中間視覺在道路照明水平下的分析

章海驄-中間視覺在道路照明水平下的分析Theanalysisofmesopicvisiononroadlightinglevel摘要：針對(duì)目前有些學(xué)者和生產(chǎn)商在推廣白光光源做道路照明燈具光源時(shí)，提出了用該光源的S/P（光源的光譜在暗視覺條件和明視覺條件下的光通比）數(shù)值乘以實(shí)際產(chǎn)生的照度或亮度后才是最終的照明結(jié)果的說(shuō)法，本文說(shuō)明了S/P僅是表示光源的一個(gè)屬性而已，其值僅在周圍環(huán)境的亮度處在暗視覺亮度時(shí)才會(huì)出現(xiàn)由于白光光源（如金鹵燈、無(wú)極燈、LED燈）的S/P大于1,其照明的結(jié)果得到增加，而黃光（高壓鈉燈）光源的S/P小于1，得到的結(jié)果將縮小的情況。至于目前道路照明水平的亮度范圍，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出暗視覺的亮度，因此，用S/P計(jì)算得來(lái)的照明結(jié)果來(lái)替代目前的亮度數(shù)值并依此成為選擇光源的理由是沒(méi)有依據(jù)和實(shí)用意義的。一、目前的一種說(shuō)法一段時(shí)間來(lái)，國(guó)內(nèi)外在道路照明使用光源的討論中，對(duì)于采用白光的光源，如金鹵燈、無(wú)極熒光燈和LED等出現(xiàn)了如下的說(shuō)法［1］：“對(duì)不同光源的光譜分布P（入），可用暗視覺范圍的光譜光視效率v’（入）分光迭加后得到暗視覺時(shí)的光通S（相對(duì)）和用明視覺范圍的光譜光視效率v（入）也分光迭加后得到明視覺時(shí)的光通P（相對(duì)），為此，S/P能代表一個(gè)光源在暗視覺和明視覺下產(chǎn)生的光通之間的差異。例如高壓鈉燈的計(jì)算值是0.64，白光金鹵燈是1.61。因此在高壓鈉燈照明下得到的照度要乘以0.64才是真正看到的照度（暗了許多），而在金鹵燈下，要乘以1.61才是真正看到的照度（亮了許多）。由此認(rèn)為在相同的照明感覺時(shí)，采用金鹵燈照明的話只要1/1.61（縮小了0.62）倍的照度，采用高壓鈉燈的話就需要1/0.64（增加了1.56）倍的照度?！鳖愃频恼f(shuō)法還出現(xiàn)在無(wú)極熒光燈和LED路燈的宣傳上［1］。上面的說(shuō)法進(jìn)一步推而廣之的話，就是采用白光光源（金鹵燈、無(wú)極熒光燈和LED燈）的話比用高壓鈉燈在相同照明水平（指得到同樣的明視覺亮度時(shí)）下更亮，因此，為了得到同樣的視覺效果，使用白光源就可以降低照皮亮度，意味著可以節(jié)能，而且節(jié)能效果非?？捎^。事實(shí)果真如此嗎？二、中間視覺和相應(yīng)的啟示暗視覺和明視覺的光譜光視效率曲線v’（入）和v（入）是CIE分別于1951和1924年確定的，見圖1。暗視覺定義為眼睛內(nèi)的桿體細(xì)胞所為，在中心凹0°其密度從零開始起到視網(wǎng)膜的邊緣70°?80°比較均勻地分布（最大密度值在20°附近），數(shù)量約在10850萬(wàn)個(gè)左右，作用于大約0.001cd/m2的或更低的亮度水平；而明視覺定義為眼睛內(nèi)的錐體細(xì)胞所為，它高密度地分布于中心凹附近的約1°?2°的范圍內(nèi)和低密度散落于整個(gè)視網(wǎng)膜上，數(shù)量在650萬(wàn)個(gè)，作用于大于約3cd/m2的亮度水平上［2］。眼睛處于兩種細(xì)胞同時(shí)工作的亮度范圍時(shí)的視覺狀態(tài)稱為中間視覺（0.001cd/m2-3cd/m2）狀態(tài)。允苗用祝姓It[BOO ?.i;umni/w，一『幌吏4C05DD6007DQ社長(zhǎng)Em)

