陳少藩

廣東光陽電器有限公司（廣東 中山 528416）

0 引言

人們一旦長期處于不舒適的光照環(huán)境下，很容易引起視覺不適感，進(jìn)而引發(fā)視覺疲勞、視覺損傷等嚴(yán)重視覺問題。不舒適的光照環(huán)境主要包含光照強(qiáng)度過亮、過暗，光線分布不均勻，眩光強(qiáng)烈等。因此，研究照明、可視化電子產(chǎn)品等光環(huán)境對(duì)人視覺健康舒適度的影響顯得尤為重要，這樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)光環(huán)境健康舒適度的科學(xué)評(píng)價(jià)。

1 照明產(chǎn)品視覺健康舒適度概述

通過分析和研究照明產(chǎn)品在照度、照度均勻度、色溫、顯色指數(shù)、頻閃等不同的光參數(shù)對(duì)視覺健康舒適度產(chǎn)生的不同影響及生理功能與腦力認(rèn)知負(fù)荷功能之間的作用與關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建光環(huán)境健康舒適度評(píng)價(jià)模型，并提出影響人視覺健康舒適度的各種評(píng)價(jià)指標(biāo)，為相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)健康、節(jié)能、安全的照明產(chǎn)品提供有效的指導(dǎo)和借鑒[1]。視覺健康舒適度主要是指人們?cè)诓煌猸h(huán)境下表現(xiàn)的身心健康狀態(tài)。因此，通過科學(xué)分析和研究光環(huán)境對(duì)視覺健康舒適度的影響，能為制定光環(huán)境健康舒適度評(píng)價(jià)體系，提高光照產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性和安全性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 光環(huán)境對(duì)人眼功能的影響

人眼作為一種重要的光感受器，對(duì)外界光環(huán)境有很強(qiáng)的敏感度。光源光參數(shù)不同，對(duì)人眼的刺激情況也存在很大的差異，光源光參數(shù)以照度、色溫、頻閃為主。為了更好地了解和把握光環(huán)境對(duì)人眼功能產(chǎn)生的影響，相關(guān)人員要科學(xué)分析和判斷人眼功能在不同光源條件下表現(xiàn)的各種狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)屈光、光學(xué)傳遞函數(shù)等參數(shù)，采用問卷式調(diào)查的方式，科學(xué)劃分視覺健康舒適度評(píng)價(jià)體系，使其劃分為五種不同等級(jí)。然后，通過利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，采用實(shí)驗(yàn)的方式，獲得真實(shí)、準(zhǔn)確的視覺指標(biāo)參數(shù)。在這一過程中，首先，相關(guān)人員要隨機(jī)抽選出六項(xiàng)客觀參數(shù)，并將其輸入網(wǎng)絡(luò)體系，同時(shí)根據(jù)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，將用戶的主觀評(píng)價(jià)作為網(wǎng)絡(luò)輸出層。此外，采用試湊法，精確計(jì)算并確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量，然后根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，采用多次訓(xùn)練的方式，精確計(jì)算并統(tǒng)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差值。其次，通過構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模型，提高模型的模擬效果和逼近效果，這樣才能成功找出視覺指標(biāo)與健康舒適度之間的聯(lián)系，從而制定光環(huán)境健康舒適度評(píng)價(jià)體系。最后，根據(jù)VICO評(píng)價(jià)指數(shù)，從人眼視覺功能、照明產(chǎn)品光照強(qiáng)度對(duì)人眼視覺的影響兩個(gè)方面入手，完成對(duì)視覺健康舒適度的量化分級(jí)。視覺健康舒適度（VICO指數(shù)）量化分級(jí)如表1所示。

表1 視覺健康舒適度（VICO指數(shù)）量化分級(jí)

