用亮度和色温测算LED蓝光危害

提出了一种采用亮度结合色温估算荧光粉转换型LED的蓝光危害方法。先选择同型号普通照明用白色LED样品21只,用光谱仪测量其正常发光下的归一化光谱功率分布,然后计算光源的色温,以及在蓝光危害限值范围内可以容许的亮度,最后得到在蓝光危害限值内,容许亮度与色温的关系。研究表明:对于同型号的荧光粉转换型LED,当色温小于7 500 K时,亮度在100 000 cd/m2以下不会引起蓝光危害。在蓝光危害限值范围内,色温和容许亮度成反比,且对应曲线随环境温度变化很小,因此,对于同一类型白色LED,该曲线可用来评估LED灯具是否对人眼构成蓝光危害。     

楼阁式古塔建筑夜景照明色温表现视觉适宜性评价研究

为改善楼阁式古塔建筑夜景照明效果不良的现状,合理优化楼阁式古塔夜景照明色温表现视觉适宜性,在只考虑色温效果视觉呈现的基础上,结合古塔周边夜景照明实际环境特征、古塔照明设计色温应用现状及照明手册色温推荐,开展不同模拟场景下的楼阁式古塔夜景照明色温视觉舒适度主观评价实验,将视觉舒适度评价值作为标签,利用C-SVM支持向量机分类算法构建在不同色温及亮度工况下楼阁式古塔夜景照明色温视觉舒适性主观评价模型,并通过散点图及ROC曲线,对比不同分类模型的分类界面及结果,得到楼阁式古塔建筑最佳色温及亮度表现区间,在不同色温及亮度工况下与视觉舒适度之间的映射关系,进而对楼阁式古塔建筑照明设计色温表现情况进行评价和预测。将C-SVM分类算法与照明领域问题相结合,为设计者更好地利用照明手段还原人们心目中本质的楼阁式古塔建筑特性提供理论依据,改善楼阁式古塔建筑夜景照明效果。     

基于虚拟现实技术的隧道内光源色温对 司驾安全的影响

基于虚拟现实（VR）技术建立公路隧道内环境智能辅助决策系统，在不同色温的主灯照明下进行驾驶模拟试验，构建注意力增长率和光源色温之间的度量模型，并给出反应时间的分布规律。结果表明：在隧道入口和出口处，驾驶人的注意力增长率较高，行驶约1 200 m时驾驶人注意力达到最低值；不同的光源色温对驾驶人注意力影响差异显著，色温约6 300 K时最利于注意力的集中；低色温下（2 000~ 4 000 K）驾驶人对事故的反应时间约为0.78 s，而中高色温下（5 000~8 000 K）驾驶人对事故的反应时间约为0.58 s。     

教室照明条件下瞳孔大小变化规律

为研究教室照明条件下学生瞳孔大小随亮度水平的变化规律,选择3位大学生作为被试者,采用iView X眼动仪,通过模拟教室照明条件的教室照明瞳孔大小测量系统实验,对3种教室常用色温(2 700 K,4 000 K,6 500 K)荧光灯光源提供的5种背景亮度下的瞳孔面积变化值进行测量.结果显示,3种色温荧光灯下的瞳孔面积与背景亮度呈负指数函数关系;在教室照明条件下人眼瞳孔面积随背景亮度的变大而减小,并逐渐趋于稳定;在相同背景亮度下,色温越高的荧光灯照明时瞳孔面积越小.     