相對(duì)光率380420460500MC680相對(duì)光率380420460500MC680院06607W7J0波長(zhǎng)(mn)圖1人眼內(nèi)兩種視覺細(xì)胞的光譜光視效率和光譜光視效能顯然，能夠從上面的內(nèi)容中可確認(rèn)的結(jié)論如下：公認(rèn)的中間視覺亮度范圍不同文獻(xiàn)對(duì)中間視覺亮度范圍的定義略有差別，0.001cd/m2-1cd/m2之間［3］、0.01cd/m2-10cd/m2之間［4］、0.05cd/m2-3cd/m2之間［5］。但根據(jù)較多的資料［2,6,7］來(lái)看，北美(IESNA)中間視覺亮度的區(qū)域定義為0.001cd/m2-3cd/m2之間，而歐洲(CIE)是0.001cd/m2-10cd/m2之間。由此可見，中間視覺亮度大致跨越三個(gè)半到四個(gè)數(shù)量級(jí)范圍。也就是說(shuō)圖1中v’(入)和v(入)兩條曲線之間對(duì)應(yīng)的適應(yīng)亮度的差異達(dá)三個(gè)半到四個(gè)數(shù)量級(jí)的亮度。圖2中間視覺范圍內(nèi)的光譜光視效能曲線圖示在此段中，人眼對(duì)不同的適應(yīng)亮度有不同的光譜光視效能曲線（見圖2）,圖中箭頭表示它們?cè)诿饕曈X到暗視覺曲線之間移動(dòng)，代表適應(yīng)亮度在0.001cd/m2-3cd/m2之間不同亮度值上的一大蔟光譜光視效能曲線。道路照明亮度范圍應(yīng)屬于中間視覺的范疇，而眼睛適應(yīng)的亮度將更高按照國(guó)內(nèi)外機(jī)動(dòng)車道道路照明的標(biāo)準(zhǔn)［8］，機(jī)動(dòng)車道道路照明的最高照明水平的路面亮度我國(guó)和CIE是2cd/m2，北美是1.2cd/m2；最低照明水平的路面亮度我國(guó)是0.5cd/m2,CIE是0.5cd/m2（最低級(jí)是M5），2008修改為（增加了最低一級(jí)為M6）0.3cd/m2；北美是0.3cd/m2。由此可見，道路路面的平均亮度處于人眼的中間視覺范圍內(nèi)，而且是處于靠近明視覺的那一段附近。道路照明的亮度范圍處于中間視覺范圍的偏明亮位置上道路照明亮度處于中間視覺范圍內(nèi)的哪個(gè)位置，按照亮度的高低排列起來(lái)的話，可得到圖3的結(jié)果［6］。暗視覺L 中間視覺 明視覺一 據(jù)宗制E平均--12曾￡晶 1 ，— 1IQ.Q001 C.001 0.010J1MIE&NA 1ESNA最小 平麴O.Q5 nj-r?最小數(shù)值是按照允許的均勻度計(jì)鼻卷來(lái)的圖3道路照明的亮度范圍和人眼的中間視覺亮度范圍的關(guān)系圖從圖3可見，道路照明的平均亮度水平整體上靠近明視覺的位置，處于與它同一數(shù)量級(jí)的水平上，而遠(yuǎn)離暗視覺，大約有兩個(gè)半數(shù)量級(jí)。從一般規(guī)律性的觀點(diǎn)出發(fā)，道路照明亮度水平處于靠近明視覺的一端，它所表現(xiàn)的性狀必然接近于明視覺的特性而遠(yuǎn)離暗視覺的特性，圖4中眼睛視感覺的特點(diǎn)就更能說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。從人眼觀察對(duì)象時(shí)的表現(xiàn)看道路照明亮度范圍接近明視覺曲線位置的含義熟悉照明基本要領(lǐng)的人都知道，人眼觀察對(duì)象能適應(yīng)且感到舒適的范圍的對(duì)象物間的亮度之比是在1：3之內(nèi)，即觀察對(duì)象的亮度是1（或3），接近它的周圍可達(dá)3（或1）；感到尚可適應(yīng)的亮度范圍是一個(gè)數(shù)量級(jí)（1：10）范圍內(nèi)［2.9］，見圖4。這個(gè)1：3：10的規(guī)律顯然適合室內(nèi)外的各種照明場(chǎng)所。