LED均勻性與光譜對不適眩光影響的研究.pdf

1、發(fā)光二極管(LED)照明正逐步取代傳統(tǒng)照明方式進(jìn)入生活、工作以及商業(yè)領(lǐng)域。LED雖然具有體積小、壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在諸多需要解決的問題，其中一個主要問題便是不適眩光(Discomfort glare)。
　　雖然，目前已經(jīng)有比較成熟的模型對傳統(tǒng)光源引起的不適眩光進(jìn)行評價，但是這些模型并不適用于LED光源。首先LED尺寸極小，即便加裝透鏡或者散射板其均勻度也不及傳統(tǒng)光源。其次，LED光譜種類多樣，通過不同光譜類型的LE

2、D組合又可以實(shí)現(xiàn)更為豐富的光譜成分。有研究表明，光源的均勻度以及光譜成分均會對眩光感知產(chǎn)生重大影響，然而傳統(tǒng)的眩光模型并未將這兩種因素納入考量。
　　本論文旨在a）深入研究LED的均勻度以及光譜成分對不適眩光的影響;b）采用改進(jìn)型的亮度或者視明度代替光源的平均亮度對不同均勻度以及光譜成分的眩光進(jìn)行預(yù)測;c）基于改進(jìn)型的亮度和視明度建立相應(yīng)的眩光模型。
　　首先，本論文研究了LED光源均勻性對不適眩光的影響。實(shí)驗(yàn)包含了多種有代

3、表性的LED光源，如裸露的LED芯片、加裝透鏡或者散射板的LED光源。觀察者依據(jù)眩光量表對各種光源引起的不適眩光做出評價。實(shí)驗(yàn)表明，光源平均亮度(Lave）無法對多種光源引起的不適眩光進(jìn)行一致預(yù)測，不均勻光源引起的不適眩光強(qiáng)于均勻光源。由于傳統(tǒng)的UGR眩光模型僅僅包含Lave，因此也無法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出良好的預(yù)測。本論文分別提出了改進(jìn)型亮度以及基于色貌模型的視明度對不同均勻度光源引起的眩光進(jìn)行評價并獲得了良好的效果。進(jìn)一步的，將這兩種指標(biāo)

4、與影響眩光的其他因素結(jié)合，建立了適合評價非均勻光源的眩光模型mUGRUNI與QUGRUNI，兩種模型的表現(xiàn)均遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的UGR眩光模型。
　　然后，本論文研究了LED光源光譜對不適眩光的影響。實(shí)驗(yàn)包含了多種彩色的LED光源以及由彩色LED混合而成的多種白色LED光源。實(shí)驗(yàn)表明光源平均亮度Lave無法對不同光譜成分的光源引起的不適眩光做出一致預(yù)測，彩色LED引起的眩光整體上強(qiáng)于白色LED，藍(lán)色LED引起的眩光明顯強(qiáng)于其他顏色的LED

5、。特別的，藍(lán)色LED波長越短引起的不適眩光越強(qiáng)。之后本論文采用多種預(yù)測眩光感知的眩光視效函數(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的明視覺視效函數(shù)，將其與光源光譜積分得到新的光源亮度，另外本論文還將色貌模型與Helmholtz-Kohlrausch效應(yīng)相結(jié)合計(jì)算得到新的視明度，兩種指標(biāo)均可對不適眩光進(jìn)行良好的預(yù)測。此外，基于這兩種指標(biāo)的眩光模型mUGRSPD與QUGRSPD也效果良好。
　　最后，本論文將前述的分別考慮光源均勻性以及光譜成分的模型結(jié)合，提出了綜