视觉舒适感导向下的媒体立面动态照明评估--基于实验室与城市环境的比对分析

健康城市背景下的各类建设活动不断强化对公众生活的健康关护,作为我国城市夜景建设的重要组成,媒体立面动态照明由于基础研究不足、标准规范缺失等问题引发了众多社会与环境问题。研究设计并搭建了一套用于评估媒体立面动态照明舒适感的实验装置,结合主观量表与眼动数据探讨了光色、动态持续时间、观察距离等关键变量下观察者的视觉舒适感变化规律。随后通过城市环境实验对实验室结论进行验证,结果表明二者在结论上具有较好一致性。具体包括:距离变量下,观察距离越远,舒适感越高。亮度变量下可接受的亮度水平内亮度升高舒适感上升,当亮度超出可接受范围时,更高亮度会引起舒适感的快速下降;最高亮度相较于平均亮度更易引发不适感。动态持续时间变量下,舒适感与动态时长以正比关系为主导;多数被试更偏好3 s及以上的动态持续时间。光色变量下,在可接受的刺激强度内彩色光对个体间的影响差异明显,而白光提供的舒适感水平较为统一;当刺激超出可接受范围时,彩色光会带来更强不适感。同期结合研究结论提出媒体立面设计和管控过程中的相关建议和待完善内容,以助力媒体立面实践管控和后续更深入、广泛的研究。

动态照明对疲劳调度员神经行为反应的影响

为探讨利用地铁调度中心照明环境辅助性支持设计来缓解调度员脑力疲劳以实现人机增效的可行性,研究了动态照明对疲劳调度员的影响效应及神经机制。基于实验室环境搭建了可见光谱人工照明实验平台并在此基础上调制了两种环境光照参数(常规照明:500 lx,4 000 K;动态照明:500 lx,4 000~12 000 K),采用单因素两水平被试内设计开展人因照明工效学实验。基于地铁调度任务分析设计了分别表征持续注意、工作记忆和执行控制认知功能的PVT、N-back和MABT-Ⅱ范式,对比分析了16名被试在不同光暴露期间的主观评估、行为绩效和脑电(electroencephalogram,EEG)指标等神经行为反应差异。结果表明,相较于常规照明,疲劳被试在动态照明下的主观感觉更警觉,情绪更积极,其持续注意、工作记忆和执行控制等认知功能得到显著改善。EEG数据揭示这种疲劳干预机制可能来源于动态光线对大脑额叶区α、θ和α-θ等低频频段活动的有效抑制。当前研究初步验证了动态照明对脑力疲劳的影响效应,为城市轨道交通照明设计和疲劳管理提供依据。

动态照明标识对地铁乘客视觉感知度影响研究

研究目的:疏散照明是地铁安全照明的重要组成部分,对地铁的运营安全具有重要影响,作为地铁疏散措施中的重要环节,疏散照明对提高疏散效率、保证疏散安全具有重要影响。本文以乘客视觉感知度为主要评价指标,利用眼动实验方法对传统静态照明标识与动态照明标识对乘客视觉感知度的影响进行研究。研究结论:(1)乘客对动态照明标识的视觉感知度远高于传统静态照明标识;(2)不同变化形式、不同变化周期的动态照明对视觉感知度提升幅度不同,点追逐式动态照明对乘客视觉感知度的提升最大,且变化周期为3 s的点追逐式动态照明的视觉感知度最高;(3)本研究结论可为地铁安全照明设计提供参考。

机载液晶显示器昼模式环境光动态照明模型的研究

座舱显示器上的环境光动态变化特征由两个因素决定 ,其一是飞行器的运动姿态 ,如机动动作姿态、飞行高度、飞行速度等 ,它决定了座舱环境光的亮度变化规律 ,即脉动、周期变化等 ;其二是天空光的相应参数 ,包括季节、时间、参考天空等 ,它决定了座舱环境光亮度的极值。通过对飞机的飞行姿态、天空光的分析可以得出照射在座舱显示器上的环境光亮度动态模型 ,从而为显示器的自动调光系统的研究奠定基础。

