基于視覺功效法及行人穿行情況下的LED道路照明功效研究宋佳音馬劍劉剛（天津大學(xué)天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點(diǎn)。觀察者在道路模型一端通過不同視場(chǎng)角的觀察孔進(jìn)行測(cè)試，在不同的道路亮度環(huán)境中記錄下障礙物從運(yùn)動(dòng)到被發(fā)現(xiàn)的反應(yīng)時(shí)間，。
4種光源在三種對(duì)比度下的反應(yīng)時(shí)間路面亮度（cd/m2）視標(biāo)對(duì)比度C光源高壓鈉燈C1=0.5時(shí)路面亮度與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系C2=0.4時(shí)路面亮度與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系C3=0.3時(shí)路面亮度與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系由表1可以看出三種對(duì)比度下的。表2 3種對(duì)比度下反應(yīng)時(shí)間與路面亮度x的擬合函數(shù)關(guān)系式對(duì)比度函數(shù)關(guān)系式擬合系數(shù)高壓鈉燈4光源光譜對(duì)反應(yīng)時(shí)間影響研究通過對(duì)4種光源特性的測(cè)試結(jié)果和之前反應(yīng)時(shí)間測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比研究，得到影響反應(yīng)時(shí)間的機(jī)理。經(jīng)過測(cè)試得到4種光源的光譜，如所示。
提取光源測(cè)試結(jié)果的主要參數(shù)進(jìn)行整理，得到表3，根據(jù)主要參數(shù)和對(duì)比度為0. 4時(shí)的反應(yīng)時(shí)間逐項(xiàng)進(jìn)行對(duì)比研究。
4種光源光譜表3反應(yīng)時(shí)間與4種光源參數(shù)對(duì)比高壓鈉燈路面亮度為0.001cd/ m2時(shí)反應(yīng)時(shí)間（ms）路面亮度為0.1cd/m2時(shí)反應(yīng)時(shí)間（ms）路面亮度為3.2cd/m2時(shí)反應(yīng)時(shí)間（ms）色溫（K）顯色性450nm波長(zhǎng)相對(duì)光譜540nm波長(zhǎng)相對(duì)光譜610nm波長(zhǎng)相對(duì)光譜500nm波長(zhǎng)相對(duì)光譜580nm波長(zhǎng)相對(duì)光譜4.1色溫對(duì)反應(yīng)時(shí)間的影響由表3的數(shù)據(jù)可見雖然高壓鈉燈與LED1的色溫相差很小，但是他們之間在低路面亮度（0.001cd/m2）環(huán)境中的反應(yīng)時(shí)間相差卻很大，而LED1與LED2和LED2與LED3之間在低路面亮度（0.001cd/m2）時(shí)反應(yīng)時(shí)間的差異遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及色溫的差異。4種光源都具有反應(yīng)時(shí)間隨色溫上升而減小的趨勢(shì)，但色溫和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系并不是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某示�性函數(shù)的關(guān)系。因此可以推斷高壓鈉燈與LED燈之間反應(yīng)時(shí)間的差距并不僅僅是因?yàn)樯珳氐牟町惗鴮?dǎo)致的，或許有其他因素影響著被試者的視覺功效。4.2顯色性對(duì)反應(yīng)時(shí)間的影響由表3可以看到高壓鈉燈的顯色性最低只有20%，而色溫與其相近的LED1的顯色性可以達(dá)到73%.隨著顯色性的大幅提高，可以看到在低路面亮度等級(jí)（0.001cd/m2）時(shí)的反應(yīng)時(shí)間LED1要比高壓鈉燈減小114.4ms，在中高路面亮度等級(jí)（0.1cd/m2）和高路面亮度等級(jí)（3.）時(shí)的反應(yīng)時(shí)間則比高壓鈉燈略小。3種LED燈的顯色性相差不大，最小的LED1與最大的LED3相差只有3. 5%.相應(yīng)三種LED燈在低、中、高三種路面亮度等級(jí)下反應(yīng)時(shí)間相差也不大，在相差最大的低路面亮度（O.OOlcd/m2）下LED1與LED2反應(yīng)時(shí)間相差48.與LED3之間相差只有19. 98ms；而在中、高路面亮度等級(jí)下反應(yīng)時(shí)間更是相差無幾，甚至在高路面亮度等級(jí)下LED2的反應(yīng)時(shí)間比LED3還小0.時(shí)間表現(xiàn)出來的規(guī)律與4種光源顯色性的差異吻合，可見光源顯色性與反應(yīng)時(shí)間之間的關(guān)系更為密切，而且這個(gè)規(guī)律在低路面亮度的環(huán)境中更適用，而在中、高路面亮度的環(huán)境中這個(gè)規(guī)律雖然還存在但是隨著路面亮度的提高這個(gè)規(guī)律在被削弱。
4.3光源光譜對(duì)反應(yīng)時(shí)間影響通過表3可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)光源顯色性產(chǎn)生正影響的450nm和540nm波長(zhǎng)處高壓鈉燈的相對(duì)光譜缺失，也就是高壓鈉燈內(nèi)缺少藍(lán)色和綠色波長(zhǎng)光的成份，這些是在低亮度等級(jí)（0.001cd/m2）下LED1的反應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于高壓鈉燈的主要原因。隨著路面亮度等級(jí)的提高，450nm和540nm波長(zhǎng)光的能量多少對(duì)反應(yīng)時(shí)間影響在減弱。
長(zhǎng)處能量值越大反應(yīng)時(shí)間越短，580nm波長(zhǎng)處能量值越大反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)。這種規(guī)律在低路面亮度等級(jí)（0.001cd/m2）下十分突出，而隨著路面亮度的增加，在中路面亮度等級(jí)（0.1cd/m2）和高路面亮度等級(jí)（3.2cd/m2）這種趨勢(shì)在降低。
5結(jié)論通過對(duì)反應(yīng)時(shí)間的測(cè)試數(shù)據(jù)的分析可以得到，在0.001~3.2cd/m2的路面亮度范圍內(nèi)，LED的反應(yīng)時(shí)間整體小于高壓鈉燈，可見LED燈的視覺效率要明顯高于高壓鈉燈。而且隨著對(duì)比度的變大，4種光源的反應(yīng)時(shí)間整體在降低。
軟件對(duì)反應(yīng)時(shí)間與路面亮度的關(guān)系進(jìn)行擬和分析，得到不同對(duì)比度下的反應(yīng)時(shí)間y與路面亮度x之間的函數(shù)關(guān)系式，且擬合關(guān)系很好。
根據(jù)4種光源的光譜特性與反應(yīng)時(shí)間之間的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，光源顯色性對(duì)反應(yīng)時(shí)間的影響較色溫更為密切。且對(duì)光源顯色性有主要影響的450nm、540nm波長(zhǎng)能量對(duì)反應(yīng)時(shí)間同樣產(chǎn)生正影響，而580nm波長(zhǎng)能量對(duì)反應(yīng)時(shí)間產(chǎn)生負(fù)影響，但這些影響隨著路面亮度等級(jí)的提高在降低。
