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照明場所的眩光分析

2017-08-152175

眩光是影響光環境健康的主要因素之一。雖然人眼能在約14個數量級的範圍內適應亮度,但當經曆一段時間對某一視場亮度水平適應後,能夠適應的亮度有效區域將降低到4到5個數量級,其它高於該區域的物體或光源便會產生眩光。
眩光的分類及其危害

● 按眩光產生的方式,眩光可分為直接眩光和間接眩光。

直接眩光:

由視野中,特別是在靠近視線方向存在的發光體所產生的眩光;

間接眩光:

即使光源本身不會被觀察者看到,但是反射率或光澤度較高的物體經過光源照射後會作為間接光源產生眩光。可進一步將間接眩光分為反射眩光和光幕反射:

● 按視覺狀態的不同,眩光可分為兩種:失能眩光和不舒適眩光。

失能眩光:

使人眼喪失一定的視覺功能,瞬時降低人眼對於物體的探測能力;

不舒適眩光:

尚未對視覺功能產生影響,僅僅造成主觀感受上的不舒適感。

長期眩光作用會造成心理不適感和視覺疲勞,進而引發煩躁、注意力不集中、偏頭痛、眼部疾病等生理不適現象。


眩光的評價指標

目前,眩光的評價指標和方法有多種不同的模型,根據具體的照明應用環境使用不同的評價算法。例如,在道路照明用常用閾值增量(TI)來評價失能眩光、室內工作場所中常用統一眩光指數(UGR)評價不舒適眩光,此外,評價不舒適眩光的指數還有眩光指數(GR)、英式眩光指數(BGI)、CIE眩光指數(CGI)等。關於眩光模型的基礎研究工作仍在進行中,特別是LED發光原理和特點挑戰了眩光評價方法的通用性,已有部分研究針對LED對原有眩光評估方法的修正,但尚未形成統一性的公認結論。
以UGR為例,分析眩光指標的決定因素,其計算公式如下:


注:如果眩光源是小光源,則UGR的計算公式與式(1)有略微差別。
其中,
Lb——背景亮度(cd/m2);
ω——每個燈具發光部分對觀察者眼睛所形成的立體角(sr);
Lα——燈具在觀察者眼睛方向的亮度(cd/m2);
P——每個單獨燈具的位置指數。


1-燈具發光部分;2-觀察者眼睛方向;3-燈具發光中心與觀察者眼睛連線;4-觀察者;5-燈具發光表麵法線

因此對於眩光的評價,關鍵在於精確獲取整個現場照明的亮度分布圖像,並基於圖像分析理論,根據相應模型計算出對應的眩光參數。


現場眩光測量的解決方案

人眼的視場觀察範圍約在30°~120°,也就是說要精確測量120°範圍內的二維圖像亮度。因此有使用魚眼鏡頭來采集圖像的方案,但魚眼鏡頭帶來的圖像畸變問題非常嚴重,而且普通相機的線性度隻有3個數量級,遠不能滿足眩光測量大寬度範圍的需求。為了解決這些問題,维多利亚网上赌博可實現高達2π全空間的亮度圖像測量的LGM-2B照明眩光測量係統,用於現場照明的眩光分析。LGM-2B具有高像素分辨率和高角度精度,並且探測器響應與人眼光視效率函數精密匹配,可得到高精度的UGR值和TI值等眩光參數值。