中问视觉条件下的道路照明反应时间.PDFVIP

2007年2月 重庆大学学报(自然科学版) Feb．20o7 第3O卷第2期 Journal of Chongqing University(Natural Science Edition) VoI．3O No．2 文章编号：1000-582X(2007)02．0125-05 中问视觉条件下的道路照明反应时间 张青文，陈仲林，刘英婴 (重庆大学建筑城规学院，重庆 400030) 摘 要：道路照明中的亮度水平应属中间视觉范畴．而世界各国的现行道路照明标准均是在明视觉 条件下确定的，这与中间视觉效果差别很大，由此带来的问题将造成照明质量的评价误差．为此，通过反 应时间来研究中间视觉条件下的道路照明已成为该学科国际上的前沿研究课题．对此，文章介绍了采用 自行研制的中间视觉反应时间测试系统进行光源光效的研究．该系统以不同光源形成中间视觉光环境， 用变化的光斑模拟夜间行车道路前方可能出现的障碍物，并分别在不同背景亮度、视标对比度和视标偏 心角的条件下，利用电子快门记录受测人员确认光斑的反应时间．通过对大量实测数据的回归分析，拟 合出不同实验务件下反应时间与背景亮度的函数表达式，从而得出金卤光源视觉功效高于钠灯光源的 结论．文中对测试系统的构造、工作原理、实验方法及数据处理结果进行了分析与讨论．该项研究成果对 创建中间视觉条件下的可见度模型提供了实验依据，为中国道路照明工程的具体实施和实际改进有很 好的借鉴意义． 关键词：中间视觉；反应时间；背景亮度；视标对比度；视标偏心角；相关系数 中图分类号：T0113．6 文献标识码：A 良好的城市道路照明环境，是减少交通事故，保障 沿研究课题． 道路安全的重要条件¨J．而照明质量的提高，很大程 1 系统的构成及工作原理 度上取决于照明标准的科学性．中国道路照明的亮度 水平一般在 1．5 cd／ 左右，这应属于中间视觉范 自行研制的“道路照明反应时间测量系统”可分 畴 J．但现行机动交通道路照明中规定的亮度和照度 别用金卤灯和高压钠灯产生中间视觉亮度范围内的背 均是在明视觉条件下确定的，这与中间视觉效果差别 景光，用随机可变的光斑为视标，模拟出夜间道路环境 很大．必威体育精装版研究表明，国际照明委员会(CIE)在1924 中可能出现的障碍物(背景光和视标的亮度可变范围分 年推荐的2。视场内，由闪烁法在非彩色视场条件下测 别为：0．O0l一6．O0 cd／m2和0．036—61．25 cd／m2)，使 得明视觉时的光谱光视效率函数与中间视觉有很大的 观测者在特定的视看条件下作出最快的反应，并通过按 差别，它难以如实反映夜间光环境对人类视觉的影 键由电子快门记录下其反应时间，通过对实测结果的定 响 J．由此带来的问题，将造成照明质量的评价误差． 量分析，寻求在中间视觉条件下，反应时间随不同光源、 但是，至今在国际上中间视觉的光谱光视函数未有正 背景亮度、视标对比度和视标偏心角的变化规律 J． 式的推荐值．自2O世纪8O年代起，中国、美国、日本等 系统由灯箱、光学系统、电子计时仪和观测箱4个 国就已开始研究中间视觉，CIE也为此成立了专门的 部分构成(见图1)． 研究机构，并将中间视觉条件下，用反应时间评价光源 1)灯箱：灯箱内可分别安装250 W的金卤灯和高 光效，作为其中的重要研究内容 】．因此，如何在实验 压钠灯光源，并具有散热功能．其供电可由开关进行切 的基础上，找出一套行之有效的研究方法，以创建中间 换．灯箱内的调节装置可保证光源发光体的中轴线通 视觉条件下的可见度模型，已成为该学科国际上的前 过透光孔圆心，使出射光有效的被透镜汇聚． · 收稿日期：2006-10-21 基金项目：国家自然科学基金