道路照明亮度水平靠近明視覺的一端意味著從人眼的特性來(lái)觀察它的話，不可能表現(xiàn)出遠(yuǎn)離適應(yīng)狀態(tài)兩個(gè)數(shù)量級(jí)的暗視覺時(shí)的性狀，必然表現(xiàn)出接近于同一亮度數(shù)量級(jí)的明視覺特性。圖4人眼觀察到的明度（主觀量）和亮度（客觀量）以及它適應(yīng)的亮度水平范圍由此可見，道路照明亮度段處在中間視覺范圍內(nèi)，應(yīng)該有點(diǎn)折算，但數(shù)值有限，當(dāng)然處于亮度最低的0.5（0.3）cd/m2時(shí)，折算最多，但絕對(duì)不可能達(dá)到適應(yīng)暗視覺亮度時(shí)的S/P值的地步。至于不同適應(yīng)亮度時(shí)折算的計(jì)算方法，應(yīng)決定于中間視覺范圍內(nèi)的光譜光視效能的模擬公式了。與邊緣視覺相關(guān)的內(nèi)容與暗視覺相關(guān)的桿體細(xì)胞分布于視網(wǎng)膜的邊緣的這個(gè)事實(shí)說(shuō)明了在如下的條件下它會(huì)起到主要的作用：1） 在眼睛適應(yīng)的亮度遠(yuǎn)低于中間視覺的上端亮度，即在道路照明的下端亮度或更低時(shí)，常發(fā)生在非機(jī)動(dòng)車和行人混合的道路，也發(fā)生于居住小區(qū)、綠地等場(chǎng)所；2） 眼睛不需要集中精力注視正前方的的視覺作業(yè)。像非機(jī)動(dòng)車駕駛員和行人，此時(shí)需要知道周圍環(huán)境內(nèi)的情況比了解正前方的情況更為重要，也就是處于邊緣視覺比中心視覺更重要的視覺狀態(tài)。上述兩類情況說(shuō)明的就是非機(jī)動(dòng)車和行人混合的道路的照明狀態(tài)。照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了相應(yīng)的照度（注意：這里是照度，不是亮度）數(shù)值。此時(shí)的眼睛適應(yīng)低亮度水平，處于較暗的視覺環(huán)境中，眼睛中視網(wǎng)膜上邊緣視覺起作用的成分增加，由此可見，采用適合這類環(huán)境照明的光源的光譜中應(yīng)富含短波波長(zhǎng)，發(fā)出偏白的光譜，讓它產(chǎn)生比黃光多一點(diǎn)的視覺效果。英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS4598中規(guī)定在行人區(qū)選用白光，照度降一級(jí)的道理源出于此。三、S/P比值只是表示光源特性的一個(gè)參數(shù)到目前為止，還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的計(jì)算中間視覺內(nèi)某一個(gè)適應(yīng)亮度下的光譜光視效能曲線的解析式，如何得到不同光源在中間視覺范圍內(nèi)的表現(xiàn)是許多人關(guān)注的一個(gè)內(nèi)容。于是出現(xiàn)了上面S/P的比值的說(shuō)法并將它看作評(píng)價(jià)一個(gè)光源在道路照明的中間視覺亮度段內(nèi)視覺能力的比較參數(shù)。也就出現(xiàn)了第一節(jié)開頭的一段話，即在金鹵燈照明下的6.2lx就可以與高壓鈉燈下的15.6lx相一致的結(jié)論。推而廣之的話就是說(shuō)，因?yàn)楝F(xiàn)有的道路照明標(biāo)準(zhǔn)都指明視覺下的數(shù)值，因此在金鹵燈、無(wú)極燈和LED等諸類白光光源照明下的路面上只需將標(biāo)準(zhǔn)值乘以S/P（各類光源的S/P有所不同）的倒數(shù)，就能夠滿足作業(yè)要求了，從而用更小的功率替代高壓鈉燈，可以大量節(jié)能。顯然，這樣的說(shuō)法和做法有失偏頗。仔細(xì)研究一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)上述的S/P數(shù)值發(fā)生的條件是在眼睛亮度適應(yīng)水平為0.001cd/m2或更小的時(shí)候，即圖5中的紫色線。