楊 秀 郝洛西
(同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院,上海 200092)
按照國(guó)際照明委員會(huì) (CIE)的規(guī)定,中間視覺(jué)(Mesopic vision)的亮度水平范圍為0.001~3cd/m2,介于明視覺(jué) (Photopic vision,亮度水平大于3 cd/m2)和暗視覺(jué) (Scotopic vision,亮度水平小于0.001 cd/m2)之間[1],人行道路照明正處于中間視覺(jué)亮度范圍。目前,國(guó)際上研究中間視覺(jué)的方法主要有視亮度匹配法和視覺(jué)功效法[2]。早期的研究主要集中于前者,而近十年來(lái)由于后者更接近實(shí)際的視覺(jué)情況而逐漸被研究人員所重視。2010年CIE 1-58技術(shù)委員會(huì)發(fā)布了的技術(shù)報(bào)告CIE 191:2010,報(bào)告中推薦了基于視覺(jué)功效法的中間視覺(jué)光度學(xué)系統(tǒng)模型[3],這有助于開展中間視覺(jué)條件下相關(guān)視覺(jué)作業(yè)及功效的深入研究。目前的研究主要集中于機(jī)動(dòng)車道路照明,較少涉及人行道路,而機(jī)動(dòng)車道路與人行道路照明場(chǎng)景中的視覺(jué)作業(yè)差異很大。在實(shí)際的人行道路照明場(chǎng)景中,路面水平照度、垂直照度、亮度及亮度對(duì)比度、眩光、光照分布等等都是影響視覺(jué)辨認(rèn)的重要照明因素。但在人行道路中的不同適應(yīng)亮度環(huán)境下,被激活的人眼感光細(xì)胞對(duì)于光譜的響應(yīng)敏感度存在明顯差異[4],使得光源光譜能量分布 (SPD,Spectral power distribution)對(duì)行人的視覺(jué)作業(yè)產(chǎn)生重要影響。然而從目前中間視覺(jué)領(lǐng)域的研究來(lái)看,SPD對(duì)于真實(shí)場(chǎng)景中何種視覺(jué)作業(yè)具有怎么樣的影響,以及對(duì)這些視覺(jué)作業(yè)的影響程度等內(nèi)容尚未獲得統(tǒng)一的結(jié)論[5,6]。
本文有三個(gè)目的:首先,從理論上尋找證據(jù),證明在人行道路照明條件下SPD是一個(gè)影響視覺(jué)辨認(rèn)的重要因子;其次,了解在人行道路照明真實(shí)場(chǎng)景中照明需求,以及最重要的視覺(jué)作業(yè)有哪些;第三,客觀的分析過(guò)去的研究,評(píng)價(jià)SPD對(duì)于視覺(jué)辨認(rèn)的影響是否已被證實(shí),相關(guān)研究到何種程度,如果沒(méi)有,接下來(lái)我們需要做哪些實(shí)驗(yàn)工作。
人眼視覺(jué)系統(tǒng)的視網(wǎng)膜中存在四種感光細(xì)胞,每種都含有不同的感光色素,因此對(duì)于不同SPD的光譜敏感度存在差異。這四種感光細(xì)胞可分為兩類:桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞。所有的桿狀細(xì)胞都具有相同的光譜敏感度。其他三種感光統(tǒng)稱為錐狀細(xì)胞 (分別是短波-錐狀細(xì)胞、中波-錐狀細(xì)胞和長(zhǎng)波-錐狀細(xì)胞),每種感光細(xì)胞對(duì)于不同波長(zhǎng)光的敏感度存在明顯差異。桿狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞在視網(wǎng)膜上的分布是不均勻的 (見(jiàn)圖1),錐狀細(xì)胞主要集中在視軸上中央凹的小區(qū)域范圍內(nèi),而且視網(wǎng)膜上的其他區(qū)域也分布著少量的錐狀細(xì)胞。在黃斑處沒(méi)有桿狀細(xì)胞,從中央窩越往外,桿狀細(xì)胞的密度越來(lái)越大,到偏離視軸約15°處達(dá)到最大。三種錐狀細(xì)胞在視網(wǎng)膜上的分布也是不均勻的,中波-錐狀細(xì)胞和長(zhǎng)波-錐狀細(xì)胞主要集中在中央凹,而短波-錐狀細(xì)胞大量集中在中央凹外圍,但隨后往外的區(qū)域內(nèi)就出現(xiàn)驟減[4]。
