基于视亮度的LED筒灯照明评价方法研究

李文　杜晶　姜伟　王田虎

【摘 要】LED筒灯与传统光源筒灯相比，在安装与光效等方面具有较大的优越性，已被广泛应用于各个领域。然而其除了影响视觉效果外，还会影响人体的生理功能。论文基于视亮度方法，针对不同色温下LED筒灯照明进行了评价研究。研究成果有望为实现更加人性化、舒适化的LED筒灯照明提供实用性的理论支持。

【关键词】LED筒灯；光生物效应；视亮度；色温

中图分类号： TM923 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（a）-0000-00

【Abstract】This paper focuses on investigating the effects of biological effects of body by color performance of the LED downlights. However， in addition to affecting the visual effects， but also affect the body's physiological functions. Evaluation method in different color temperature LED downlights was studied. This work is expected to provide practical and theoretical support to realize more humane， comfortable LED downlight lightin.

【Keywords】LED downlights； Photobiological effect； Brightness； Color temperature

0 前言

LED筒灯作为一种应用前景广泛的照明灯具，对于室内照明的适应性已越来越被人们知道，主要应用于商场、办公室、医院、家庭等，安装简单方便，应用前景广阔[1-3]。目前，现有的LED筒灯照明标准及规范仅对视觉效果有规定，而未考虑光生物效应的作用[4，5]。论文基于视亮度方法，针对不同色温下LED筒灯照明进行了评价研究。研究结果有望为科学有效评价LED筒灯照明安全，为人们提供更加舒适化、人性化的健康照明提供理论支持。

1 实验

实验在学校一间空宿舍中进行，在一侧的桌子上放有LED筒灯进行照明，筒灯可以进行替换，照度也可以进行调节。照明灯具采用的是可调节色温的LED筒灯，可以交替更换三种色温：暖白光3000k，自然光4000k，正白光5000k。光源显色指数均大于80。一共设置九组实验环境，分别在工作面形成平均照度作为目标亮度基准，调整目标工作面照度均匀度，需要保证超过0.7。实验一共邀请10名受测者来参加实验，分别包括男生6名，女生4名，实验者年龄都21到24岁，均无色盲、色弱，实验者提前十五分钟进入房间适应光线，由于人眼视觉习惯，每次实验前会有五分钟左右时间来适应环境。

本实验使用的评价方法主要有两种，分别是独立评价还有对比评价。在独立评价部分中需要受测试者独立对每一组场景进行评价。使用李克特量表（Likert scale）七分量表，对特定的色温，照度的照明环境进行评价。该量表由一组陈述组成，每一陈述有"非常明亮"、"明亮"、"有的明亮"、"不明亮"、"有点昏暗"、"昏暗"、"非常昏暗"七种回答，分别记为7、6、5、4、3、2、1，每一个被调查者对于回答每道题目所得的分数用来表示他对此次评价的态度，这一分数可以说明他在量表中的对视亮度的评价。

在对比评价测试时，实验者坐在相邻两个完全相同的隔间之间正中处，左侧隔间作为基准照明环境，用作参照。而右侧的隔间则是当作调整光源照射的环境，依次更换右侧隔间的LED筒灯，变换不同色温的LED筒灯直至到测试者觉得左右两边给自己感受相同，观测并记录右边隔间目标面的平均照度。为了保证人眼适应能力，调节测试包括一次由暗到明的调节和一次由明到暗调节。每次测试需要做两次。

2 结果与讨论

在相同照度环境下，不同色温的实验中，高色温环境下的视亮度指标要高于低色温环境，并伴随着照度的增大，这一现象尤为明显，实验的结果表明了在相同照度情况下，3000k色温的视亮度评价最低，而4000k色温环境的视亮度评价最高，如图1所示。

以上的实验结果表明，色温对同样的视亮度会产生不同的影响，在相同照度下4000K和5000k色温下的视亮度比3000k下的视亮度要高。

在接下来的对比实验中，九组场景依次在左隔间内进行，在右隔间设调整色温的变换，分别从亮到暗，从暗到亮分两次慢慢调节右隔间照明环境，当受测者感觉左右隔间样亮时停止，测量并记录此时工作面的平均照度，结果取两次调节测试结果的平均值。测试结果如表2所示。测试的结果表明，低色温下的光环境需要更大照度来达到和高色温环境同等的视亮度评价，而高色温的照射情况只需比较低的照度就能够得到与低色温相同的视亮度评价。

3 结 论

论文视亮度基于针对LED筒灯进行了评价实验，对三种色温分别为3000k，4000K以及5000k的LED照明环境评价。建立了以三种色温与三种照度组合的九组基准评价场景。实验结果表明，在受到的照度相同的状况下，色温较高会给人带来比较高的视亮度的评价，反之则依然。视亮度的变化会随着照度的提高而提高。所以低色温的照明情况下，如果需要提高视亮度的评价感受，那就需要提高照度或物理亮度。

参考文献：

[1] 罗婉霞， 李柏林. 拉深工艺在LED筒灯设计上的应用[J]. 照明工程学报， 2014（4）：90-94.

[2] 李炳华.浅谈LED在室内照明中的应用[J]. 智能建筑电气技术， 2014， 8（5）：6-11.

[3] 佚名.强大的LED筒灯和射灯高品质的照明和广泛的应用[J]. 中国照明， 2011（11）：55-55.

[4] 刘炜， 杨春宇， 陈仲林. 室内照明光环境亮度—视亮度研究[J]. 建筑电气， 2001， 20（4）：27-30.

[5] 陈仲林， 刘炜， 杨春宇. 视亮度及其应用[J]. 重庆建筑大学学报， 2001， 23（6）：30-32.