3 光環(huán)境對(duì)視網(wǎng)膜細(xì)胞的影響

視網(wǎng)膜是人體接受光能的重要器官，一旦光線亮度、光照時(shí)間等相關(guān)光參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了視網(wǎng)膜最大承受力，將會(huì)造成人體視網(wǎng)膜受損，直至失明。目前，比較常見的眼科疾病以黃斑變性眼疾為主，出現(xiàn)這一眼疾的主要原因是人們長期處于不舒適的光環(huán)境下，導(dǎo)致人體視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞組織出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷。隨著發(fā)光二極管的不斷發(fā)展和普及，發(fā)光二極管被廣泛地應(yīng)用于LED光源制作中，并逐漸成為人們生活中常見的照明光源，但這種光源對(duì)人的視覺造成的損壞無法估量。相關(guān)研究表明，LED光源對(duì)人視覺產(chǎn)生的損壞以光化學(xué)損害為主[2]。通過將人視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞組織放置在培養(yǎng)皿中長期培養(yǎng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜上皮細(xì)胞組織呈現(xiàn)出指數(shù)增長的趨勢(shì)，并表現(xiàn)出生物學(xué)特征，如圖1所示。通常情況下，光感受器作為神經(jīng)視網(wǎng)膜的重要組成部分，很容易出現(xiàn)受損現(xiàn)象，因此相關(guān)人員在構(gòu)建光化學(xué)損傷模型的過程中，要利用光感受器細(xì)胞，科學(xué)評(píng)價(jià)光環(huán)健康舒適度。為了有效地培養(yǎng)光感受器細(xì)胞，相關(guān)人員可以采用體外培養(yǎng)的方式，完成對(duì)小鼠光感受器、細(xì)胞組織的科學(xué)培養(yǎng)，然后利用免疫染色體，驗(yàn)證和分析光感受器細(xì)胞組織的特性功能，為后期科學(xué)分析光環(huán)境對(duì)人體視網(wǎng)膜影響提供重要的依據(jù)和參考。

圖1 視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞表現(xiàn)出的生物學(xué)特征

4 光環(huán)境對(duì)腦力認(rèn)知負(fù)荷的影響

室內(nèi)光環(huán)境對(duì)人體腦力認(rèn)知負(fù)荷影響情況主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)，如工作效率、工作實(shí)效性、反應(yīng)靈敏度等心理指標(biāo)的一系列變化。通常情況下，在室內(nèi)光環(huán)境下，人們會(huì)產(chǎn)生以下反應(yīng)：（1）出現(xiàn)主觀感覺，這種感覺通常是人們?cè)谇楦蟹矫娴膬?nèi)心感受，如工作積極性提高或者降低。（2）出現(xiàn)一系列的生理變化。（3）影響工作效率和效果。因此，相關(guān)人員可以從主觀感知、生理反應(yīng)和信息認(rèn)知加工三個(gè)因素入手，科學(xué)分析和判斷室內(nèi)光環(huán)境對(duì)人們工作效率產(chǎn)生的一系列影響。這三個(gè)因素看似孤立存在、毫無聯(lián)系，但實(shí)質(zhì)上存在相互影響的關(guān)系。例如，人們的主觀心理感受對(duì)產(chǎn)生相應(yīng)的生理反應(yīng)。通過有效結(jié)合這三個(gè)因素，可以形成一個(gè)系統(tǒng)、完善的反應(yīng)過程，對(duì)人們的工作效率和效果產(chǎn)生直接影響。相關(guān)人員可以根據(jù)室內(nèi)光環(huán)境質(zhì)量，有針對(duì)性地制定室內(nèi)光環(huán)境對(duì)人們工作效率影響機(jī)制模型，如圖2所示，該模型形象、直觀地展示了人們工作效率系統(tǒng)化框架。在該模型的應(yīng)用背景下，相關(guān)人員根據(jù)人們主觀感知反應(yīng)情況，科學(xué)分析和判斷光環(huán)境質(zhì)量、人們工作積極性等內(nèi)容[3]。此外，還要重視對(duì)生理的精確測(cè)量，并根據(jù)最終的測(cè)量結(jié)果，從人體調(diào)節(jié)功能、身心健康狀態(tài)等環(huán)節(jié)出發(fā)，提高信息加工的科學(xué)性和合理性，以達(dá)到提高人們工作效率和效果的目的。認(rèn)知作為一種復(fù)雜化系統(tǒng)，可以直觀地反映人們的心理變化情況，認(rèn)知過程主要包括信息數(shù)據(jù)接受、信息數(shù)據(jù)解釋、信息數(shù)據(jù)組織、信息數(shù)據(jù)提取等環(huán)節(jié)。認(rèn)知功能主要是指人們認(rèn)知成分在獲取和應(yīng)用知識(shí)方面產(chǎn)生的影響和作用。以信息數(shù)據(jù)加工過程為劃分依據(jù)，可以將認(rèn)知?jiǎng)澐譃橐韵滤姆N類型。

