多媒体教室光环境对师生视力影响的探讨

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1、多媒体教室光环境对师生视力影响的探讨（源于《中国教育技术装备》2010年第15期）123艾伦薛鹏何智1首都师范大学1000482北京联合大学旅游学院1001013北京市教育技术设备中心100034摘要：本文从投影机的实际光通量、教室的实际光照度、学生视力下降的趋势等问题的分析出发，用数据来提醒我们教育装备人，必须对多媒体教室光环境有可能造成师生视力减退的问题引起高度重视。关键词：投影机；光通量；光照度；光环境；视力VisualAffectsofMultimediaClassroomLightEnvironment123AiLunXuePeng

2、HeZhi1CapitalNormalUniversity1000482TourismInstituteofBeijingUnionUniversity1001013BeijingEducationalTechnologyEquimentCenter100034Abstract:Inthispaper,theactualluminousfluxprojector,theactualilluminationclassroom,studentsandothervisionproblemsdownthetrendanalysis,weusethed

3、atatoremindoureducators,mustbemulti-mediaclassroomteachersandstudentsofLightvisionlosscausedbytheproblemseriously.Keywords:projector;flux;illumination;lightenvironment;vision多媒体教室随着信息技术的高速发展正以人们无法预料的态势在大、中、小学广泛推广使用，而这些多媒体教室的构成又都无一例外地是以大屏幕投影机为整个系统的显示核心设备。为了能够得到投影的最佳效果，人们往往是以

4、降低教室的光环境为代价，这就有可能成为影响长期在教室中进行教学活动的师生视力的重要因素。为了对这一现象产生的原因和对视力影响的因果关系有一个大致的了解，本文从投影机的实际光通量、教室的实际光照度、学生视力下降的趋势等问题的分析出发，用数据来提醒我们教育装备人必须对此引起高度重视。1．投影机的实际光通量及测量1.1测量原理投影机厂商在提供投影机的“亮度”标称值时使用的单位（ANSI流明）实际为光通量的单位（ANSI是AmericanNationalStandardsInstitute即美国国家标准学会的英文缩写），而并非光度学意义上的亮度单位。

5、光通量这个物理量是用来说明在一个固定的立体角中所具有的全部光功率，在光度学中光通量常用大写希腊字母Φ来表示，单位为流明（lumen，简记作lm）。与此相关的另一个物理量是光强，即发光强度，一般用大写拉丁字母I来表示，单位为烛光或坎德拉（candle，简记作cd）；光强是单位立体角内的光通量。我们平常使用最多的光度学中的物理量是光照度，或简称照度，常用大写拉丁字母E来表示，单位为勒克斯（lux或简记作lx）；照度是单位面积上通过的光通量，所以照度与光通量的单位之间的2换算为1lux=1lm/m。光度学中的亮度常被称为辉度，它是反映一个被光照射的

6、物体对光2反射的情况，一般用大写拉丁字母L来表示，单位为尼特（nit，1nit=1cd/m）；对于投影机来说，这个物理量的大小取决于投影幕的质量和反射光的效率。图1反映了上述这些物理量之间的关系，这是我们进行实际测量时的依据。一个具有4cd发光强度的发光体在如图所示的立体角中产生了4lm的光通量，在距离该发光体1m远的地方，并恰好充满在这个2立体角中有一个1m的平面S1，则在S1上面产生的照度就应该是4lux。在距离该发光体22m远，并也充满该立体角的平面S2的面积显然应该为4m，在S2上面产生的照度就是1lux。所以，当投影幕越大且离投影机

7、越远时，它上面的照度就越低。而我们则可以根据在投影幕处测量的照度值，用它乘以投影幕的面积，就能够计算出该投影机光通量的流明数。图1各光度学物理量之间的关系在普通多媒体教室中测量投影机的实际光通量（即厂商说的投影机亮度）可采用下面的方法，测量时需要使用光照度计。（1）打开投影机并预热5分钟以上；（2）在投影幕上投出如图2所示的纯黑白图像（使用Word或PowerPoint都可以）；（3）用照度计在图像中白（实际为亮）的部分测出照度值Ew，在图像中黑（实际为暗）的部分测出照度值Eb；（4）根据[1]投影幕的尺寸计算出其面积S（参考表1）；（5）利

8、用关系式(EE)S计算出的数值wbΦ，即该投影机实际能够产生的光通量，也就是投影机厂商所说的亮度的实际值。图2用于测试的图像这种测量方法的原理是这样的。首先