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1、道路照明中视觉反应时间与光源光谱之间的关系研究2004年9月第l5卷第3期照明工程ZHA0MINGGONGCHENGXUEBAOSep.2003Vo1.15No.3道路照明中视觉反应时间与光源光谱之间的关系研究*陈仲林李毅林勇何正军(重庆大学建筑城规学院,重庆400045)摘要:研究了道路照明光源的相对视觉反应时间,相对发光效率和乘法系数之间的关系,结果表明,它们均是光源光谱功率分布对视觉影响的不同表示形式.最后,为了便于在道路照明中运用,还给出了由相对发光效率计算相对视觉反应时间和乘法系数的表达式.关键词:应用光学;道路照明设计;回归分析法
2、;相对发光效率;视觉反应时间ResearchontheRelationBetweentheVisualReactionTimeandtheLightSourceSpectruminRoadmuminationChenZhonglinLiYiLinYongHeZhengjun(CollegeofArchitectureandUrbanPlanning,ofChongqingUniversity,Chongqing4OOO45)AbstractTheresultofStudyingtherelationamongtherelativevisual
3、sensereactiontime,relativeilluminantefficiencyandmuhiplicationcoefficientofroadilluminationlightsource.theresultindicatethattheyarethedifferentexpressingformsofthelightsourcelightspectrumpowerdistributioninfluencesonthevisualsense.Finally,inordertousetheresulteasilyinroadil
4、lumination,thearticlegivesoutthecalculationformulaofrelativevisualsensereactiontimeandmultiplicationcoefficientthroughtherelmiveilluminantefficiency.Keywords:appliedoptics;pavementilluminationdesign;recursiveanalysis;relativeilluminantefficiency;visualreactiontime1引言我国道路路面平
5、均亮度最大为1.5cd/m2,一般道路照明标准均小于1.5cd/II12…,这就是中间视觉场景的例子.在中间视觉时,人眼中锥体感光细胞和杆体感光细胞同时起作用,这时明暗,颜色,空间和响应视感觉特性均要发生变化,会使人眼中央窝的边缘部分的周边视觉变得容易起来,而且随着人眼的适应亮度下降,周边视觉变得比中央窝的锥体感光细胞的察觉——中心视觉更为容易,同时使*国家自然科学基金资助项目(53o78o93)人眼最敏感的波长向可见光短波方向推移,即产生了浦尔金耶(Purkinje)效应.目前,道路路面的平均亮度值是以明视觉时光谱光视效率函数()为准确定的
6、.()值是国际照明委员会(CIE)于1924年由瞬间测光法获得的,它是在明视觉时,大约在2.视场内(即中心视觉)对非彩色背景条件下测得的.而在道路照明水平下,人眼中两种感光细胞同时处于活跃状态;并且在实际视看情况下,2.视场的限定条件就不适合了,所以,用明视觉时亮度值作为道路照明设计标准就不太合适,因为,这没有体现出道路照明光源的光谱组成在中间视觉时对人眼视觉影响的变化.实际上,对于发现运动的物体等,周边视觉是非常锐敏的J.为了保证安18照明工程2OO4年9月全,司机发现前方路面上障碍的反应时间的长短是至关重要的.据国外学者研究表明,视觉反应
7、时间与光源的光谱组成及人眼适应水平有关.所以,为了保证行车安全,迅速和便于在道路照明设计中运用,就必须研究视觉反应时间与光源的光谱之间的关系.2中间视觉时光源的发光效率当不考虑灯具的附件损耗时,光源的发光效率可根据光源的光谱功率分布和(1)式求得,r780=,W=Kl.()()dR,W(1)J380式中:刁——光源的发光效率,lm/W;——光源的光通量,lm;——光源的功率,w;()——光源的光谱辐射通量;W/nm;——光源光视效能最大值:在明视觉时为6801m/W,在暗视觉时为17001m/W,在中间视觉时由下式确定:=1191.50—25
8、4.251gE(2)式中:E——网膜照度,Td.中间视觉时光谱光视效率函数():10g(^)/10~v..^)式中:lg()——中间视觉时在某一网膜照度下光谱光视效
