中间照明水平下视锐度的亮度响应特性研究

在中间照明水平下测量人眼的视锐度与亮度和对比度的变化关系，分析在明视觉下所建立的阿吉恩视锐度模型（Adrian‘s Visual Acuity Model)在中间视觉下的适应程度，建立中间视觉下的视锐度模型，并分析其在夜间交通照明的应用。     

可见度模型的探讨及其在道路照明中的应用

系统地研究了在常用道路照明亮度水平下,反应日寸间随背景照度,照明光谱（s／p值）,视标张角,视标对比度和视标偏心角的变化规律,在定量分析的基础上,初步探讨了大视野范围内可见度模型的建立及对夜间道路照明设计的指导意义．     

视觉功效法及其在道路照明安全研究中的应用

基于司辰视觉理论和中间视觉理论,研究了高压钠灯和金属卤化物灯在不同亮度条件下的发光效率,进行了反应时间实验,根据实验结果计算出在中间视觉条件下金属卤化物灯对高压钠灯的亮度对比系数。结果表明,金属卤化物灯的司辰视觉发光效率是高压钠灯发光效率的3倍多;当亮度大于3 cd/m2时高压钠灯的发光效率高于金属卤化物灯,当亮度在0.01~3 cd/m2时金属卤化物灯的发光效率高于高压钠灯;在道路照明条件下,金属卤化物灯照明的反应时间效果比高压钠灯好。     

Simulating Human Visual Perception in Nighttime Illumination

This paper presents an image-based algorithm for simulating the visual adaptation of the human visual system to various illuminations,especially in dark nighttime conditions.The human visual system exhibits different characteristics depending on the illumination intensity,with photopic vision in bright conditions,scotopic vision in dark conditions,and mesopic vision between these two.A computational model is designed to simulate multiple features of mesopic vision and scotopic vision,including the chromaticity change,luminance change,and visual acuity loss.The system uses a source image under bright illumination as input.Then assuming that the viewer has already adapted to the new conditions,the color spectrum of the input image is reconstructed to replace the source with modifications of the chromaticity and the luminance of the relighted scene.A bilateral filter is used to simulate the visual acuity loss.The model parameters have clear physical meanings and can be obtained from experimental data to achieve realistic results.The algorithm can be used not only for visual perception simulation,but also as a day-for-night tool to produce realistic nighttime images from daytime images.     

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。     

道路照明光源选择依据的探讨

采用10度视场条件下,与不同亮度水平相对应的8个光谱光视效率函数,计算了金属卤化物灯(MH)、高压钠灯(HPS)和高压汞灯(HPM)三种高强度气体放电光源(HID),在暗视觉到明视觉(10-5～102cd·m-2)亮度范围内对应不同亮度水平时的有效光效,并提出了有效光效系数LEC(luminousefficacycoefficient)来剖析和评价不同光源在道路照明中不同应用条件下的适宜性.LEC值可为道路照明设计时选择适宜的光源提供有益的参考.实验结果证实在道路照明条件下,LEC值大的光源更有利于周边探测.     

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.     

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.