终南山隧道非充分动态照明环境特性分析

以隧道内的静态照明值作为进行隧道光环境设计的依据,并不能真正体现出驾驶员在行车状态下的动态视觉照明环境。通过对6条隧道(单向)的照明状况调查发现,隧道的实测照度均较大程度低于《规范》设计照度,这种照明环境称之为非充分照明环境。通过对终南山隧道的实测动态照明数据进行数理统计得出:终南山隧道内实际动态照明强度明显偏小,处于显著的非充分照明状态;隧道入口段动态照明受速度影响小,中间段和出口段受行车速度影响明显;车内外照度差随着速度的增加有增大的趋势。

教室动态照明对高中生睡眠、警觉度及情绪的影响

教室作为高中生的主要学习空间,其光照环境对学生的身心健康有重要影响。本文选取真实教室环境,以高二年级学生为被试,在两个班级中进行为期3+1+3周的光照对比实验。所有被试于在校学习时间(6:30—21:30)接受3周基线照明和3周动态照明,中间间隔1周洗脱期。干预阶段,1班被试者接受Low-High模式的动态照明,6:30—18:30为标准光照(300 lx,4000 K),18:30—21:30为高光干预(500 lx,6000 K);2班被试者接受High-Low模式的动态照明,6:30—9:30为高光干预(500 lx,6000 K),9:30—21:30为标准光照(300 lx,4000 K)。实验期间记录学生的睡眠、警觉度及情绪等相关指标数据进行对比分析。结果表明,两组被试者在其高光干预时段的即时警觉度均被显著提升。相比之下,High-Low动态照明模式干预后,被试者的深睡时长明显更长,入睡难易程度与消极情绪均得到了显著改善。

符合自然光周期的动态照明对心理健康和认知表现的影响研究

符合自然光周期的动态照明是指根据自然环境中日光的周期变化,人工模拟出和日光变化趋势相同的动态照明形式,目的是为了营造健康舒适的照明环境。在健康中国战略的研究背景下,动态照明已经成为健康建筑研究的重要组成部分。本文通过梳理有关健康照明的基础研究和发展演变,包括天然光的疗愈力、静态照明与人体健康、动态照明与生理健康,发现动态照明对人体心理健康的影响机制尚不明确。基于健康照明评价标准和人体健康评价方法,总结出健康照明的综合评价方法,包括主观评价量表、视觉作业绩效数据、生理指标参数,以探讨动态照明对心理状态和认知表现的影响。本研究共有24名受试者,每名受试者进行4次实验,包括2(早上vs晚上)×2(动态上升vs动态下降)。结果表明,符合自然光周期的动态照明对人的心理状态有一定的影响,可缓解愤怒和抑郁情绪。晚上不符合自然光周期的动态照明对活跃度有一定的刺激作用。

数学分析在动态照明系统设计中的应用

数学分析应用于动态照明系统设计中能够精确描述和预测光照效果,为照明设计提供优化策略。对此,文章就数学分析在动态照明系统设计中的应用展开了全面的探讨,以期通过科学的方法和技术手段,推动照明设计领域的创新发展,为达到更加高效、节能和人性化的照明效果提供理论支持和实践指导。

基于照明动态负荷设计视角的住宅类建筑照明系统设计

基于照明动态负荷设计视角的住宅类建筑照明系统设计,能够满足人们对照明品质、能源节约和环境保护的需求,提高居民的生活质量和工作效率。文中立足照明动态负荷设计视角的住宅类建筑照明系统设计的技术原理、设计方法,通过对兰州惠民瀚锦苑住宅小区照明系统设计实例进行效果验证,结果表明,该方案可实现照明系统的优化和节能。