圖1 視網(wǎng)膜上錐狀細(xì)胞與桿狀細(xì)胞隨著視野偏心度變化的分布情況
由于錐狀細(xì)胞和桿狀細(xì)胞的不同光敏感性以及在視網(wǎng)膜內(nèi)分布的區(qū)域不同,使得這兩類細(xì)胞在具體的視覺(jué)作業(yè)時(shí)所承擔(dān)的作用也不同,桿狀細(xì)胞對(duì)于視野周圍活動(dòng)的對(duì)象有很高的識(shí)別能力,同時(shí)感光度比錐狀細(xì)胞高,對(duì)識(shí)別暗處對(duì)象有很大的幫助,但沒(méi)有分辨顏色的能力。而錐狀細(xì)胞主要是用于觀察線上視覺(jué)內(nèi)各種對(duì)象的運(yùn)動(dòng)、形狀、顏色等細(xì)節(jié)內(nèi)容。從明視覺(jué)到暗視覺(jué)過(guò)渡的中間視覺(jué)狀態(tài)下,錐狀細(xì)胞與桿狀細(xì)胞共同起作用,但人眼視網(wǎng)膜內(nèi)被激活的錐狀感光細(xì)胞數(shù)目逐漸減少,桿狀細(xì)胞則越來(lái)越多,也導(dǎo)致眼睛所響應(yīng)的光譜靈敏度曲線逐漸向短波方向移動(dòng),最大光譜光視效能值也從明視覺(jué)的555nm逐漸向暗視覺(jué)的507nm靠近,這種現(xiàn)象被稱為“浦爾金耶偏移”(Purkinje Shift)。這一改變是由人眼視網(wǎng)膜中的感光細(xì)胞的分光靈敏度特性決定的。因此,在進(jìn)行一定的視覺(jué)作業(yè)時(shí),不同SPD的光源對(duì)視覺(jué)作業(yè)的影響是可能存在較大差異。
在顏色視覺(jué)信息處理方面,存在著三種視覺(jué)通道,這取決于三種錐狀細(xì)胞對(duì)于不同波長(zhǎng)光的分光敏感性的特征 (見(jiàn)圖2),使得光源SPD對(duì)人眼在顏色視覺(jué)方面的視覺(jué)處理顯得至關(guān)重要。根據(jù)三種錐狀細(xì)胞之間的相互組合,可得到一個(gè)非顏色無(wú)拮抗通道和兩個(gè)顏色拮抗通道,它們分別是非顏色通道、紅-綠拮抗通道和黃-藍(lán)拮抗通道。而這些顏色視覺(jué)系統(tǒng)的拮抗結(jié)構(gòu)決定了視覺(jué)作業(yè)中對(duì)顏色的感知[4,7],而且無(wú)論是明視覺(jué)還是中間視覺(jué)這三個(gè)通道都是共同被激活的。
圖2 長(zhǎng)波-錐狀細(xì)胞、中波-錐狀細(xì)胞和短波-錐狀細(xì)胞對(duì)于不同波長(zhǎng)光的相對(duì)敏感度
從以上人眼在中間視覺(jué)條件下的生理學(xué)特征的分析可知,不同感光細(xì)胞具有不同的分光敏感度,而且在不同的視場(chǎng)角范圍內(nèi)起作用的感光細(xì)胞也不同,以及顏色視覺(jué)信息處理中的三個(gè)顏色通道的存在,使得在不同適應(yīng)亮度的中間視覺(jué)條件下,光源SPD對(duì)人行道路照明中的視覺(jué)作業(yè)必定存在影響。
要想了解人行道路照明中光源光譜能量分布(SPD)對(duì)視覺(jué)辨認(rèn)的影響情況,那么就首先需要知道真實(shí)人行道路照明場(chǎng)景中的主要視覺(jué)作業(yè)有哪些?