不同环境温度下照明光源对人体体温调节的影响

研究人在不同环境温度下,光源照度和色温对人体体核温度、皮肤平均温度和皮肤血流量的影响,探索光源照明对人体体温调节的作用.对8名受试者在人工气候室不同环境温度(18,30 °C)、光源照度(300,1 000 lx)和色温(3 000,6 000 K)下的体核温度、平均皮肤温度和皮肤血流量进行了60 min的测量和记录.结果表明：无论在高温还是低温条件下,当人体暴露于低色温光源下时人的体核温度较高色温光源下时高;在较低的环境温度下,平均皮肤温度和皮肤血流量在冷色温光源下的值高于低色温光源下的值;在较高温度下,平均皮肤血流量和皮肤温度在低色温光源下的值高于冷色温光源下的值.因此,在环境温度发生变化时,光源照明对人体的热调节起着一定的作用,在环境高温下以运用高色温光源为宜,反之亦然.这提示人们在不同的环境温度下对于光源照度和色温的选择是一个值得重视的问题,除视觉需要外,选择时还应考虑人体生理功能的平衡和舒适感.     

基于反应时间的道路照明功率密度确定方法

由于金卤(MH)灯和发光二极管(LED灯)作为道路照明光源时,其照明功率密度(LPD)没有标准可依,为此,选取色温为2 000 K的高压钠灯(HPS)、色温为4 800 K的MH灯和色温为7 200 K的LED灯作为照明光源。利用道路照明反应时间测试装置分别进行反应时间实验,得到道路照明亮度水平下MH灯和LED灯相对于HPS灯的亮度对比系数,确定其相对HPS灯的相对光效,并在此基础上计算得到MH灯和LED灯作为道路照明光源时的照明功率密度标准值。研究结果表明:将4 800 K的MH灯作为道路照明光源时,所需LPD为HPS灯的1.3倍左右,将7 200 K的LED灯作为道路照明光源时,所需LPD为HPS灯的47%~89%。     

一种道路照明光源的光视光效模型研究

文章依据视觉功效法建立基于中间视觉道路照明的行车视觉行为反应时间测试系统,获取受测试数据集;根据人眼对光谱敏感度适应效应理论,对实验测试数据进行分析处理,构建了基于行车视觉行为反应时间的光视光效模型,获得了中间视觉下光视光效率曲线;采用建立的模型给出了基于反应时间的光源节能性评价计算分析方法,并对道路照明传统白色和黄白色光源与设计的白绿色光源进行了光视光效性能分析与节能评价。结果表明,在中间视觉下设计的白绿色光源光视性能更好,且光视效能更高。     

汽车前照灯色温对驾驶安全的影响

汽车前照灯照明是夜间行驶安全保障的重要因素之一,其对人身安全起着相当重要的作用.实验采用了3种不同色温的背景照明,检测目标探测率,通过改变目标大小(2',5',10'),目标位置(0,°18°)和目标颜色(红色,绿色,蓝色),以得出光源色温对驾驶员视觉特性影响的关系,其结果有一定实际意义.     

白绿色LED道路光源小目标可见度研究

小目标可见度是衡量驾驶安全性的重要指标,但夜间驾驶处于中间视觉的复杂环境,导致作为可见度水平的重要参数的阈限亮度差难以被准确评价。本文通过中间视觉环境下建立的背景亮度/敏感波长关系模型,对道路照明光源进行基于敏感波长的阈限亮度差研究,以实现对白绿色LED光源不同主波长的可见度研究。从负对比修正系数Kf和识别时间修正系数Kt出发,建立中间视觉阈限亮度差修正模型,提升可见度算法精确度,准确衡量照明光源安全性。利用小目标可见度算法在RP-8-00标准建议的夜间驾驶视看条件(视张角7.45′、驾驶员年龄60岁、识别时间0.2 s)下,对机动车道路面照明亮度环境(0.75-3.0 cd/m~2)中的照明灯具进行评价,得出在此视看环境下以528 nm作为主波长的白绿色LED光源可见度最高的结论,并通过道路平均亮度和反应时间验证了该光源相比传统照明光源安全性更好。     

基于红外遥控的大功率LED色温和亮度独立控制系统设计

为进一步改善LED室内照明光源质量和智能化控制,设计了基于红外遥控的大功率LED色温和亮度独立控制系统.系统采用薄荷白、红、蓝三色LED混合成白光,通过红外遥控调节LED色温和亮度的独立变化,实现色温动态变化.实验结果表明,系统可实现2 700~6 500K的宽色温范围,调节准确.     