圖2 室內(nèi)光環(huán)境對(duì)工作效率的影響機(jī)制模型

（1）感知。感知主要是指人腦對(duì)外界事物產(chǎn)生的一系列反應(yīng)，這些外界事物能夠?qū)θ梭w感覺器官產(chǎn)生一種直接性的作用和影響，如信息數(shù)據(jù)選擇、信息數(shù)據(jù)獲取、信息數(shù)據(jù)歸類、信息數(shù)據(jù)整合。其中，視知覺是人體重要的信息來源渠道。

（2）學(xué)習(xí)與記憶。記憶主要有兩種類型，一種是短期記憶，另一種是長期記憶。短期記憶主要是指信息數(shù)據(jù)在人體大腦中短暫性存儲(chǔ)。長期記憶主要是指人們進(jìn)行推理、學(xué)習(xí)、理解等各種復(fù)雜活動(dòng)。

（3）思維。思維作為認(rèn)知的高級(jí)方式，主要是指通過利用人們大腦中存儲(chǔ)的知識(shí)，科學(xué)評(píng)價(jià)客觀事物。

（4）表達(dá)能力。表達(dá)能力主要是指順暢流利地表達(dá)人體大腦加工處理后的信息數(shù)據(jù)，如工作總結(jié)、報(bào)告寫作、語言交流等[4-5]。

總之，不同的認(rèn)知能力對(duì)應(yīng)的行為活動(dòng)存在一定的差異，因此在分析和解決實(shí)際生活問題期間，相關(guān)人員要學(xué)會(huì)利用不同的認(rèn)知能力，滿足行為活動(dòng)多樣化需求?，F(xiàn)針對(duì)室內(nèi)光環(huán)境對(duì)人們工作效率影響機(jī)制模型，完成對(duì)人們工作效率評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建，為后期科學(xué)分析和判斷人們的工作效率，提高室內(nèi)光環(huán)境的健康舒適度，實(shí)現(xiàn)對(duì)人們視覺的有效保護(hù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

隨著LED光源的不斷發(fā)展和普及，LED類產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，為此，加強(qiáng)對(duì)LED類產(chǎn)品等光環(huán)境健康舒適度的科學(xué)評(píng)價(jià)具有重要意義。因此，相關(guān)人員要在研究光環(huán)境對(duì)視覺健康舒適度影響的基礎(chǔ)上，不斷學(xué)習(xí)視覺相關(guān)新知識(shí)和新技術(shù)，進(jìn)一步提高自身的專業(yè)能力，才能更好地制定和完善視覺健康舒適度評(píng)價(jià)機(jī)制，從而保證研發(fā)和生產(chǎn)的照明產(chǎn)品更加安全、健康，實(shí)現(xiàn)對(duì)人眼的有效保護(hù)，為人們帶來更好的照明體驗(yàn)，滿足人們對(duì)高品質(zhì)照明產(chǎn)品期待，提高人們的幸福指數(shù)。