從相關(guān)理論可知,人的需求有生理、安全、社交和自我價(jià)值實(shí)現(xiàn)等的需求,這也是室外照明應(yīng)滿足行人的最基本需求。在人行道路照明中,首先應(yīng)滿足對(duì)環(huán)境的特征認(rèn)知,滿足行人對(duì)環(huán)境的安全感、舒適感和明亮感的需求;滿足行人在行走過(guò)程中能察覺(jué)地面上的高差或障礙物;滿足步行者能有足夠的時(shí)間辨認(rèn)行人的衣著、舉動(dòng)和面部特征等,以確定他們的意圖,在必要的時(shí)候采取防衛(wèi)動(dòng)作或逃避;可以較為方便地認(rèn)清路牌和標(biāo)識(shí)等內(nèi)容。行人的視覺(jué)作業(yè)與需求和駕駛員的有很大不同,滿足機(jī)動(dòng)車駕駛員視覺(jué)功效要求的照明指標(biāo),可能不適用于人行道路。步行道路內(nèi)的移動(dòng)速度慢,在真實(shí)的視覺(jué)過(guò)程中,往往是多種視覺(jué)作業(yè)同時(shí)發(fā)生,如行人在行走中,用余光感受到了路邊的路人,既而轉(zhuǎn)向過(guò)去辨認(rèn)該路人的面部特征,同時(shí)也會(huì)注意其衣著、動(dòng)作等,甚至此時(shí)還會(huì)用余光去觀察周邊可能發(fā)生的情況以及障礙物和地面高差等,并可能再次轉(zhuǎn)向去查看可能存在的標(biāo)識(shí)和路牌等內(nèi)容。這一系列的視覺(jué)活動(dòng)所對(duì)應(yīng)的視覺(jué)作業(yè)是非常復(fù)雜的,這些視覺(jué)作業(yè)中最先需要周邊視覺(jué) (off-axis)的探測(cè),緊跟著才是使用線上視覺(jué) (on-axis)的中央凹部分觀察細(xì)節(jié),并進(jìn)行周邊視覺(jué)與線上視覺(jué)的不斷交替。因此,我們可以將這些人行步道中復(fù)雜的視覺(jué)過(guò)程簡(jiǎn)化和抽象成較為單一的視覺(jué)作業(yè),如面部辨識(shí)、障礙物探測(cè)、標(biāo)識(shí)識(shí)別、顏色識(shí)別等,而這些視覺(jué)作業(yè)也是步行道路照明中最基本和最主要的內(nèi)容。
2010年CIE 1-58技術(shù)委員會(huì)發(fā)布了的技術(shù)報(bào)告CIE 191:2010推薦了基于視覺(jué)功效法的中間視覺(jué)光度學(xué)系統(tǒng)模型,這有助于開展中間視覺(jué)條件下相關(guān)視覺(jué)作業(yè)及功效的深入研究。那么,在中間視覺(jué)光度學(xué)模型被推薦之后,該領(lǐng)域的相關(guān)研究似乎應(yīng)針對(duì)具體的視覺(jué)作業(yè)展開才更為合理。中間視覺(jué)下的視覺(jué)功效指標(biāo)涉及到對(duì)視敏度 (visual acuity)、周邊視覺(jué)探測(cè) (off-axis detect)、對(duì)比靈敏度 (contrast sensitivity)、色彩辨認(rèn)能力 (colour naming ability)等方面的考察,而反應(yīng)到實(shí)際照明場(chǎng)中的視覺(jué)作業(yè)則表現(xiàn)為面部辨識(shí)、障礙物探測(cè)、標(biāo)志識(shí)別和顏色識(shí)別等。
1982年van Bommel W.和Caminada E.基于E T Hall提出的“最接近區(qū)域”的概念,提出了用面部辨認(rèn)距離的實(shí)驗(yàn)作為測(cè)量照明視覺(jué)功效的概念,并發(fā)現(xiàn)半柱面照度與面部辨識(shí)關(guān)系最密切,當(dāng)半柱面照度在人的面部照度值為0.8lx時(shí),在4m距離處將可使得它們被辨認(rèn)出來(lái),并將該距離內(nèi)的相互辨認(rèn)作為一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。[8,9]隨后的面部辨識(shí)的研究基本上沿用了這一方法。
