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健康照明視覺與非視覺概要

文章出處:炳華老師責(zé)任編輯:查看手機(jī)網(wǎng)址
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人氣:發(fā)表時(shí)間:2021-01-25 11:13:06【

現(xiàn)在人尤其中小學(xué)生近視率逐年提高,這不僅是中國(guó)的現(xiàn)實(shí),全球都有這個(gè)趨勢(shì)。

 

圖1  全球近視人數(shù)趨勢(shì)

(數(shù)據(jù)來源:Ophthalmology)

主要原因是在室內(nèi)大多數(shù)的作業(yè)場(chǎng)所集中在學(xué)校教室、辦公室、家庭,看手機(jī)、PAD、電視、電腦等屏幕時(shí)間過長(zhǎng),就連乘地鐵、等電梯的碎片時(shí)間都利用起來,這些電子產(chǎn)品都會(huì)對(duì)青少年的視力產(chǎn)生影響。

因此,在這樣的背景情況下,人們呼喚健康照明,包括保護(hù)人的視力在內(nèi)的健康照明生活方式。

所謂健康照明就是基于視覺和非視覺效應(yīng),改善光環(huán)境質(zhì)量,有助于人們生理和心理健康的照明。通過科學(xué)的照明設(shè)計(jì),選用綠色、環(huán)保、安全、高效、信能穩(wěn)定的照明產(chǎn)品,以改善或提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活質(zhì)量。

健康照明不僅從視覺方面提出相關(guān)的要求,在非視覺方面也有相關(guān)指標(biāo),以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的光環(huán)境。

1、從視覺方面,健康照明有三大重要指標(biāo):

  • 頻閃:在以一定頻率變化的光照射下,觀察到物體運(yùn)動(dòng)顯現(xiàn)出不同于實(shí)際運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。

    關(guān)于頻閃的幾個(gè)概念

    名稱 英文 含義 說明
    閃變指數(shù) short-term flicker indicator  短期內(nèi)低頻(80Hz 以內(nèi))光輸出閃爍影響程度的度量。 IEC TR 61547-1:2015 中提出的指標(biāo),用于評(píng)價(jià)照明產(chǎn)品由于電壓波動(dòng)所引起可見閃爍影響,覆蓋頻率為 0.05~80 Hz。該指標(biāo)的典型觀察時(shí)間為 10 min,通過模擬人眼對(duì)照度波動(dòng)的主觀視感和對(duì)瞬時(shí)閃變視感度進(jìn)行分級(jí)概率計(jì)算,評(píng)估該段時(shí)間內(nèi)的閃變嚴(yán)重程度。以 PstLM = 1 為限值,它表示在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下,50%的實(shí)驗(yàn)者( 概率) 剛好感到閃爍現(xiàn)象;當(dāng) PstLM>1 時(shí), 50%以上的觀察者會(huì)感覺到頻閃。 
    頻閃效應(yīng)可視度(SVM) stroboscopic effect visibility measure 

    光輸出頻率范圍為 80 Hz ~2000Hz 時(shí),短期內(nèi)頻閃效應(yīng)影響程度的度量。 

    CIE TN 006:2016 中推薦的用于評(píng)價(jià)頻閃效應(yīng)的指標(biāo),覆蓋頻率為 80~2000 Hz。以 SVM 值判斷頻閃效應(yīng)的可見性:SVM =1 時(shí),剛好可見;SVM<1 時(shí),不可見;SVM>1 時(shí),可見。
    頻閃比 percent flicker 在某一頻率下,光輸出最大值與最小值的差與兩者之和的比。 頻閃比也稱為“波動(dòng)深度”
  • 顏色質(zhì)量:不局限于傳統(tǒng)的一般顯色指數(shù)CRI,還采用更加科學(xué)、全面地評(píng)價(jià)指標(biāo)。例如,采用Rf、Rg、GAI等多維度對(duì)光色的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

    表1  頻閃的幾個(gè)指標(biāo)

指標(biāo)

計(jì)算方法

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

適用頻率(Hz)

頻閃比%

(波動(dòng)深度)

(Max-Min)/(Max+Min)×100%

IEEE  std 1789

GB/T  31831

<3125  

 閃變指數(shù)P_st^LM

模擬人眼對(duì)照度波動(dòng)的主觀感受,通過瞬時(shí)閃變視感度實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析

IEC  TR 63158、IEC  TR 61547-1、NEMA  77、EN  12464-1

0.05-80

頻閃效應(yīng)可視度(SVM)

對(duì)不同波形傅里葉變換,加權(quán)得出不同波形和頻率光輸出的影響

IEC  TR 63158、CIE  TN 006、NEMA  77、EN  12464-1

80-2000

  • 眩光:由于視野中的亮度分布或亮度范圍的不適宜,或存在極端的對(duì)比,以致引起不舒適感覺或降低觀察細(xì)部或目標(biāo)的能力的視覺現(xiàn)象。

2、非視覺指標(biāo)包括節(jié)律照明,例如晚上的助眠照明可以提高睡眠質(zhì)量。據(jù)相關(guān)資料介紹,助眠燈有助于褪黑素濃度增加,且隨著睡眠光照射時(shí)間的增加褪黑素顯著增加。
 

3、光生物安全也是健康照明的重要組成部分。

現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性》GB/T 20145 規(guī)定了照明產(chǎn)品不同危險(xiǎn)級(jí)別的光生物安全指標(biāo)及相關(guān)測(cè)試方法,據(jù)此燈具可分為四類:無危險(xiǎn)類(RG0)、1 類危險(xiǎn)(RG1)、2 類危險(xiǎn)(RG2)和3 類危險(xiǎn)(RG3),這部分內(nèi)容請(qǐng)參閱:再議LED的藍(lán)光危害!

健康照明由研究逐漸走出實(shí)驗(yàn)室,即將推廣應(yīng)用。

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