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（天津大學天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點。觀察者在道路模型一端通過不同視場角的觀察孔進行測試，在不同的道路亮度環(huán)境中記錄下障礙物從運動到被發(fā)現(xiàn)的反應(yīng)時間，。

　　4種光源在三種對比度下的反應(yīng)時間路面亮度（cd/m2）視標對比度C光源高壓鈉燈C1=0.5時路面亮度與反應(yīng)時間關(guān)系C2=0.4時路面亮度與反應(yīng)時間關(guān)系C3=0.3時路面亮度與反應(yīng)時間關(guān)系由表1可以看出三種對比度下的。表2 3種對比度下反應(yīng)時間與路面亮度x的擬合函數(shù)關(guān)系式對比度函數(shù)關(guān)系式擬合系數(shù)高壓鈉燈4光源光譜對反應(yīng)時間影響研究通過對4種光源特性的測試結(jié)果和之前反應(yīng)時間測試結(jié)果進行對比研究，得到影響反應(yīng)時間的機理。經(jīng)過測試得到4種光源的光譜，如所示。

　　提取光源測試結(jié)果的主要參數(shù)進行整理，得到表3，根據(jù)主要參數(shù)和對比度為0. 4時的反應(yīng)時間逐項進行對比研究。

　　4種光源光譜表3反應(yīng)時間與4種光源參數(shù)對比高壓鈉燈路面亮度為0.001cd/ m2時反應(yīng)時間（ms）路面亮度為0.1cd/m2時反應(yīng)時間（ms）路面亮度為3.2cd/m2時反應(yīng)時間（ms）色溫（K）顯色性450nm波長相對光譜540nm波長相對光譜610nm波長相對光譜500nm波長相對光譜580nm波長相對光譜4.1色溫對反應(yīng)時間的影響由表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）時反應(yīng)時間的差異遠遠不及色溫的差異。4種光源都具有反應(yīng)時間隨色溫上升而減小的趨勢，但色溫和反應(yīng)時間的關(guān)系并不是嚴謹?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)時間的差距并不僅僅是因為色溫的差異而導致的，或許有其他因素影響著被試者的視覺功效。4.2顯色性對反應(yīng)時間的影響由表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的顯色性可以達到73%.隨著顯色性的大幅提高，可以看到在低路面亮度等級（0.001cd/m2）時的反應(yīng)時間LED1要比高壓鈉燈減小114.4ms，在中高路面亮度等級（0.1cd/m2）和高路面亮度等級（3.）時的反應(yīng)時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下反應(yīng)時間相差也不大，在相差最大的低路面亮度（O.OOlcd/m2）下LED1與LED2反應(yīng)時間相差48.與LED3之間相差只有19. 98ms；而在中、高路面亮度等級下反應(yīng)時間更是相差無幾，甚至在高路面亮度等級下LED2的反應(yīng)時間比LED3還小0.時間表現(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)時間之間的關(guān)系更為密切，而且這個規(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)境中這個規(guī)律雖然還存在但是隨著路面亮度的提高這個規(guī)律在被削弱。

　　4.3光源光譜對反應(yīng)時間影響通過表3可以發(fā)現(xiàn)，對光源顯色性產(chǎn)生正影響的450nm和540nm波長處高壓鈉燈的相對光譜缺失，也就是高壓鈉燈內(nèi)缺少藍色和綠色波長光的成份，這些是在低亮度等級（0.001cd/m2）下LED1的反應(yīng)時間遠遠小于高壓鈉燈的主要原因。隨著路面亮度等級的提高，450nm和540nm波長光的能量多少對反應(yīng)時間影響在減弱。

　　長處能量值越大反應(yīng)時間越短，580nm波長處能量值越大反應(yīng)時間越長。這種規(guī)律在低路面亮度等級（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（0.1cd/m2）和高路面亮度等級（3.2cd/m2）這種趨勢在降低。

　　5結(jié)論通過對反應(yīng)時間的測試數(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。而且隨著對比度的變大，4種光源的反應(yīng)時間整體在降低。

　　軟件對反應(yīng)時間與路面亮度的關(guān)系進行擬和分析，得到不同對比度下的反應(yīng)時間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)時間之間的對比研究發(fā)現(xiàn)，光源顯色性對反應(yīng)時間的影響較色溫更為密切。且對光源顯色性有主要影響的450nm、540nm波長能量對反應(yīng)時間同樣產(chǎn)生正影響，而580nm波長能量對反應(yīng)時間產(chǎn)生負影響，但這些影響隨著路面亮度等級的提高在降低。