Boyce PR 和 Rea MS.(1990)[10]在一個(gè)開放場(chǎng)地進(jìn)行了低壓鈉燈和高壓鈉燈的安全照明研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)安全照明可以增加對(duì)入侵者的探測(cè)和面部辨識(shí),但低壓鈉燈和高壓鈉燈對(duì)于入侵者的探測(cè)和面部辨識(shí)具有同樣的效果。Rea MS、Bullough JD、Akashi Y(2009)[11]的研究,在真實(shí)場(chǎng)景中分別在高壓鈉燈和金屬鹵化物燈光源下進(jìn)行面部識(shí)別實(shí)驗(yàn)。該研究沒(méi)有發(fā)現(xiàn)金屬鹵化物燈和高壓鈉燈兩個(gè)場(chǎng)景下在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異,并得出在該場(chǎng)景下,顏色信息對(duì)于面部辨識(shí)不重要。以上的研究并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)金鹵燈和高壓鈉燈在在面部辨認(rèn)方面影響的差異,但也有相關(guān)的研究與他們不同。
Raynham P、Saksvikrl nning T(2003)[9]在 van Bommel W.、Caminada E.(1982)[8]的基礎(chǔ)上進(jìn)行了類似的室內(nèi)真實(shí)場(chǎng)景的模擬實(shí)驗(yàn),讓被試者走向一個(gè)被觀察者或者兩個(gè)距離3m的被觀察者并辨認(rèn)其面孔。結(jié)果顯示,對(duì)于面部辨認(rèn),熒光燈白光確實(shí)遠(yuǎn)優(yōu)于鈉燈。Knight C、Van Kemenade J、Deveci Z(2007)[12]進(jìn)行的戶外真實(shí)場(chǎng)景的面部辨識(shí)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)光源為高壓鈉燈 (2000K、顯色性25)和兩個(gè)金鹵燈 (2800K,顯色性大于60),并讓被試者距離15m的位置辨認(rèn)燈前1.5m處的八張真人頭像大小的名人照片。結(jié)果顯示,在城市白光金鹵燈光源下,居民辨識(shí)的面部照片所需要的平均距離高于高壓鈉燈,在相同的位置上金鹵燈需要更低的垂直照度,甚至僅是高壓鈉燈的一半,而這歸功于金鹵燈黃光含量較少的特點(diǎn),另外也說(shuō)明了更好顯色性有助于面部辨識(shí)。姚其等人 (2007)[13]也采用了C Knight同樣的實(shí)驗(yàn)方法,結(jié)果顯示金鹵燈在面部辨識(shí)方面明顯優(yōu)于高壓鈉燈。C Knight(2010)[14]在歐洲三個(gè)國(guó)家采用類似的方法研究面部辨識(shí),但實(shí)驗(yàn)的結(jié)果存在不一致性。在所有戶外的實(shí)驗(yàn)中,大多數(shù)的被試認(rèn)為比起高壓鈉燈來(lái)說(shuō),在金鹵燈下具有更好的面部識(shí)別。但也存在鈉燈下辨識(shí)距離更近的情況,作者分析了這個(gè)不一致可能是由于面部辨識(shí)的視覺(jué)作業(yè)較為復(fù)雜所致。