在线图像可视铁谱LED阵列反射光源设计与实现

针对在线图像可视铁谱(on-line visual ferrograph,OLVF)反射光源亮度低、照明不均匀影响铁谱成像质量的问题,提出了一种用于OLVF探头的LED阵列反射光源。该反射光源为圆环形LED阵列结构,由8颗0.1W小功率LED组成。基于照明均匀性理论与仿真分析,确定了反射光源结构参数、安装高度及均匀照明区域大小;利用TracePro仿真计算了光源在磨粒沉积区域的照度均匀性。实验结果表明:圆环形LED阵列反射光源的照明均匀性较好,磨粒沉积区域的辐照度分布为130~150W/m2,其光通量为56.64lm,显色指数为82.6,色温为6 376K,功率为0.336 1W,符合OLVF的低功耗、高亮度、均匀性照明等要求,铁谱成像质量得到了提高,有利于磨粒形貌观测与视觉特征信息提取。     

道路照明条件下驾驶员瞳孔大小变化规律

为了研究道路照明条件下驾驶员瞳孔大小随亮度水平的变化规律,采用道路照明反应时间测试装置和iView X眼动仪,对4位被测者在分别由高压钠灯(HPS)、金卤灯(MH)和LED灯作为光源提供的13种背景亮度下的瞳孔面积进行测量。结果表明,在道路照明条件下,人眼瞳孔与背景亮度之间基本呈负指数关系,人眼瞳孔面积随背景亮度的变大而减小,且减小的速度随背景亮度的变大而减小,瞳孔大小在达到某背景亮度水平后逐渐趋于稳定;对于实验所用的3种光源,人眼瞳孔大小在背景亮度为0.7～1.2cd/m2的范围内会出现波动。     

道路照明常用光源在中间视觉条件下的光效

因为道路照明亮度水平一般在中间视觉范围内,所以目前依据明视觉光谱光视效率函数确定光源在道路照明条件下光效的方法是不合适的.为了得到道路照明常用光源在中间视觉条件下的光效,正确选择道路照明光源和使道路照明设计达到节能要求,采用中间视觉的实用模型和国内外利用多种方法得到的实验数据,研究高压钠灯和金属卤化物灯(镝灯)这2种道路照明常用光源在中间视觉条件下的光学特性,计算出了这2种光源在中间视觉条件下的光效,分析了在中间视觉条件下的光效随适应亮度水平变化而变化的规律,并提出应根据道路照明所需要的亮度水平选择合适的照明光源.     

绿色建筑中导光管采光质量研究

在绿色建筑中采用导光管能提供良好的室内光环境，有利于人们的健康。鉴于以往关于导光管的研究缺乏对采光质量的分析，以两种不同内壁的长径比为2~10的导光管为例，系统地研究了导光管光谱反射率、长径比对透射光显色性和非视觉效应的影响，并与两种常见灯管对比。首先利用TracePro软件和光谱照度计分别获得导光管透射光和灯管的相对光谱，然后计算了光源的一般显色指数（Ra），最后通过Ra数值及相对光谱功率峰值波长位置评价了导光管和灯管的显色性和非视觉效应。结果表明：绿色建筑在选择照明系统时，宜优先选择光谱反射率分布均匀的导光管，同时控制长径比保证优越的采光质量；在条件不允许安装导光管的空间，可选择人工光源替代，同时尽量避免长时间连续使用对人们健康造成损害。     