而道路照明的亮度適應(yīng)水平比該值要高出2?3個(gè)數(shù)量級(jí)，根本不在同一檔次;其時(shí)的光譜光視效能曲線也遠(yuǎn)離了暗視覺曲線（見圖5中的茶色和紅色曲線），它們靠近藍(lán)色的明視覺曲線。顯然，在道路照明亮度段上使用這個(gè)系數(shù)進(jìn)行換算是有問(wèn)題的。也就是說(shuō)，S/P不是所有中間視覺亮度數(shù)值下的亮度折算系數(shù)，它只是表示光源在某些特定條件下（暗視覺下）的一個(gè)特征參數(shù)。

□時(shí)機(jī)仲Fb<HFf*T：?kV J沖□時(shí)機(jī)仲Fb<HFf*T：?kV J沖E?■.I*1iHl g 敏'圖5道路照明的亮度段與V（入）和V’（入）的位置圖示圖6實(shí)驗(yàn)箱的基本結(jié)構(gòu)因此，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)不同適應(yīng)亮度下的光譜光視效率曲線就是目前眾所關(guān)注的課題。四、光源光譜在中間視覺的道路照明亮度段中的表現(xiàn)和分析不同S/P光源照明下道路照明亮度段中觀察對(duì)象的視覺研究在［6］中已列出，從1997年到2006年之間19篇文章研究的結(jié)果集中反映了反應(yīng)時(shí)間、可見度情況、認(rèn)知情況、視力和碰擦情況等方面的內(nèi)容。下面用將近三年來(lái)的有關(guān)內(nèi)容和結(jié)果說(shuō)明如下：一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)［10］英國(guó)Schefield大學(xué)的研究報(bào)告是針對(duì)表1中的三種不同光源（高壓鈉燈、

Cosmo（CPO）和金鹵燈（CDO））在不同照度（0.2lx,2lx和20lx）的環(huán)境下對(duì)隨機(jī)出現(xiàn)在圖6試驗(yàn)箱內(nèi)視線右邊的高度不同圓柱形障礙物（顯露時(shí)間300ms）進(jìn)行識(shí)別的實(shí)驗(yàn)（見圖7）。實(shí)驗(yàn)分老年組（平均年齡68歲）10人和青年組（平均年齡32歲）10人進(jìn)行，識(shí)別率定義為50%判斷結(jié)果是準(zhǔn)確時(shí)占總數(shù)的比例。圖7可換內(nèi)部照明光源的實(shí)驗(yàn)箱，底上有隨機(jī)出現(xiàn)的圓形障礙物實(shí)驗(yàn)采用了單眼視力，眼睛正視前方小孔，隨機(jī)出現(xiàn)的圓柱體障礙物的位置在正前右方，圖7示出了箱體內(nèi)部空間尺寸和4個(gè)障礙物出現(xiàn)的位置。圓柱形障礙物有不同的高度，從0.40mm至U7.94mm，見表2。它們是按照人眼高度是1.5m觀察地面障礙物的幾何條件折算到該箱體中后得到的。表1三種被試的光源數(shù)據(jù)光源名稱 CCT|CRI（|S/P比值

(K)Ra)SON-TPro150W(HPS)2000250.57金鹵燈MasterColourCityCD)-TT150W(CPO)4200921.77陶瓷金鹵燈CosmoWhiteCPO-TW140W(CDO)2730661.22表2障礙物在圖13中①-④位置上的高度范圍照度(lx)試驗(yàn)障礙物高度(mm)老年組青年組最低的最高的最低的最高的0.20.797.940.796.3120.505.010.503.98200.405.010.403.98實(shí)驗(yàn)在三檔照度下進(jìn)行，其中20lx相當(dāng)于接近明視覺處于中間視覺亮度上端的照明環(huán)境，2lx相當(dāng)于只有0.3cd/m2的亮度，處于道路照明標(biāo)準(zhǔn)要求的下限，而0.2lx(約0.03cd/m2)就更低了，遠(yuǎn)低于道路照明亮度范圍。