LED汽車前照燈藍光成分與不舒適眩光

1.6　流程

　　受測者成對進行測試，每組參加一個由45次測試組成的獨立實驗過程。這些測試分為3組，每組15次（5盞燈配以3種照度）。每次測試開始后，亮一盞燈并維持3s,每組里各盞燈的出現次序隨機決定。

　　第一組的15次測試作為練習，使受測者熟悉他們所要完成的任務。但受測者并不知道自己正在進行練習，也不清楚他們所進行的實驗被分成3組獨立的（重復的）測試。（僅后兩組實驗被記錄分析，下文中他們將被稱作第一組和第二組）每次實驗，受測者被提示去觀察某個固定點（見圖2），每個固定點在對應燈中心的下方015°（40m遠處）。

　　在平衡了受測者年齡和性別因素后，LED光源被安放在中間的3個位置，鹵鎢燈及HID則被安放在兩邊。

　　2　結果

　　2.1　基本結果

　　對所獲得的deBoer不舒適眩光評價結果進行方差分析，獨立變量為燈的類型（鹵鎢燈，HID,LED-4000,LED-4800,LED-6000），照度（0125lx,015lx,1lx），受測年齡組（年輕，年老），以及實驗組別（第一組，第二組）。

　　正如事先推測，照度的效果在數據上表現顯著，F（2,20）=10317,p=010001,不舒適眩光同照度成單調關系（見表1）。

　　不同光源的效果在數據上也表現顯著，F（4,40）=815,p=010001。鹵鎢燈不舒適眩光最低，次之為HID,LED-4000,LED-4800,LED-6600。（見表2）沒有明顯數據表明在光源類型與照度之間存在聯系，即不同光源在3種照度環境下表現一致。

　　2.2　藍錐細胞光視效率函數及不舒適眩光等級

　　在分析中，我們首先用藍錐細胞光譜光視效率函數對各光源的光譜能量分布進行加權積分，計算獲得“藍光通量”，將結果與不舒適眩光等級比較。如圖3所示，我們看到用藍錐效率函數的計算結果與不舒適眩光等級成明顯線性關系，相關系數為0.99。

　　3　討論

　　3.1　與先前研究的關系

　　正如在我們先前研究報告的推測（Sivak等，2003），我們發現：（1）LED前照燈在相對更藍的情況下，會比鹵鎢燈及HID燈產生更多不舒適眩光，（2）受測前照燈的藍光成分直接影響不舒適眩光。另外，我們的發現與JARl（2004）中相同條件下的實驗數據吻合。

　　3.2　藍錐細胞及不舒適眩光

　　本實驗的一個最有趣的發現在于用藍錐光譜光視效率函數計算的藍光通量可以很好地預測眩光的不舒適度。這種關系只能被暫時認可，直至用更多的前照燈光譜分布對實驗進行驗證。

　　3.3　藍色照明的潛在益處

　　曾有一些嘗試性研究表明光源的藍光成分越多，越有利于對夜晚駕駛或類似的照明條件下的周邊視覺目標的探測。將來這方面應該進一步嘗試更好的量化眩光與探測的波長函數的研究，以便在選擇前照燈光色時能更好地綜合這兩個矛盾因素的影響。

　　4　結語

　　本實驗評估了前照燈藍光成分對產生不舒適眩光的效果，目的在于在考慮相關光譜成分方面能提供有關指導，以減少駕駛員的不滿。實驗對3種LED光源（色溫為4000K、4800K、6600K），以及鹵鎢燈和HID汽車前照燈作了測試。受測者坐在靜止車中，評價光源在0.25lx、0.5lx、1lx照度下產生的不舒適眩光。

　　正如我們先前研究的預測，我們發現———LED前照燈在相對更藍的情況下，會比鹵鎢燈及HID前照燈產生更多不舒適眩光。這種效果可能主要由于LED光源的光色而并非其他特性所造成，對于其他光源這有可能會有不同或相反的結果。本研究的數據表明，不舒適眩光等級同光譜中的藍光成分成正比。

　　因此，如果該關系能在將來的研究中被進一步證實，藍光成分在選擇汽車前照燈光色時將可以作為一個具有啟示作用的指標，以減少駕駛員對眩光的不滿。