2. 灯的颜色 不同类型灯的光谱（俗称颜色）有显著不同，它会影响照明效果和照明环境中人们的主观感受。
表8－5物体受照明色影响所显示的颜色 照明的颜色 物体的颜色 红 黄 绿 天蓝 白 淡红 淡黄 淡绿 淡蓝 黑 红黑 橙黑 绿黑 蓝黑 红 灿红 亮红 黄红 深蓝红 天蓝 红蓝 淡红蓝 绿蓝 亮蓝 蓝 深红紫 淡红紫 深绿紫 灿蓝 黄 红橙 灿淡橙 淡绿黄 淡棕 棕 棕红 棕橙 深橄榄棕 蓝棕 3. 节能 节能已成为系统设计中的一个主要指标，尤其在设计照明系统中更为重要。发光效率，即光源的效率是按每单位功率消耗而产生的光的总量来计算的。图8－4画出了各种光源的一些典型的发光效率值。相对于白炽灯，荧光管节约44％能量，寿命长20倍，多发30％的光。
功率不同的白炽灯能发出同样流明的光。荧光长寿的100瓦灯泡可能只发出1470lm，而标准的100瓦灯泡能发出1740lm。
4. 照明器 当选择使用一个特定类型的照明器时，要求考虑到光线分布模式、闪烁、任务照明度、阴暗处理和能效等因素。包括透视、反射器、遮挡物和反射面等在内的各种设备可以和荧光照明器协调以控制光的分布。
5. 可见性的概念 可见是指某物如何完好地为人所见。影响可见性的一个关键性因素是对比度。
可见性可以用几种方式来定义。例如，“看见大象”可能指“可发现它在舞台上”或可能指“可看清它是头印度象”。这些不同的定义显然与目标的可见度水平有关系。
8.2.3照明对绩效的影响
照明系统应使细节更易于看到、颜色更易于分辨而不产生不适或分心的感觉。完成任务通常需要视觉、认识和运动神经共同配合。视觉对任务完成程度的贡献越大，照明系统的影响也越大。
1. 视觉绩效模型 已有许多定量描述视觉绩效与照明参数关系的数学模型。如
视觉绩效阈值模型，描述刚刚能看到或认出所关心物体的状态与照明参数的关系，研究的是观察或认出目标的可能性。
视觉绩效超阈值模型，此时的照明足以看到或认出目标，它所研究的是辨认时间问题。例如，一张表是用很强对比度墨水印制的，而另一张表的对比度是变化的。模型把对比度和对光线的适应性与读参考表所花费的时间联系在一起研究。
需要指出：目前尚没有能处理复杂的视觉任务的视觉绩效模型。没有一个视觉效果模型能够完全预测工作效果，除非工作中非视觉效果的影响趋于零，因此这方面还有许多工作要做。
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2. 一般性结论 目前研究的一般性结论是：在一定范围内照明水平的提高虽可以提高工作效率，但随着照明水平的提高，工作效率的改善将越来越小，直至出现负效率（效率减低）。出现效率降低的点随任务不同而不同。一般地说，工作任务越困难，即物体越小，对比度越低，则出现效率降低点的照明水平越高。
通过改变任务特征（即放大它的尺寸或提高对比度〕比通过提高照明水平在视觉效果上更能取得满意效果。一般很难仅仅通过提高照明水平来使视觉困难的任务（小尺寸、低对比度）的工作效果达到与视觉容易任务的工作效果同样的水平。
操作者的年龄对工作效果有很大的影响，照度对老人更重要。在34～68cd/m2以上的背景亮度时，与照度相比，其他因素特别是年龄和印刷质量是工作效果更重要的决定因素。照度提高到500lx以上后，若再增加照度对完成工作仅有一点点附加的改善。
虽然随照度增加，工作效果的改善有所减弱，但由于附加照明水平使得任务的难度不断下降。对于两个任务的情形，把任务的亮度从40提高到80cd/m2，对首要视觉任务的完成没有什么影响，但确实减少了第二听觉任务的错误。这将表明更高水平的亮度可以减小对工人的信息处理系统的要求，并因此提高了智力工作效率。然而提供高水平的照明量有时是不明智的，除了浪费能量外，太强的照明可能产生副作用。如耀眼，对周围光线的反应时间随中心任务亮度的增加而增加。假如照明范围外的视觉是重要的，那么太强的亮度实际上可能会降低工作效率。另外，高亮度容易使人兴奋，如在一所大学的过道里分别布置出“高”和“低”水平的照明度，则所测得的由在教室外等待的学生所产生的噪声，在高亮度条件下，平均噪声水平是61.1dBc；而在低亮度条件下噪声仅为50.3dBc。