曲IS0IflO堡鷹阿曲IS0IflO堡鷹阿*圖8三種試驗(yàn)光源在0.2,2,20lx照明水平下的探測(cè)障礙物能力對(duì)不同光源做實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明(見圖8)：(1)當(dāng)照度在2?20lx之間時(shí)，各種光源照明下識(shí)別能力沒(méi)有顯著性差異；在0.2?2lx之間，差異變大，而且照度越低，差異越大。見圖8⑵對(duì)有差異的0.2?2lx照明段內(nèi)，金鹵燈表現(xiàn)最好，HPS燈最差。（3）在各照度段內(nèi)，青年組的探測(cè)能力均高于老年組。從這里看出，在道路照明的高亮度（2?10lx）段內(nèi)三種光源之間沒(méi)有顯著性差異。在低于該亮度水平時(shí)，差異變大。探測(cè)能力依此順序是金鹵燈一Cosmo—HPS。IESNATM-12-06的報(bào)告[6]這篇由IESNA（北美照明學(xué)會(huì)）研究光源光譜分布影響的專業(yè)委員會(huì)2006年提出的在“中間視覺范圍內(nèi)視覺功能的影響的報(bào)告”說(shuō)明了用不同的S/P值的光源產(chǎn)生的明視覺亮度（0.1、0.3和1cd/m2）在考慮了中間視覺范圍內(nèi)光譜光視效率變化后實(shí)際得到的折算亮度值，見表3中的值（需要說(shuō)明的是該委員會(huì)將明視覺的起點(diǎn)定義在1cd/m2，與其它資料上略不同）。表3不同S/P值的光源照明下看到的明視覺亮度在中間視覺范圍內(nèi)的變化明視覺亮度（cd/m2）S/P比值（相當(dāng)不同光源）0.50.060.251.001.00.100.301.0041.002.00.160.361.00從表3看出：（1） 當(dāng)明視覺亮度達(dá)1cd./m2時(shí)，即中間視覺最亮端，各種光源照明下得到的亮度都相同，沒(méi)有差別；（2） 在道路照明亮度范圍內(nèi)（中間視覺），亮度越低（如最低為0.3cd/.m2），不同光源的光譜能起到不同作用，得到不同的亮度值，數(shù)字上的變化都羅列出來(lái)了。我們可以在表3的基礎(chǔ)上結(jié)合高壓鈉燈(HPS)和金鹵燈(MHN)的S/P值后就能計(jì)算各個(gè)亮度下變化后的數(shù)據(jù)(見表4)。表中在CJJ45規(guī)定的0.5?2cd/m2亮度范圍內(nèi)，計(jì)算了在最低的平均亮度0.5cd/m2下，用HPS照明時(shí)，亮度損失了(0.5?0.468)/0.5=6.4%,用金鹵燈照明時(shí)，提高了(0.536?0.5)/0.5=7%。如道路照明的最低亮度為美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.3cd/m2時(shí)，HPS和金鹵燈照明下分別變化了一13%和+15%。從上表看出，在中間視覺范圍內(nèi)，采用HPS和金鹵燈照明的話，會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。但最大的偏差也僅有15%，不會(huì)出現(xiàn)從S/P計(jì)算出來(lái)的在金鹵燈照明下可節(jié)能1/1.66=60%的可能。表4不同光源光譜(S/P)在不同明視覺亮度下對(duì)折算系數(shù)的影響MOVE模式的計(jì)算結(jié)果[7]如何確認(rèn)不同光譜的光源在中間視覺亮度范圍內(nèi)的真正作用，實(shí)際上需要有不同亮度下人眼的光譜光視效能曲線，通過(guò)計(jì)算就能得到。然而，對(duì)中間視覺范圍內(nèi)的亮度計(jì)算目前沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的模式，很難統(tǒng)一，但有不少研究成果[10,11,12]。