LED眩光的心理与生理影响机理研究

发布时间：2018-04-30 16:22

本文选题：LED + 眩光　；参考：《复旦大学》2014年硕士论文

【摘要】：本论文的研究内容隶属于国家高技术研究发展计划(863计划)《LED光度、色度和健康照明研究》(编号：2011AA03A113)和国家重点基础研究发展计划(973计划)《民机驾驶舱人机工效综合仿真理论与方法研究》(编号：2010CB734102)的子课题。LED光源和芯片技术的飞速发展,使其具备了与传统光源相比更优良的光、色、效性能,以显著的优势占据了光源应用市场的大片江山,然而,这种点式发光体由于发光面积小,表面亮度过高的特性造成了较强的眩光干扰。眩光会在一定程度上削弱视觉功能,并造成心理和生理的不适感,影响视觉绩效和工作效率,甚至造成安全隐患。因而,眩光的评估和抑制措施一直是照明领域的研究热点。LED作为一种新型光源,其发光原理和发光特性的特殊性使针对于传统光源的眩光研究理论和评估方法的适用性受到了质疑,有必要针对LED光源展开深入的眩光作用机理研究。本文首先在第一章介绍了国内外有关眩光评估方法及生理作用机理的研究动态,总结分析了各类研究方法对于LED眩光研究的适用性,同时指出了前人研究存在的不足和空白,从而引出了本文的研究工作内容和现实意义。其次,第二章介绍了本文LED眩光影响机理实验的设计依据,从视觉理论入手,简要阐述了与眩光相关的视觉过程、信息传导路径及作用原理。并列出可能影响LED眩光程度的关键物理参数、用于量化眩光程度的常见心理物理学评价量表以及能够对瞬时眩光快速做出反应的生理参数。从而作为实验设计依据,选取实验变量和因变量构造实验条件及待采集的心理和生理参数,建立一套符合LED光源特性的眩光心理和生理影响机理研究方案。文章第三章以典型的道路照明系统为例,在自主搭建的仿真平台内,构造72组具有不同眩光程度的实验条件,并采集12名被试对于该72组实验条件基于deBoer量表和不舒适眩光阈限法(BCD)的心理物理评分,通过方差分析、交互分析和回归分析阐述了LED光源表面亮度、背景亮度、眩光源立体角和视线与光源水平夹角四个物理量对于LED心理眩光(不舒适眩光)程度的影响方式,实验数据表明,四个变量均会对不舒适眩光程度造成显著性影响,而且影响权重按照从大到小的顺序依次为：眩光源表面亮度、背景亮度、立体角和视线与眩光源水平夹角。基于此建立了适用于道路照明的LED心理眩光评估模型,该模型通过了额外设定的25组实验条件的通用性验证,并通过与传统室外光源眩光评估模型的异同性分析,得到了在道路照明情况下,LED心理眩光产生的物理机理和传统光源具备一定统一性的结论。第四章在第三章的基础上,进而对LED眩光的生理作用机理进行研究。提取了眼位照度、环境照度水平、视线与光源水平夹角以及光谱功率分布四个关键物理参数构造不同的眩光刺激,采集10名被试在不同瞬时眩光刺激下的垂直眼电和瞳孔大小的波动,同时也记录了被试基于deBoer量表的心理物理学评价,利用方差分析得到了不同视觉状态下瞬时眩光对于两种生理参数的影响方式,并通过相关性分析建立LED眩光生理反应和心理反应二者之间的联系,直观地反映了眩光引发不适感和视觉疲劳等负面效应的生理作用机制,给出了LED眩光防治的生理依据。本文旨在借鉴前人研究方法的基础上,结合心理物理法,并通过对瞬时眩光引起生理参数波动的采集,创新性地从生理和心理两方面全面分析评估了LED光源的眩光的产生和作用机理并初步建立两者之间的联系,同时阐明与传统光源相比评估方法的异同性。为基于LED的高效、舒适、防眩光照明设计提供理论指导依据。
[Abstract]:This paper presents the research work contents and practical significance of LED light source and chip technology . In chapter 3 , the paper introduces the research progress of LED light source and chip technology . It also points out the research work contents and practical significance . In this paper , the physiological mechanism of the LED glare and the physiological mechanism of the traditional light source have been studied under the condition of road illumination .

【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM923.34

【共引文献】