3. 照明亮度的确定 美国照明工程学会（IES）提出了一个简单的确定最低照明水平的方法，这种方法对于复杂的问题的确是一个相对简单的办法。但IES建议的照明水平比欧洲的要高。例如：
表8－6 建议照明水平 IES 工种 德国 DIN 1000LX 3000LX 精确的装配工作 1000 LX 7500LX 非常精确的机床工作 500 LX 750LX 一般的办公工作 IES方法的第一步是区分所要进行活动的类型，并对每类活动都能提供推荐的照度供参考 。表8－7 为每类活动列出了3个照明范围（低，中，高〕。具体选择哪一个值，则须用表8－8所列出的特征（工人，年金，速度或精度，各种背景及照射度〕的权值（－1，0，1〕，通过权值代数和（总权值因子TWF）来确定。
由于A-C类不涉及视觉任务，因此不必用速度或精度来修正，且可用房间墙壁和地板的反差来替代背景反差来计算TWF值，并用此值在表8－9来选择各类任务中照明为低、中或高。
表8－10中列出了IES建议的安全性（最小）照明水平。安全性照明水平是指在紧急事故中必须或至少达到的照明量以确保人们找到逃出建筑的通道。随着照明水平的下降，逃离现场时间将随之增加。当不低于1LX时，照明水平的下降仅使逃离现场时间略为增加，因此建议应急照明应维持在1LX以上，在2LX以上更好。老年人多的地方，建议最少为4LX。
表8－7 室内照明设计的照明水平建议值
类目 照度范围lx 活动类型
A 20－30－50* 黑暗环境中的公共场所
B 50-75-100* 短途临时拜访时的简单定位 C 100-150-200* 偶尔有视觉任务的工作场所
D 200－300－500＋ 完成高对比度或大尺寸的视觉任务；如读印刷材料，打印原作，用墨水写的手稿
和质量好的复印件; 粗糙的工作台和机械加 工; 例行检查;粗装配。
E 500-750-1000+ 完成中等对比度或小尺寸的任务：例如读中等大小的铅笔手写字, 印刷或很不好
的材料;普通长形工作台和机器工作; 有难度的检查;中间装配。
F 1000-1500-2000+ 完成低对比度或很小尺寸的任务:例如,阅读用硬铅笔写在质量 低劣的纸上的手写字和做得不好的材料;高难度的检查工作。
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G 2000-3000-5000# 限时完成在低对比度和非常小的尺寸下的识别任务:例如，完成装配；很困难的
视觉检查;精细工作台和机械加工。
H 5000-7500-10000# 完成长期和苛刻的视觉任务:例,最困难的检查;特别精密的工作 台和机器工作; 特
别精密的装配。
I 10000-15000-20000# 完成特别低对比度和小尺寸下的很特别的视觉任务: 例,外科手术过程。 * 整个房间的总照明 +任务照明度
# 采用总体照明和局部(补充)照明得到的任务照明度
对于某些任务，高水平的照明度会超过\视觉梯度\、或过分显现物体细微结构而影响所需视觉信息。在一些场合下，低水平的照明度(在同类型中)会比高水平好。因此所建议的照明度，应该根据经验来调整。
表8－8 各类任务照明水平选择的影响因素及的权值
任务和工作特性 年龄 速度或精度 任务背景的反差 权重 －1 小于40 不重要 大于70％
0 40－55 重要 30－70％
＋1 大于55 临界 小于30％
表8－9 按照明水平影响因素的总权值（TWF）选择照明水平的规则.