基于LED阵列的动态照明设计方法

提出了一种LED阵列动态照明设计方法。首先,选定LED阵列单元位置并对目标照度分布图样进行均匀采样,建立LED阵列各单元的照度分布矩阵。然后,构建和求解非负约束的最小二乘数学模型,计算LED阵列各单元的非负权重分配,使发光强度加权调制后的LED阵列在目标面内形成指定的照度分布图样。通过设计实例,基于LED阵列分别在圆形区域和矩形区域内形成复杂的环形条纹照度分布和螺旋形照度分布图样,LED阵列仿真照度分布图样与目标照度图样之间的均方根(RMS)拟合误差小于20%,最小RMS拟合误差小于10%。

“动态照明”视觉认知的影响因素研究——以日本“东京晴空塔”夜景照明为例

本文针对夜景照明中人的主观视觉体验往往被忽视的现状,剖析动态照明对人视觉心理和生理产生影响的主要变量因素,并通过对日本"东京晴空塔"(Tokyo Sky Tree)照明实例的分析,强调研究动态照明的视觉认知对城市夜间景观照明设计的重要性。

基于日光估计的动态照明控制方法研究

在具有多个灯具连续可调的照明系统中实现基于日光和用户需求的动态控制对人眼舒适度和建筑节能有重要意义。论文针对传统照明系统中亮度不可调及未充分考虑日光及季节变化的缺陷与不足,提出了基于日光和用户需求的智能照明控制策略,着重考虑智能照明系统中日光估计的问题。日光估计分为训练和操作2个阶段,在训练阶段,利用布置在天花板和工作面传感器获取的映射信息训练日光估计模型。在操作阶段,利用已有的日光估计模型计算日光在工作面的照度贡献并传递至中央控制器,中央控制器通过对传感器反馈值和用户的期望照度输入值进行分析,并利用约束控制算法确定灯具的最佳调光值。假设灯具的功耗可近似与调光水平成正比,此假设下灯具功耗是调光系数与LED灯具最大功耗乘积。因此整个智能照明控制系统的目标函数是灯具及其它智能设备功耗之和,约束条件为光传感器的照度值大于等于智能化设备的设定值,且调光水平在物理允许范围内。通过考虑不同的光照条件,论文评估了该方法在开放式办公室照明模型中的性能。

公路隧道内汽车移动光源动态照明效果研究

对汽车移动光源进行照明试验,并采用三维仿真模拟方法对汽车移动光源照明、隧道灯具照明及汽车移动光源与隧道灯具动态叠加照明工况下的隧道照明效果进行研究。结果表明:汽车移动光源较远区域的路面亮度衰减明显,汽车移动光源纵向有效照明范围为20 m,横向有效照明范围为3.75 m;在设置的照明条件下,灯具照明的右行车道中线最大亮度为1.6 cd·m^(-2),汽车移动光源照明的右行车道中线最大亮度为5.6 cd·m^(-2),汽车移动光源与灯具叠加照明的右行车道中线最大亮度为7.1 cd·m^(-2);叠加照明的行车道中线最大亮度相较汽车移动光源照明增加27%,相较灯具照明增加超过300%。

基于二值条纹动态照明的透明平滑曲面缺陷识别

针对在透明光滑表面视觉检测中,商用照明系统较难获取高对比度曲面瑕疵特征的局限性,论文提出了基于二值条纹的动态背向照明方法。该照明投影出一组等间距位移量的动态二值条纹图案,将亮暗条纹之间的过度区覆盖至整个待测表面,最大化缺陷与光滑表面的透射光线方向性差异。对动态条纹照明后的透明曲面序列图像均值处理后,获取均一背景下的缺陷特征图像。之后结合小波变换边缘提取与直方图全局阈值分割的方法,极大增强了光滑曲面与平面上的外观缺陷信息。基于3D曲面手机玻璃的测试结果表明,该方法成功提取出透明光滑曲面上的低对比度缺陷,为缺陷的准确识别提供了可靠保障,具有良好的应用前景。