顯然,關(guān)于光源光譜對(duì)面部辨識(shí)影響的研究尚未獲得統(tǒng)一的答案。以上研究中采用的光源主要是高壓鈉燈、白光金鹵燈或熒光燈,雖然這些對(duì)比光源在黃光含量方面有明顯的區(qū)別,但在具體的研究結(jié)果分析中均未針對(duì)光源SPD,所以難以確定SPD與面部辨認(rèn)之間的內(nèi)在關(guān)系。還有一些原因可能導(dǎo)致研究結(jié)果的不一致,室外真實(shí)場(chǎng)景的研究中難以嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件,實(shí)驗(yàn)中目標(biāo)面部的照度數(shù)量和光分布在不斷變化,目標(biāo)或觀察者的不同速度移動(dòng),不同的觀察者需要不同的時(shí)間來(lái)思考等等,這都可能帶來(lái)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差[15];而且在諸多實(shí)驗(yàn)中被觀察的對(duì)象是名人的照片,二維的照片也很難真實(shí)反應(yīng)出三維的面部情況,這也增加了實(shí)驗(yàn)的誤差。
在中間視覺(jué)條件下對(duì)障礙物探測(cè)方面的研究,主要涉及被看物體的可見(jiàn)度和被探測(cè)程度等方面。居家奇、陳大華 (2006)[16]研究應(yīng)急照明的光譜對(duì)疏散和逃生的影響,指出周邊視覺(jué)的探測(cè)很重要,并說(shuō)明在低照明情況下,光源的光譜能量分布如能很好匹配暗視覺(jué)光效函數(shù)的靈敏區(qū)域,那么就能采用較小功率的光源以彌補(bǔ)逃生的低照度。崔璐璐、陳仲林和殷穎 (2008)[17]針對(duì)車行道路照明中進(jìn)行不同光源條件下小目標(biāo)可見(jiàn)度的研究,結(jié)果表明顯色性、光源色溫對(duì)小目標(biāo)辨認(rèn)有最為直接的影響。Kurt W I、P E(2008)[18]研究了夜間駕駛條件下物體探測(cè)需求的可見(jiàn)度水平,并說(shuō)明了年齡、前照燈的光束形式、目標(biāo)的反射率對(duì)于警覺(jué)的駕駛員探測(cè)目標(biāo)可見(jiàn)度具有很重要影響,而目標(biāo)尺寸和位置對(duì)于目標(biāo)探測(cè)時(shí)的可見(jiàn)度水平?jīng)]有影響。以上的研究成果一定程度上說(shuō)明了光源SPD對(duì)于小目標(biāo)物體的可見(jiàn)度與探測(cè)具有一定的影響,但這些研究多集中與車行道路場(chǎng)景中可見(jiàn)度及反應(yīng)時(shí)間等問(wèn)題,而人行道路照明場(chǎng)景與車行道路中的視覺(jué)作業(yè)完全不同,對(duì)于人行道路來(lái)說(shuō),對(duì)障礙物的探測(cè)率更為重要。
Fotios S、Cheal C(2009)[19]針對(duì)人行道路照明場(chǎng)景中的視覺(jué)作業(yè),研究了不同光源類型、照度及被試年齡對(duì)障礙物探測(cè)的影響。結(jié)果顯示在0.2lx時(shí)障礙物探測(cè)受到光源類型的影響,且隨著光源S/P值的增加,探測(cè)能力也隨之提高。然而,針對(duì)人行道路真實(shí)場(chǎng)景中的障礙物探測(cè)研究還較少,主要由于受到實(shí)驗(yàn)可操作性的影響,但是室內(nèi)模擬場(chǎng)景下障礙物探測(cè)值得開展,以更加精確的方法確定光源的SPD對(duì)人行道路照明場(chǎng)景中障礙物探測(cè)情況。
人行道路照明中重要的視覺(jué)作業(yè)之一是標(biāo)識(shí)識(shí)別,而這一視覺(jué)作業(yè)的好壞反應(yīng)了中間視覺(jué)條件下人眼的視銳度。影響標(biāo)識(shí)識(shí)別的因素有環(huán)境的適應(yīng)亮度水平、照度水平、視標(biāo)的亮度及亮度對(duì)比度等,但是照明光源的SPD對(duì)于標(biāo)識(shí)識(shí)別是否有顯著影響還不得而知。另外,在實(shí)際的人行道路照明場(chǎng)景中,標(biāo)識(shí)識(shí)別還會(huì)存在顏色的因素[6]以及標(biāo)識(shí)的正負(fù)對(duì)比差異問(wèn)題[20],這些對(duì)標(biāo)識(shí)識(shí)別也存在較大影響。