目前CIE有一個(gè)TC1-58小組在做這方面工作，來(lái)自5個(gè)研究部門（芬蘭的HUT:HelsinkiUniversityofTechnology照明實(shí)驗(yàn)室，英國(guó)的CU:CityUniversity，德國(guó)的TUD:DarmstadtUniversityofTechnology，匈牙利的UV:UniversityofVeszprem和荷蘭的TNO）用不同的實(shí)驗(yàn)方法和儀器對(duì)統(tǒng)一認(rèn)同的參數(shù)值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)的視覺條件，儀器由英國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室做計(jì)量，采用各自的多種實(shí)驗(yàn)方法建立的可見度數(shù)據(jù)來(lái)自兩個(gè)方面：?jiǎn)紊膶?duì)比度閾值和反應(yīng)時(shí)間，得到的一個(gè)中間視覺范圍內(nèi)表達(dá)的數(shù)學(xué)式，稱為MOVE（MesopicOptimizationofVisualEfficiency中間視覺視效率的最佳化）模式，中間視覺亮度段中的相對(duì)光譜光視效率Vmes（入）定義為：M（x）Vmes（入）=xV（入）+（1-x）V’（入）式中：M（x）:是Vmes（入）最大值為1的歸一化函數(shù)，x是一個(gè)取決于背景光度（照度和亮度）水平的與明視覺和暗視覺有關(guān)的函數(shù)，具體的數(shù)值見參考文獻(xiàn)［7］。通過(guò)計(jì)算，就能得到在不同S/P數(shù)值的光源照明下產(chǎn)生的不同的明視覺亮度換算成對(duì)應(yīng)的在中間視覺亮度段中的值，見表5。表5在不同S/P數(shù)值的光源照明下產(chǎn)生的明視覺亮度轉(zhuǎn)換為中間視覺亮度的表明視覺下的亮度（cd/m2）S/P0.010.030.10.313100.250.00250.00750.06400.23310.87352.81089.90950.350.00350.01330.06980.24300.89142.83729.92200.450.00450.01720.07510.25250.90902.86329.93440.550.00550.02010.08010.26160.92622.88889.94660.650.00650.02260.08480.27060.94312.91419.95870.750.00750.02490.08940.27920.95972.93919.9706

0.850.00850.02700.09370.28770.97602.96379.98250.950.00950.02900.09790.29590.99212.98809.99421.050.01050.03090.10200.30401.00793.012010.00581.150.01140.03280.10600.31191.02343.035610.01731.250.01220.03450.10990.31971.03873.069010.02861.350.01300.03620.11360.32731.05383.082210.03991.450.01380.03780.11730.33481.06863.105010.05101.550.01460.03940.12090.34211.08333.127610.06211.650.01530.04100.12450.34931.09783.149910.07301.750.01600.04250.12800.35651.11213.172010.08381