提高人类表现的动态光照明（英文）

讨论了基于LED和荧光灯光源以及有无紫外线光谱的动态光照明的分类和应用。介绍了基于荧光灯的动态光照明历史。并讨论了发光二极管技术应用于动态光照明的原因。综述了动态光照影响人体皮质醇,褪黑素,警觉性,体温和情绪的作用机理。并介绍紫外线照射的安全标准。提出了一种理想的动态光照明,此种动态光考虑显色指数,色温,光照度,光谱结构和动态变化。

酒店照明节能策略的经济性分析与优化研究

酒店照明系统实施照明节能不仅能够降低能源消耗,减少运营成本,还能提升环境友好的形象。因此,酒店需制订适合的节能策略,以实现节能目标。基于此,文章分析了酒店常用的照明节能策略,并进行了经济性分析,提出了酒店照明节能策略的优化建议,以进一步减少能源消耗和环境污染,在经济可行性的前提下实现酒店照明节能效益最大化。

照明的非视觉作用及其脑神经机制

照明在人类生活、工作和学习中发挥着举足轻重的作用,除了提供基本的视觉作用(对周围事物的大小、颜色、形状等方面的视觉感知)外,还会对人的生理、心理功能产生显著影响,如调节褪黑素分泌、影响生物节律,促进认知加工、调节由季节变化引起的情绪情感障碍(SAD)等。这种对生理、心理活动产生直接或间接的影响即为照明的非视觉作用。近年来,照明的非视觉作用及其背后的神经机制得到了研究者的广泛关注和大量实证研究,并取得了丰硕成果。未来研究需从模型建构、动态照明等角度入手进一步探索照明的非视觉作用及其脑神经机制。

日间LED曝光干预对电竞青训员睡眠情况影响研究

近年来,电竞作为新兴体育运动全球迅猛发展,电竞选手和青训员数量大幅增加。然而,为了更好的视觉体验和功效,白天电竞训练常在低亮度环境(水平照度<200 lx)下进行,导致青训员缺乏足够光照刺激,易引发内分泌紊乱、昼夜节律紊乱、睡眠质量下降,以及视疲劳和注意力下降等问题。目前,关于光照强度、光谱、时间和持续时长对昼夜节律等非视觉效应的研究主要集中在医疗和办公空间,缺乏对电竞训练空间的研究。因此,本文以电竞青训员和训练空间光环境为研究对象,从改善电竞训练运动员视疲劳、昼夜节律、睡眠质量出发,在调查了解电竞训练空间光环境现状与电竞青训员训练作息安排、视疲劳和睡眠质量等情况的基础上,通过对比实验探究基于节律健康角度设置的训练作息适应性曝光模式对电竞青训员视疲劳缓解、注意力、睡眠质量改善的可能性。

高速公路隧道智慧照明研究

智慧照明系统在隧道照明中能迅速、精准、动态、自动地满足按需照明的要求,并可以使高速公路隧道照明达到安全、快速、舒适通行的要求,做到节能最大化与人性化的高度统一。高速公路隧道智慧照明是由基于Zig Bee和GPRS通讯模块的物联网LED隧道照明灯和高速公路隧道照明光环境智慧模式建构的。在物联网LED隧道照明灯和隧道照明光环境智慧模式的研究成果基础上,通过实验室1∶1模型实验和实际隧道照明实验进行完善,完成高速公路隧道智慧照明研究。

城市道路智慧照明探讨

文章建议了一种城市道路智慧照明的概念,即在联网路灯的基础上再加上光环境智慧模式,也就是再加上具有智能感测、通讯、计算、判断、调光等功能的光环境系统,总之,该系统能迅速、精准、动态、自动地解决按需照明的要求。文章提出了城市道路智慧照明的研究方法,在现有照明研究成果的基础上,购买品质优良的LED联网路灯、适宜的光探测器,构建智慧照明系统,此外还需选择适宜的云计算服务平台,选用性能优良的大数据分析产品,预测光环境变化趋势,构建光环境智慧模式。