許多研究表明光源SPD對(duì)于無(wú)顏色視標(biāo)的視銳度辨識(shí)沒(méi)有影響,如Eloholma等人 (1999)[21]測(cè)試不同亮度環(huán)境條件下的視銳度,實(shí)驗(yàn)中采用高低兩種亮度對(duì)比度的Landolt環(huán),亮度從0.19cd/m2到5.2cd/m2,實(shí)驗(yàn)用的照明光源是日光色的熒光燈以及加了紅、綠、藍(lán)濾色片的熒光燈,但結(jié)果顯示在所有的亮度條件下,不同光譜的光源對(duì)Landolt環(huán)的視銳度影響均沒(méi)有差別。PR Boyce等人 (1999[22]和2003[23]) 通過(guò)辨認(rèn)Landolt環(huán),研究了光源SPD對(duì)無(wú)顏色視覺(jué)目標(biāo)辨認(rèn)的影響,結(jié)果都顯示光源光譜對(duì)視標(biāo)的視覺(jué)辨認(rèn)沒(méi)有影響。
但在真實(shí)的場(chǎng)景中,標(biāo)識(shí)的識(shí)別可能存在顏色信息,人眼的“顏色拮抗通道”對(duì)標(biāo)識(shí)識(shí)別具有重要貢獻(xiàn)[6,24]。FotiosS 和 Cheal C.(2007)[6]通過(guò)設(shè)計(jì)并置的兩個(gè)試驗(yàn)箱進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),采用了四種不同的視覺(jué)目標(biāo):黑色Landolt環(huán)、Bailey-lovie視力表、Pelli-Robson視力表以及彩色的Landolt環(huán),并分別在 五 個(gè) 光 源 (LPS、2000K-HPS、3000K-CFL、2800K-MH1、4200K-MH2)條件下,進(jìn)行無(wú)顏色與顏色目標(biāo)的視銳度等的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)SPD對(duì)于中央的無(wú)顏色視標(biāo)作業(yè)任務(wù)沒(méi)有幫助,而在使用彩色目標(biāo)的敏感視覺(jué)作業(yè)中,顯示了目標(biāo)顏色與SPD之間的相互作用關(guān)系,但具體是怎樣的關(guān)系還需要進(jìn)一步的研究才能確定。
在中間視覺(jué)條件下,視網(wǎng)膜內(nèi)的錐狀細(xì)胞依然活躍,使得顏色識(shí)別也是一個(gè)非常重要的視覺(jué)作業(yè)。如前所述,顏色視覺(jué)依賴于三個(gè)視覺(jué)通道作用,并對(duì)人行道路照明中對(duì)顏色視覺(jué)作業(yè)有貢獻(xiàn)。但是對(duì)于人行道路照明中的顏色識(shí)別,起決定作用的是光源的顯色性,而不是色溫[25]。另外,隨著LED光源的普及應(yīng)用,用傳統(tǒng)的CIR顯色指數(shù)的顏色評(píng)價(jià)體系來(lái)評(píng)價(jià)LED光源存在缺陷:色空間不均勻、顏色樣品飽和度過(guò)低等問(wèn)題[26,27]。所以對(duì)顏色評(píng)價(jià)需要更多的關(guān)注。
Boyce PR、Bruno(1999)[22]的研究發(fā)現(xiàn)在中間視覺(jué)條件下照度水平的增加有助于顏色識(shí)別準(zhǔn)確率的提高,金鹵燈和緊湊型熒光燈比鈉燈對(duì)顏色辨識(shí)更精準(zhǔn)。英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS5489-1(2003)甚至允許輔助街道上的照明在顯色性與照度之間進(jìn)行取舍,規(guī)定如果使用具有高顯色性的光源,可以選擇更低一級(jí)別的地面平均照度。