness； Color temperature

0 前言

LED筒燈作為一種應(yīng)用前景廣泛的照明燈具，對(duì)于室內(nèi)照明的適應(yīng)性已越來(lái)越被人們知道，主要應(yīng)用于商場(chǎng)、辦公室、醫(yī)院、家庭等，安裝簡(jiǎn)單方便，應(yīng)用前景廣闊[1-3]。目前，現(xiàn)有的LED筒燈照明標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范僅對(duì)視覺效果有規(guī)定，而未考慮光生物效應(yīng)的作用[4，5]。論文基于視亮度方法，針對(duì)不同色溫下LED筒燈照明進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究。研究結(jié)果有望為科學(xué)有效評(píng)價(jià)LED筒燈照明安全，為人們提供更加舒適化、人性化的健康照明提供理論支持。

1 實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)在學(xué)校一間空宿舍中進(jìn)行，在一側(cè)的桌子上放有LED筒燈進(jìn)行照明，筒燈可以進(jìn)行替換，照度也可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。照明燈具采用的是可調(diào)節(jié)色溫的LED筒燈，可以交替更換三種色溫：暖白光3000k，自然光4000k，正白光5000k。光源顯色指數(shù)均大于80。一共設(shè)置九組實(shí)驗(yàn)環(huán)境，分別在工作面形成平均照度作為目標(biāo)亮度基準(zhǔn)，調(diào)整目標(biāo)工作面照度均勻度，需要保證超過0.7。實(shí)驗(yàn)一共邀請(qǐng)10名受測(cè)者來(lái)參加實(shí)驗(yàn)，分別包括男生6名，女生4名，實(shí)驗(yàn)者年齡都21到24歲，均無(wú)色盲、色弱，實(shí)驗(yàn)者提前十五分鐘進(jìn)入房間適應(yīng)光線，由于人眼視覺習(xí)慣，每次實(shí)驗(yàn)前會(huì)有五分鐘左右時(shí)間來(lái)適應(yīng)環(huán)境。

本實(shí)驗(yàn)使用的評(píng)價(jià)方法主要有兩種，分別是獨(dú)立評(píng)價(jià)還有對(duì)比評(píng)價(jià)。在獨(dú)立評(píng)價(jià)部分中需要受測(cè)試者獨(dú)立對(duì)每一組場(chǎng)景進(jìn)行評(píng)價(jià)。使用李克特量表（Likert scale）七分量表，對(duì)特定的色溫，照度的照明環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)。該量表由一組陳述組成，每一陳述有"非常明亮"、"明亮"、"有的明亮"、"不明亮"、"有點(diǎn)昏暗"、"昏暗"、"非常昏暗"七種回答，分別記為7、6、5、4、3、2、1，每一個(gè)被調(diào)查者對(duì)于回答每道題目所得的分?jǐn)?shù)用來(lái)表示他對(duì)此次評(píng)價(jià)的態(tài)度，這一分?jǐn)?shù)可以說(shuō)明他在量表中的對(duì)視亮度的評(píng)價(jià)。

在對(duì)比評(píng)價(jià)測(cè)試時(shí)，實(shí)驗(yàn)者坐在相鄰兩個(gè)完全相同的隔間之間正中處，左側(cè)隔間作為基準(zhǔn)照明環(huán)境，用作參照。而右側(cè)的隔間則是當(dāng)作調(diào)整光源照射的環(huán)境，依次更換右側(cè)隔間的LED筒燈，變換不同色溫的LED筒燈直至到測(cè)試者覺得左右兩邊給自己感受相同，觀測(cè)并記錄右邊隔間目標(biāo)面的平均照度。為了保證人眼適應(yīng)能力，調(diào)節(jié)測(cè)試包括一次由暗到明的調(diào)節(jié)和一次由明到暗調(diào)節(jié)。每次測(cè)試需要做兩次。

2 結(jié)果與討論

在相同照度環(huán)境下，不同色溫的實(shí)驗(yàn)中，高色溫環(huán)境下的視亮度指標(biāo)要高于低色溫環(huán)境，并伴隨著照度的增大，這一現(xiàn)象尤為明顯，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明了在相同照度情況下，3000k色溫的視亮度評(píng)價(jià)最低，而4000k色溫環(huán)境的視亮度評(píng)價(jià)最高，如圖1所示。

以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，色溫對(duì)同樣的視亮度會(huì)產(chǎn)生不同的影響，在相同照度下4000K和5000k色溫下的視亮度比3000k下的視亮度要高。

在接下來(lái)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，九組場(chǎng)景依次在左隔間內(nèi)進(jìn)行，在右隔間設(shè)調(diào)整色溫的變換，分別從亮到暗，從暗到亮分兩次慢慢調(diào)節(jié)右隔間照明環(huán)境，當(dāng)受測(cè)者感覺左右隔間樣亮?xí)r停止，測(cè)量并記錄此時(shí)工作面的平均照度，結(jié)果取兩次調(diào)節(jié)測(cè)試結(jié)果的平均值。測(cè)試結(jié)果如表2所示。測(cè)試的結(jié)果表明，低色溫下的光環(huán)境需要更大照度來(lái)達(dá)到和高色溫環(huán)境同等的視亮度評(píng)價(jià)，而高色溫的照射情況只需比較低的照度就能夠得到與低色溫相同的視亮度評(píng)價(jià)。

3 結(jié) 論

論文視亮度基于針對(duì)LED筒燈進(jìn)行了評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，對(duì)三種色溫分別為3000k，4000K以及5000k的LED照明環(huán)境評(píng)價(jià)。建立了以三種色溫與三種照度組合的九組基準(zhǔn)評(píng)價(jià)場(chǎng)景。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在受到的照度相同的狀況下，色溫較高會(huì)給人帶來(lái)比較高的視亮度的評(píng)價(jià)，反之則依然。視亮度的變化會(huì)隨著照度的提高而提高。所以低色溫的照明情況下，如果需要提高視亮度的評(píng)價(jià)感受，那就需要提高照度或物理亮度。

參考文獻(xiàn)：

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