照明量的取值 低值 中值 高值 活动水平 低 高 低危险度 5.4 11 表8－7中的任务分类 A-C －1或－2 0 ＋1或＋2
D-I －2或－3 －1，0或＋1 ＋2或＋3
表8－10安全性照度（lx.）
危险水平 高危险度 22 54 8.2.4光的分布
光的分布对视觉舒适和任务绩效也有影响。假若工作环境中不同区域间照明度差别很大，操作者把视线从一地移到另一地时，眼睛必须调整以适应这些不同亮度。这种瞬间的调整适应会短暂地减弱可见性直至眼睛完全适应了新的照明水平。此外，亮度上的过大差别会产生耀眼，引起不适。
1. 亮度比 亮度比是视野里任两块区域的亮度比值。IES建议办公室环境的最大亮度比例为：邻近环境为 3：1； 远处是暗环境时为10：1 ；远处是亮环境时为 1：10。
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但有实验表明（Brass）：实际上现实的发光环境中的总体亮度比或瞬间调整问题并不明显。实验中要求被试者把数字输入电脑，在输入过程中逐步改变亮度比（写在纸上的源文件与电脑屏幕的亮度
比），直至亮度比到100：1。实验表明完成任务的时间并无非常显著的增加，即使亮度比增到100：1，完成任务的时间增加也是很少的。
2. 反射
光线分布不仅是光量和发光体位置的函数，而且受墙壁、天花板和房间的其他表面反射的影响。为使各种表面上的光量最大，普遍希望使用较浅色的墙、天花板及其他表面。不过，视野内的强反射面会
引起耀眼的感觉。房内反射性的表面一般都远离地板而靠近天花板。如图8－5 办公室内房间和用具表面的反射率。
图8－5 办公室内房间和用具表面的反射率 8.2.5眩光
眩光是由在视野内存在大于眼睛所能适应的亮度而产生的，由此可引起烦恼、不适或视觉功能和可见性的丧失。直接眩光是由强烈光线直接照射产生的。直射眩光效应与光源位置有关；反射眩光是由视野内的表面所反射光线引起的。反射眩光有可能是镜面反射、散射、漫反射或者是复合式的（前面三种的复合〕。
眩光的不利影响有三种类型：不舒服眩光产生不适感，但并不必然会干扰视觉绩效或可见度；失能眩光减弱了视觉绩效和可见度，并经常伴有不适感；最后一种是致盲眩光，它是如此强烈的眩光，以致移走一段相当长的时间后还看不到什么东西。
1. 不舒服眩光
它是由视野中高度集中或不均匀分布的亮度所引起的烦恼或疼痛的感觉。眩光引起不适的过程与暴露于明亮光源的瞳孔收缩有关。舒适与不舒适之间的界限（BCD）用作公制单位来度量由不适光源产生的不适程度或由不同人对强光的敏感度。BCD是指刚能使人感到不适的强光源的亮度值。BCD越高，光源越不耀眼或人对强光的敏感度越小。背景亮度越高，BCD越高，产生的不适感越少。不过，这背景亮度、光源和视线角三因素合计只占确定BCD的变量因素的28％。观察者的差异就占55％。
不舒服眩光随年龄增加而增加。年长的被调查者比年少的调查者对大部分水平的强光更觉得不适。但对不舒服眩光的敏感性与年龄之间并未发现明显关系。这些矛盾可能是由于即使是同龄人之间都存在很大的个体差异而引起的。因此，可以认为不舒服眩光的敏感度与年龄之间的联系相当弱。戴眼镜与否对不舒服眩光的敏感性并无影响。
IES采用一个程序来计算室内空间的亮度。不舒服眩光率（DGR）是一个对一些照明器在一定布置下产生不舒服感能力的数字化评价。在计算DGR时要考虑的最主要的变量是视野内的平均亮度和亮度的大小及各个光源的位置。DGR能转化成视觉舒适率（VCP）。VCP考虑了影响视觉舒服感的各主要因素，适用于各种室内照明的评价。它表示对某照明系统认为满意的人的百分数（％）。VCP是假定人们坐在房间后部的中央（最不利的位置〕，在水平方向上观察的情况下计算出来的。IES认为从一个不舒服眩光观察点得到数值为70的VCP是满意的。因为70％的人在最坏的位置都将认为环境舒适，可以认为在房间的大部分地区都将处于舒适的观察角度。
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2. 失能眩光 直接干扰了能见性并最终干扰了视觉性的强光是失能眩光。晴天时从室内暗处看一个站在窗户前面的人，窗户来的强光使得不可能看见那人的相貌。这两类引起失能眩光的原因都与视线内的亮度和短暂的适应性有关。进入眼睛的光线在眼球内被充满眼球的房水所散射。这散射光线在视网膜上产生并减小观测的反差。