Knight C、Van Kemenade J、Deveci Z(2007)[12]進(jìn)行的戶外真實(shí)場(chǎng)景中的顏色識(shí)別實(shí)驗(yàn),在高壓鈉燈 (2000K、顯色指數(shù)25)和兩個(gè)金鹵燈 (2800K,顯色指數(shù)大于60)的場(chǎng)景下進(jìn)行,讓被試者距離15m的位置行進(jìn)并辨認(rèn)燈前1.5m處的8個(gè)顏色的毛巾,結(jié)果顯示白光更有利于顏色的辨認(rèn)。姚其等人 (2007)[13]在高壓鈉燈與金鹵燈的道路上進(jìn)行顏色識(shí)別的實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示對(duì)紅色、黃色、藍(lán)色的辨認(rèn),金鹵燈優(yōu)于高壓鈉燈,高壓鈉燈在黃綠色上的辨認(rèn)優(yōu)于金鹵燈,但總體來(lái)說(shuō)白光的金鹵燈更具優(yōu)勢(shì)。
在人行道路照明場(chǎng)景中的顏色識(shí)別方面,白光的金鹵燈比黃光的高壓鈉燈具有更高的顏色辨識(shí)能力和正確率,這似乎可以得出黃光含量較高的光源對(duì)于顏色辨識(shí)不利。但是我們同樣知道高壓鈉燈的顯色性遠(yuǎn)不如金鹵燈,在顏色辨識(shí)方面的差異很可能是由于顯色性的不同造成的。那么對(duì)于顯色性相同的不同SPD光源來(lái)說(shuō),他們之間對(duì)于顏色辨認(rèn)是否存在差異,還不得而知,需要開展更多具有針對(duì)性的研究來(lái)驗(yàn)證這一問(wèn)題。
從以上的分析我們已經(jīng)清楚的知道,SPD對(duì)人行道路照明中的視覺(jué)作業(yè)有著重要的影響。但是從真實(shí)的視覺(jué)作業(yè)來(lái)看,SPD對(duì)何種視覺(jué)作業(yè)具有怎么樣的影響,以及對(duì)于這些視覺(jué)作業(yè)的影響程度等還需要進(jìn)一步的深入研究,而且即使已經(jīng)獲得一定結(jié)果的研究也可能存在問(wèn)題,需要引起我們的注意?;仡欉@些研究,可分為兩類:實(shí)驗(yàn)室條件下的實(shí)驗(yàn)研究和真實(shí)場(chǎng)景條件下的實(shí)驗(yàn)研究。我們不難發(fā)現(xiàn)這樣的問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)室的研究完全脫離了人行道路的照明方式及光分布特點(diǎn),采用更加抽象的方法進(jìn)行,這些實(shí)驗(yàn)忽略了實(shí)際場(chǎng)景中不確定性而復(fù)雜的視覺(jué)作業(yè)間的相互影響。而實(shí)際場(chǎng)景條件下的研究,則受到環(huán)境的影響很大,很多影響因素難以控制,也可能導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差[15]。因此,我們需要重新梳理思路,提出更好的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)一步深入地研究中間視覺(jué)條件下的相關(guān)視覺(jué)問(wèn)題。
[1]CIE Publication No.41.Light as a ture visual quantity:principles of measurement[J].1987.
[2]Eloholma M,Viikari M,Halonen L,et al.Mesopic models—from brightness matching to visual performance in night-time driving [J].Lighting Res.Technol.2005,37(2):155~175.
[3]CIE 191: 2010,Recommended system formesopic photometry based on visual performance.2010.
[4]Boyce P R.Human Factors In Lighting[M].2nd ed.London:Taylor& Francis,2003:44~60.
