LED照明和视觉工程学初探 _腾讯·亚太家居
11月10日下午举行的CHINASSL2013LED系统整合技术分会上,来自中国标准化研究院的冉令华副研究员阐述了视觉工程学在LED照明中的应用,这一研究课题是基于目前LED在光效不断提升的同时,用户对于光品质更高的追求而产生的。目前,我国已经初步形成视觉人体工程学的标准体系框架,针对现有的LED照明产品和LED背光产品,制定相应的工效学技术要求标准和测评方法标准,用于具体产品的设计与测评,包括室内LED照明产品,广场LED照明产品,LED指示灯,LED显示屏等具体产品。
LED照明对视觉舒适度的影响
据冉令华介绍,人类对外界信息的获得有80%以上来自视觉,随着LED照明的广泛应用,LED照明与日常工作生活越来越紧密,因此也会使人类的日常工作和生活的视觉环境越来越多彩。
与此同时,近些年来,随着生活水平的提高,人们对产品的要求慢慢从对产品的功能性要求向愉悦性要求过渡,对于照明产品也是如此,人们不但要求视觉功能性的满足,对视觉舒适、健康的要求也越来越高。有研究表明,不舒适眩光不但会引起工作效率的下降,同时也会造成视觉疲劳和头痛等不良反应。由于视觉不舒适而引发的视觉疲劳和视觉损伤非常值得引起重视。如果长期处于不舒适的光环境,例如等闪烁、高亮度、低亮度、不合适的照度、不均匀的光分布、强烈的频闪、眩光等,对人体健康伤害很严重。
而LED照明具有光源单向性好的特点,由于其光源体积较小,因而其光源表面亮度非常高,在视觉环境中容易产生眩光等不适感。同时,在观看LED高亮显示屏时,用户的瞳孔要不断进行收缩来适应光源的亮度,调节瞳孔的眼部肌肉一直保持紧张状态,极易造成调节性近视。
因此,LED作为一种新型照明技术,在各类相关产品进行设计的时候,应本着“以人为中心”的设计理念,充分考虑视觉健康的问题,也就是能让人看得清楚,又要满足人们心理上的需要,即要看得舒适和健康。
LED照明中的视觉工效学
照明是多种学科、多种技术交叉的综合性系统工程。在业内人士熟知的热学、光学、电学、半导体材料学等学科外,冉令华以及她的团队引入了人体工效学的研究。
据冉令华介绍,人类工效学的理论、原则可以为照明产品“以人为中心设计”提供科学的方法。人类工效学也称为”人机工程”、”人体工学”。人根据国际工效学协会的定义,人类工效学是根据人的心理、生理和身体结构等因素,研究人、机器、环境的相互关系,并将其用于产品、工作场所和设备的设计等领域,以保证人们安全、健康、舒适地工作,并取得满意工作效果的一门学科。人类工效学渗透在各类产品的设计、生产、使用及维护的整个周期中,工效学的相关标准可以为产品的设计和生产提供相应的技术支持。
视觉工效学将人的因素纳入照明和环境设计之中,不仅仅满足于创造良好的
视见度,更强调照明产品的设计要让人们拥有愉悦、舒适、健康和安全的良好体验。只要是与人们的视觉有交互的视觉环境,不论是什么光源,采用什么照明方式,都应该以满足人体视觉工效,否则有可能会对人们的工作效率、心理或生理健康造成不良影响。LED照明应用领域的快速拓展,一方面为其发展提供了契机,另一方面也带来了巨大的挑战,即如何从人的视觉、心理和生理的需要出发,使得LED照明真正成为以人为本的产业。因此,非常有必要在了解中国人体视觉工效学特性的基础上,以人的绩效为目标,对LED相关产品的视觉工效学设计技术和评价方法进行研究和标准化的规范。
此外,冉令华还介绍了国内外LED视觉工效学标准的现状,以及LED视觉工效学国家标准体系框架等内容。现场有许多LED企业对人体工效学在LED照明领域的应用十分关注,来自飞利浦中国研究院的蒯曙光博士表示,飞利浦目前也在进行相关领域的研究,以求更好地提高光品质和人眼视觉的舒适度。