.850.01670.04400.13140.36351.12623.193910.09451.950.01740.04550.13480.37041.14013.215510.10512.050.01800.04690.13810.37721.15393.236810.11562.150.01870.04830.14130.38401.16753.258010.12602.250.01930.04970.14450.39061.18103.278910.13632.350.01990.05110.14770.39721.19433.299710.14662.450.02050.05240.15090.40371.20753.320210.15672.550.02110.05380.15390.41011.22053.340510.16672.650.02170.05510.15700.41651.23343.360610.17662.750.02330.05640.16000.42281.24623.380610.1865

分析表5中的S/P=0.65（高壓鈉燈）和S/P=1.65（金鹵燈）的數(shù)據(jù)可以看出，在明視覺亮度為0.3cd/m2分析表5中的S/P=0.65（高壓鈉燈）和S/P=1.65（金鹵燈）的數(shù)據(jù)可以看出，在明視覺亮度為0.3cd/m2時(shí)，兩個(gè)光源分別變化：高壓鈉燈:0.3—0.2706，變化了一9.8%;金鹵燈:0.3—0.3496，變化了+16.5%上述的變化仍然說(shuō)明了在道路照明亮度段內(nèi)不能用S/P的比值作為換算的系數(shù)。全面力別P=1廊0.5HPS用印PAL5SUkE一明黑版 cdfrnz圖10中間視覺范圍內(nèi)的亮度折算曲線在中間視覺范圍內(nèi)的亮度折算圖不同的研究都示出了相似的結(jié)果，與中間視覺范圍的亮度的表述與設(shè)計(jì)模型有關(guān)，圖10示出了文獻(xiàn)［11］在中間視覺范圍內(nèi)白光金鹵燈和HPS燈的亮度折算系數(shù)的變化曲線，圖中可見，整個(gè)曲線的變化趨勢(shì)與表4和表5中的數(shù)據(jù)基本一致。五、國(guó)際照明委員會(huì)前主席對(duì)不同光譜光源在中間視覺段表現(xiàn)的說(shuō)法［12］英國(guó)照明工程師雜志2009年10月發(fā)表了國(guó)際照明委員會(huì)前主席WoutvanBommel教授的題目為“Thespectrumoflightsourceandlowlightlevels:thebasics”的文章，介紹了目前世界上對(duì)中間視覺段內(nèi)不同光源光譜的影響和影響視覺的結(jié)果。表6給出了幾種目前常用光源的S/P值和表7表示這些燈在中間視覺段內(nèi)的折算系數(shù)。表6目前常用光源的S/P值光源黃白高壓鈉燈暖白金鹵燈暖LED白冷白金鹵燈富藍(lán)白LEDS/P0.62.15文章還列出了上述幾種光源在不同適應(yīng)亮度段內(nèi)的折算數(shù)值（見表7）。由此看來(lái)，道路照明使用的光源在路面亮度最低段內(nèi)（0.3cd/m2）的折算系數(shù)分別只是—10%和9%。表7表6中光源在適應(yīng)亮度是0.03,0.3和3cd/m2時(shí)的折算系數(shù)S/P0.030.330.65-24%-10%-3%10%0%0%1.3520%9%3%2.1561%28%9%文章還特別強(qiáng)調(diào)了路面上的平均亮度和眼睛的適應(yīng)亮度有區(qū)別的事實(shí)，說(shuō)明了在道路上駕駛員開車時(shí)，路面上的平均亮度不是駕駛員的適應(yīng)亮度，由于周圍有更亮的物體（如路燈、廣告牌和指示牌等），眼睛適應(yīng)亮度的水平要高于路面的平均亮度。