[5]Fotios S,Cheal C,Boyce P.Lighting source spectrum,brightness perception and visual performance in pedestian environments:a review [J].Lighting Res.Technol.2005,37(4):271~294.
[6]Fotios S, ChealC.Lighting forsubsidiary streets:investigation of lamps of different SPD.Part 1—Visual Performance[J].2007,39(3):215~232.
[7]Boynton,R.M.and Gordon.Bezold-BrUcke hue shift measured by a color-Naming technique.J.Opt.Soc.Am.,1965,55,78~86.
[8]vanBommel W.J.M.,Caminada E.Considerations of the Lighting of Residential Areas for Non-motorised traffic[C].CIBS national lighting conference,1982,158~167.
[9]Raynham P,Saksvikrl nning T.White light and facial recognition.The Lighting J,2003,68:29~33.
[10]Boyce PR, Rea MS.Security lighting: effects of illuminance and light source on the capabilities of guards and intruders.Lighting Research & Technology,1990,22:57~79.
[11]Rea M,Bullough J,Akashi Y.Several views of metal halide and high pressure sodium lighting for outdoor applications.Lighting Research and Technology,2009,41:297~320.
[12]Knight C,Van Kemenade J,Deveci Z.Effect of outdoor lighting on perception and appreciation of end-users[Z].College Station TX,United States:2007.
[13]姚其,林燕丹,陳文成.基于人體功效學(xué)評(píng)價(jià)新型金鹵燈在道路上的應(yīng)用及其與高壓鈉燈的比較分析 [C].海峽兩岸第十四屆照明科技與營(yíng)銷研討會(huì),2007,92~103.
[14]Knight C.Field surveys of the effect of lamp spectrum on the perception of safety and comfort at night[J].Lighting Research and Technology,2010(42):313~329.
[15]Fotios S, Raynham P.Correspondence: Lightingfor pedestrian:Is facial recognition what matters? [J].Lighting Research and Technology,2011(43):129~130.
[16]居家奇,陳大華.應(yīng)急照明的光譜對(duì)疏散和逃生的影響 [J].燈與照明,2006,30(2):5~7.
[17]崔璐璐,陳仲林,殷穎.隧道照明光源的光色及可見(jiàn)度研究 [J].燈與照明,2008,32(2):8~11.
[18]Kurt W I,P E.Threshold visibility levels required for nighttime pedestrian detection in a modified adrian/CIE visibility modle[J].LEUKOS,2008,5(1):63~75.
[19]Fotios S,Cheal C.Obstacle detection:A pilot study investigation the effects if lamp type,illuminance and age[J].Lighting Research and Technology,2009(41):321~342.
[20]W A.Visibility of targets:Model for calculation [J].Lighting Research and Technology,1989,21(4):181~188.
[21]Eloholma M,Halonen L,Setala K.The effects of light spectrum on visual acuity in mesopic lighting levels,In Proceedings:Vision at Low Light Levels.Palo Alto CA:EPRI,1999.
[22]Boyce P R,Bruno L D.An evaluation of high pressure sodium and metal halide light sources for parking lot lighting[J].J.Illum.Eng.Soc,1999,28:16~32.
[23]Boyce P,Akashi Y,Hunter C,et al.The impact of spectral power distribution on the performance of an achromatic visual task [J].Lighting Res.Technol,2003,35(2):141~161.
[24]G V,A F,M E,et al.Mesopic visual efficiency III:Discrimination threshold measurements[J].Lighting Research and Technology,2007,39:355~364.
[25]Wout van Bommel,周太明,林燕丹譯.光源的光譜與低照明水平——中間視覺(jué)的基礎(chǔ) [J].照明工程學(xué)報(bào),2009,20(4):24~29.
[26]程雯婷,孫耀杰,童立青等.白光LED顏色質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究 [J].照明工程學(xué)報(bào),2011,22(3):37~42.
[27]Wendy Davis and Yoshi Ohno.Color quality scale[J].Optical Engineerin g,2010,49(3).