中间视觉条件下的道路照明反应时间

道路照明中的亮度水平应属中间视觉范畴.而世界各国的现行道路照明标准均是在明视觉条件下确定的,这与中间视觉效果差别很大,由此带来的问题将造成照明质量的评价误差.为此,通过反应时间来研究中间视觉条件下的道路照明已成为该学科国际上的前沿研究课题.对此,文章介绍了采用自行研制的中间视觉反应时间测试系统进行光源光效的研究.该系统以不同光源形成中间视觉光环境,用变化的光斑模拟夜间行车道路前方可能出现的障碍物,并分别在不同背景亮度、视标对比度和视标偏心角的条件下,利用电子快门记录受测人员确认光斑的反应时间.通过对大量实测数据的回归分析,拟合出不同实验条件下反应时间与背景亮度的函数表达式,从而得出金卤光源视觉功效高于钠灯光源的结论.文中对测试系统的构造、工作原理、实验方法及数据处理结果进行了分析与讨论.该项研究成果对创建中间视觉条件下的可见度模型提供了实验依据,为中国道路照明工程的具体实施和实际改进有很好的借鉴意义.     

基于视亮度的LED筒灯照明评价方法研究

LED筒灯与传统光源筒灯相比,在安装与光效等方面具有较大的优越性,已被广泛应用于各个领域。然而其除了影响视觉效果外,还会影响人体的生理功能。论文基于视亮度方法,针对不同色温下LED筒灯照明进行了评价研究。研究成果有望为实现更加人性化、舒适化的LED筒灯照明提供实用性的理论支持。     

公路隧道照明无级调光模糊控制方法

针对隧道照明存在大量电能浪费的现象,在分析现有隧道照明控制方式的基础上,提出基于模糊控制的隧道照明无级调光控制系统,阐述系统控制结构及模糊控制器的设计.以洞外亮度和交通量作为系统的输入,采用白光LED作为光源,实现自适应控制,不仅可以实现连续调光,而且节约能源.通过仿真实验,分析比较在不同亮度和交通流量下洞内照明变化曲...     

基于安全视认的夜间公路隧道入口段光环境研究

为使驾驶员在夜间安全舒适驶入隧道,对驾驶员驾驶车辆从隧道外暗环境驶入隧道内明环境的照明需求进行了理论与试验研究.分析了夜间隧道入口段由暗到明的光环境变化与交通安全的关系.设计不同运行速度情况下的目标物视认试验,采集了隧道的光环境信息、驾驶员的视认信息与车辆的运行状态信息,并建立了视认距离与隧道内外亮度差的关系模型,计算出不同设计速度下夜间隧道入口段的亮度差阈值.      

建筑饰面材料色度反射性能测量及方法

采用反射光谱数据的测量方法,通过对照明观测角度、光源色温、视场影响的实验测量,发现建筑饰面材料色彩的观测结果与光线入射角和观测角度有关。在光线入射角和观测角度改变时,色度值会有所变化,观测结果与材料表面材质有关。镜面反射方向附近色度波动较大,其他角度色度数据稳定,亚光型面砖的镜面反射现象并不明显,光源色温影响材料颜色,光入射角发生改变时材料色度值发生变化。这些研究为建筑色彩设计提供了定量研究的理论基础。     

一种评估LED蓝光危害的方法

提出了一种估算荧光粉转换型LED的蓝光危害方法。先选择同型号普通照明用白色LED样品21只,用光谱仪测量其正常发光下的归一化光谱分布,然后计算光源的色温和蓝白比,以及在蓝光危害限值范围内可以容许的亮度,最后得到在蓝光危害限值内,容许亮度与色温和容许亮度与蓝白比的关系。研究表明:对于该类型的荧光粉转换型LED,当色温小于7 500 K时,亮度在100 000 Cd/m2以下不会引起蓝光危害,如果LED的荧光粉失效,只要亮度小于31 400 Cd/m2,也不会对人眼造成蓝光危害。色温和容许亮度曲线及蓝白比和容许亮度曲线随温度变化很小,对于同一类型白色LED,这2条曲线均可用来评估LED灯具是否对人眼构成蓝光危害。