從這個(gè)角度講,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，若路面上的最低平均亮度是0.3cd/m2的話，實(shí)際上眼睛在這時(shí)的適應(yīng)亮度要高于0.3cd/m2。也就是說(shuō)，此時(shí)不同光源間亮度的折算系數(shù)還要接近，S/P值大的光源的優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步減少。六、結(jié)論本文介紹了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究中間視覺在道路照明段內(nèi)的表現(xiàn)，得到了如下的結(jié)論：1.道路照明的亮度范圍在中間視覺亮度段的上端，近最亮端的3cd/m2而遠(yuǎn)離0.001cd/m2的最低端約2.5?3個(gè)數(shù)量級(jí)；2.S/P僅是表達(dá)了光源在中間視覺亮度范圍兩端（明視覺和暗視覺）產(chǎn)生的光度的特性比較，不能用于中間視覺亮度段內(nèi)任一亮度下光源產(chǎn)生的光度與明視覺下產(chǎn)生的比較；不同光源因光譜不同，在中間視覺段內(nèi)的表現(xiàn)不同，大致的規(guī)律是：白色光源（S/P>1）的隨眼睛適應(yīng)亮度的降低而亮度提升，黃色光源（S/P<1）的隨眼睛適應(yīng)亮度的降低而亮度下降，其變化規(guī)律遵循中間視覺的模型；目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的中間視覺的模型，但不同光源因光譜不同引起的照明結(jié)果中的亮度變化規(guī)律趨同，并有對(duì)應(yīng)的表格或曲線可以查到；由于道路照明的亮度段落在中間視覺段的上端，不同模型計(jì)算結(jié)果表明：1） 在機(jī)動(dòng)車道路上（標(biāo)準(zhǔn)中亮度的最高段），不同光源因光譜不同引起的照明結(jié)果中的亮度數(shù)值差別不大，因此HPS與白光光源無(wú)顯著差異；2） 在非機(jī)動(dòng)車道路上（標(biāo)準(zhǔn)中的低亮度路段，如行人和自行車道路），不同光源因光譜不同引起的照明結(jié)果中的亮度數(shù)值差別較大，可考慮推薦使用S/P值>1的白光光源；由于道路照明的亮度段落在中間視覺段的上端，對(duì)公共照明中的兩類道路:2）機(jī)動(dòng)車道：由于車速高，眼睛集中觀察前方遠(yuǎn)處，需要路面上的亮度較高，以視網(wǎng)膜上中心凹中的錐體細(xì)胞占主導(dǎo)地位的明視覺為主，用于注視前方并了解正前方目標(biāo)及其周邊狀況。此時(shí)建議目前仍然采用發(fā)光效率高的HPS燈為主；3）非機(jī)動(dòng)車道、機(jī)非混合道和街路：由于車速和行人速度很低，需要的亮度也低，以視網(wǎng)膜上中心凹周邊和邊緣處的桿體細(xì)胞占主導(dǎo)地位的暗視覺與中心凹中的錐體細(xì)胞占主導(dǎo)地位的明視覺同時(shí)起作用，在關(guān)注正前方的時(shí)候同時(shí)觀察周邊情況，獲得正確信息，此時(shí)建議可采用白色光源。作為光源間的節(jié)能水平的比較，除了要考慮中間視覺亮度下的人眼的光譜光視效率的變化外，還要考慮光源的發(fā)光效率，需兩者綜合起來(lái)研究。不同道路上計(jì)算得到的路面平均亮度，不是眼睛的適應(yīng)亮度。眼睛在道路上受光源、發(fā)光信號(hào)、廣告牌等高亮度發(fā)光體的影響，適應(yīng)亮度要高于平均亮度。因此，眼睛的適應(yīng)亮度還要上移，呈現(xiàn)出更多的明視覺條件下的表現(xiàn)。參考文獻(xiàn)SamBerman:“TurningtheLightSpectrumtoImproveEnergyEfficiency”.lAEEL.Newsletter2/92,P5;MarkS.Re