当前位置:资料首页 > 论 文 > 电光源 > 正文

不同光源的人体视觉及非视觉生物效应的探讨[7]

复旦大学光源与照明工程系 上海 200433

2008-8-5  来源:中国照明网  作者:姚其 居家奇 林燕丹  有38901人阅读

本文从明视觉、暗视觉及非视觉的三条光谱灵敏曲线出发,讨论不同视觉状态下,光源光谱对人体的作用。通过测量各种常见光源的光谱,计算暗明比s/p 值和生物节律影响因子acv 值,对光环境进行评价。另外,选取一天中自然光在各整点时刻的分布状态,计算acv值,比较人工光源和自然光源的差异,从而得到色温对s/p 值和acv 值的影响,为高效、健康的光源选择提供依据....

3. 结论与讨论

1)不同光源,通常色温越高时, s/p 值和acv 值呈递增趋势。

    
由三种不同的光谱响应曲线,V (λ)更多在长波长范围,V’(λ)和c(λ)偏向短波长范围,所以色温高时,相应的s/p 值和acv 值将会递增。由此,在一些需要照明较暗的情况下,像道路照明或是住宅小区内的照明,可以使用色温较高的光源,这样在相同的照度水平(明视觉)下,将会达到更好的视觉效果;或者可以降低相应的照度水平,仍然可达到相同的视觉效果,保证节能。同时较高的色温也能促进人神经的兴奋度,保证安全。

2)色温相同的光源,可以具有不同的s/p 值和acv 值。
     色温相同的光源,其光谱分布可能不同,从而造成具有不同的s/p 值和acv 值,因此如果光源具有合理的光谱分布,即使其色温较低,也可以达到具有相对较高的s/p 值和acv 值。文中,色温同为3000K 的卤钨灯和金卤灯s/p 值分别为1.72 和1.23,,前者为后者的1.4 倍,也就是说如果两种光源光效相同的话,那么在暗视觉的情况下,前者有效光效为后者的1.4倍;而acv 值分别为0.46 和0.35,前者是后者的1.3 倍。为此,我们在进行光谱最优化设计考虑到V’(λ)和c(λ)曲线的作用,可以进一步提高光源在某些应用上具有更好的性能。

3)自然光为连续谱,且相较于人工光源色温高。
    由所测得一天中各时刻自然光来看,色温最低为6000K,高的达上万K,在一般情况下,日光的色温也在5000K 左右,而人工光源色温相对较低,且多为不连续光谱。一些色温较高的人工光源,则通常会在某一短波长光谱附近特别丰富。因此,可能人会比较适应自然光较高色温,但对于较高色温的人工光源,需要进一步的研究。

4)合理使用不同acv 值可以对人体起到积极作用。
       由c(λ)曲线,我们知道光源若具有较丰富的短波长光谱,则会有利于褪黑素的产生。最近一些对于蓝光和褪黑素的研究表明,褪黑素对于睡眠、衰老及痴呆甚至是老年人记忆力提升都具有积极的作用,而使用蓝光(短波长光谱)照明有利于褪黑素的产生。因此,适当使用高色温光源,即较高acv 值对身体具有积极作用。但是,过多短波长光谱照明是否会产生副作用等,需要作进一步的研究。自然光通常具有较高的色温,而其acv 值也相对比较高,同时这是一种人体长期适应的光,因此适宜的照射自然光是大有裨益的。对于一些工作有特殊要求或是特定人群(年纪较大)所在工作场所,可以采用适宜色温光源,对于提高工作效率,维持人体生物周期等有益。表 4 列出了一些光源的s/p 值和acv 值,在实际选用光源中可作为参考。

     

 

参考文献
[1] George C. Brainard, Ignacio Provencio. Photoreception for the Neurobehavioral Effects of
Light in Humans. 2nd CIE Expert Symposium on “Lighting and Health”. 2006. pp: 6-21
[2] S Hubalek, etc. Ambulant recording of light for vision and non-visual biological effects.
Lighting Res. Technol. 38,4 (2006) pp. 314-324
[3] 章海骢. 照明科学中的新进展——眼睛的非视觉效应. 照明工程学报. 2006.9 pp:1-3
[4] 庞蕴凡. 视觉与照明. 中国铁道出版社. 1993.北京
[5] 姚其,林燕丹,陈大华. 从人眼视觉效应探讨绿色照明节能. 中国照明学会室内室外照
明专业委员会2006 年会暨照明节能研讨会论文集. 2006,12
[6] 张昱,卢明鸥. 褪黑素与睡眠、衰老及痴呆. 神经疾病与精神卫生. 2003 年第3 卷第4

[7] 宋萍,赵志奇. 褪黑激素的研究进展. 生命科学. 2000.8
[8] 侯桂芝等. 褪黑激素对老年人记忆力的影响. 实用老年医学. 2007.2

【有1人参与评论】

网友评论

标题:
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明中国照明网同意其观点或证实其描述

中国照明网论文频道现向广大业内朋友征集稿件。稿件内容要求具有技术性、可读性。欢迎研究机构、院校、企业进行投稿。

投稿信箱:edit@lightingchina.com.cn
联系电话:0086-020-85530605-5029

(投稿时请注明作者姓名、单位、邮编和地址及电话、E-mail;以便通知审核结果,如发稿七日内无通知请来电查询。)

广东中照网传媒有限公司 版权所有 增值电信业务经营许可证:粤B2-20050039 粤ICP备06007496号
传真:020-85548112 E-mail:Service@lightingchina.com.cn 中国照明网