不舒服眩光敏感度和年龄之间的联系是弱的，但年龄与失能眩光的联系却是肯定的、一致的。视觉能力和一个刚能使目标变模糊的眩光光源之间的相关系数为0.42-0.53。年轻的比年老的被试者，使目标变模糊所需的眩光水平更高。年龄越大，失能眩光的敏感度越大，这无疑是与年龄有关的眼睛变化使眼球对光线散射的增加有关。突然打开眩光光源时，不仅对失能眩光的敏感度增加，而且年长者要比年轻者多花50％的时间去适应眩光。
戴眼镜者比不戴眼镜者遇到过更多失能眩光。感觉到从最大到最小的丧失能力的眩光次序是：戴硬隐形眼镜，戴软隐形眼镜，框架眼镜的人，最后是不戴眼镜的人，这可能由于各种纠正视力眼镜的散射属性不同所至。
眼睛有趋向明亮光线的倾向。这叫做光色互变现象。商场主和百货公司橱窗设计者就是利用人类的这种倾向把明亮的光线对着店中的某一部分（可能是高利润项目〕或橱窗里的某一特定部分。
假若光色互变现象使眼睛从最重要部分移走，那么它就能对完成任务和安全性产生负面影响。例如，设置的光线产生的高亮度区域不在切削刀口所在的机床中部，则眼睛就易于被吸引至高亮点，而影响操作者将注意力集中在切削刀口上。
由于光色互变现象，眼睛被引向明亮的眩光光源，变得适应了更高的亮度水平。这称为短暂适应性。这反过来减小了眼睛对光线的敏感性。当操作者短暂停止操作后再重新回头完成任务时，眼睛就会变得较不敏感，可见度减小。窗子是一个特别易于产生失能眩光和影响短暂适应性的光源，因为这里 的照度水平比正常室内光线水平高1000多倍。楼梯间照明设备的安装不当也会发生短暂适应性问题，如刚进入楼梯时难以看见平放在第一级楼梯上的物体。
3. 减少眩光 减少发光体产生的直接眩光的方法有：（1〕选择不舒服眩光率小的照明装置；（2〕减小光源亮度（例如，用数个照明装置代替少数非常亮的照明装置〕；（3〕尽可能让照明装置远离视线；（4〕增加眩光光源周围区域的亮度以减小亮度比；（5〕使用遮光罩、遮阳板、散射透镜、滤光器或交叉偏光器。
减少窗户直接产生的眩光的方法有：（1）增加窗户与地板的距离；（2）在窗户外制做遮阳凉棚；（3〕在窗户旁安装垂直遮阳板；（4）使用光环饰物（使从窗户进入的光的对比度最小）；（5）使用遮光物：窗帘、百叶窗、染色板（改变物体表面性质，使其反射系数降低）。
减少反射眩光的方法有 ：（1）使照明装置保持尽可能低的高度；（2）提供适宜水平的照明度（如用许多小光源和用直接光源）；（3）用散射光、直接光、隔板、窗帘等等；（4）改变光源位置或工作区域以使反射光不直接照射眼睛；（5）漫射表面上使用不鲜亮的色彩、无光泽的纸，办公机器上涂带皱纹的表层涂料；避免明亮的金属、玻璃、百叶窗、光滑的纸张等等。
8.2.6照明系统与老年人
任何40岁以上人的视觉能力都随着年龄下降。眼睛的晶状体细胞终生不停地生长，新的细胞层不断地增加到晶状体的外部。晶状体内部的细胞萎缩、变硬，浑浊度增加，柔韧性降低。而且，控制瞳孔直径的肌肉也开始随年龄的增长而萎缩，这减小了瞳孔的大小，降低了瞳孔所能适用的不同水平照明度的调整范围和速率。
晶状体增厚是引起老年人远视的首要原因。晶状体具有把近距物体聚焦到视网膜上的能力。晶状体浑浊度的提高，以及瞳孔直径变小，也减小了达到视网膜的照度。50岁时比20岁时视网膜厚度减少50％，60岁时减少量增加到66％。视网膜照度水平的减少也在降低老年人对光的适应速度和减小黑暗适应性水平方面具有影响。而且，随着晶状体增厚，颜色变黄，减少了蓝光的通过。因为这个原因，老年人在分类或对比颜色时有更多的困难，在蓝绿色区域和红色区域比在色系的其它区域出现更多的识别错误。 随着晶状体增厚，穿过晶状体和眼内液体的光线散射增加。这种散射就象失能眩光一样，对视网膜图像产生影响，明显地减小了它的对比度。而且，散射模糊了视网膜上的图像，减小视觉灵敏度。
瞳孔直径减小的效应以及眼内光的散射的增加，使老年人对失能眩光的敏感度增加。瞳孔对照度水平变化反应减慢也提高了短暂适应性效果的重要性和持续性。
所有这些都说明老年人的照明环境必须特别细心地设计，以保证视觉舒适和有效地完成任务。老年人需要比青年人更多的光照，他们也应比青年人得到的更多。老年人对任务对比度更苛刻，为使他们的视觉绩效最大，要求有更高的对比度。
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