基于人眼视觉特性的LED城市道路照明设计探讨
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人眼对颜色的感觉往往受到周围颜色的影响，也 受到光源色彩影响。同一物体在不同的光源下将呈现 不同的色彩： 白炽灯光下的物体带黄，荧光灯下的物体 偏青，白昼阳光下的景物带浅黄色，月光下的景物偏青 绿色等。光 源 色 的 光 亮 强 度 也 会 对 照 射 物 体 产 生 影 响，强光下的物体色会变淡，弱光下的物本色会变得模
Abstract： Based on the human ’s visual characteristics， the main parameters of LED light source is discussed，which is about the brightness，brightness uniformity，color temperature and glare from LED source． The design methods of LED urban road illumination is investigated，and a comfortable and safe and green LED illumination will be realized． Keywords： road illumination； visual characteristics； visual comfort； light distribution design
道路级别
路面平均亮度 路面亮度总均匀 路面亮度纵向均匀 眩光限制 TI
Lav 维持值 / （ cd·m－2 ） 度 U0 最小值
度 UL 最小值 最大初始值 /%
快速路
1． 5 /2． 0
0． 4
0． 7
10
主干路及迎宾路、通向政府机关
和大型公共建筑的主要道路、
1． 5 /2． 0
0． 4
0． 7
10
当环境亮度变化时，人眼由暗处到亮处时的视觉 适应会出现短暂的几秒钟闪光盲，经过约 1 min 的调 整时间。同样 地，当 人 眼 由 亮 处 到 暗 处 时，也 需 要 经 过 感 光 的 适 应 和 调 整 过 程，达 到 完 全 暗 适 应 需 要 30 min左右，因此，智能化、人性化的 LED 照明灯应考 虑明、暗视觉转换效应。 1． 3 光与色觉
2． 1． 1 LED 路灯的亮度和照度
源，商业区道路适合采用彩色级 LED 或多种 LED 光
从视觉功能考虑，驾驶员对于路面情况的判断主 源色彩混合照明，城市交通性道路适合提高照度，采
要取决于路面的平均亮度和平均照度。国际照明委 用近似日光的冷色 LED 光源，其他景观照明，如广场、
0引言
近年来，LED 光源被广泛应用于道路照明、广告 照明以及城市夜景观等领域。据权威机构市场调研 报告，LED 照明市场在未来 10 年将成为最被看好及 最大的市场，LED 光源将取代白炽灯、紧凑型节能灯 和荧光灯，被称为第四代绿色照明光源。随着节能减 排政策的深入实施，LED 路灯越来越多地应用在城市 道路照明中，而且人们更注重照明环境对生理和心理 反应的影响，不再一味地追求明亮。笔者从人眼视觉 特性出发，从 LED 光源的亮度、亮度均匀性、色温和眩 光等方面探讨 LED 城市道路照明设计的方法。
1 人眼的视觉特性
人眼的视觉 特 性 因 个 体 构 造 各 异，对 明 暗 环 境、 光色的反应表现各不相同。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ． 1 明视觉、中间视觉和暗视觉
人眼的视觉根据亮度变化分为明视觉、暗视觉和 中间视觉。根据国际照明学会（ CIE） 1983 年的定义，
明视觉指亮度超过 3 cd / m2 的环境，能对物体的细微 结构和轮廓 进 行 精 确 辨 别，空 间 分 辨 率 较 高，暗 视 觉 指环境亮度低于 0． 001 cd / m2 的视觉，不能分辨颜色， 视物 只 有 粗 略 的 轮 廓，精 确 性 差。 当 环 境 亮 度 在 0． 03 ～ 3 cd / m2 之间时，视觉特性介于明视觉和暗视 觉之间，称为中间视觉。 1． 2 视觉转换
Study on LED Illumination Technology of Urban Ｒoad Based on Human Visual Sense
ZHU Chaoping
（ School of Ｒesources and Environmental Science，Quanzhou Normal University，Quanzhou 361024，P． Ｒ． China）
市中心或商业中心的道路等
次干路
0． 75 /1． 0
0． 4
0． 5
10
环境比 SＲ 最小值 0． 5
0． 5
0． 5
支路
0． 5 /0． 75
0． 4
15
注： 表中数据为维持值，新装灯具道路路面初始亮度值相应提高 30% ～ 50% 。
2． 1 LED 路灯亮度设计
区或小区的生活性道路夜间行人多，适合采用暖色光
2017 年 6 月
灯与照明
第 41 卷第 2 期
基于人眼视觉特性的 LED 城市道路照明设计探讨
朱超萍
（ 泉州师范学院 资源与环境科学学院，福建 泉州 362000） 摘要：从人眼的视觉特性出发，对 LED 光源的亮度、亮度均匀性、色温和眩光等主要参数进行分析和讨 论，探讨 LED 城市道路照明设计方法，实现舒适、安全、绿色环保的城市道路照明。 关键词：道路照明； 视觉特性； 视觉舒适度； 配光设计
收稿日期：2017-04-13 基金项目： 福建省教育厅项目（ JAT160413） 作者简介：朱超萍（ 1979－） ，女，泉州师范学院讲师，主要从事生态城市规划与设计研究。
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2017 年 6 月
灯与照明
第 41 卷第 2 期
糊晦暗，只有在中等光线强度下的物体色最清晰可见。
2 基 于 视 觉 特 性 的 LED 城 市 道 路 照明设计
同级别城市道路的照明质量取决于亮度分布、亮度均 匀度、光色和显色性、眩光限制等 参 数 水 平 （ 表 1 ） 。 研究这些参 数 的 视 觉 特 性，从 而 实 现 高 质 量 照 明、节 能环保和人性化的效果。
道路照明质量往往从视觉特性方面进行评价，不
表 1 CJJ 45—2006 道路照明标准值
Abstract： Based on the human ’s visual characteristics， the main parameters of LED light source is discussed，which is about the brightness，brightness uniformity，color temperature and glare from LED source． The design methods of LED urban road illumination is investigated，and a comfortable and safe and green LED illumination will be realized． Keywords： road illumination； visual characteristics； visual comfort； light distribution design
道路级别
路面平均亮度 路面亮度总均匀 路面亮度纵向均匀 眩光限制 TI
Lav 维持值 / （ cd·m－2 ） 度 U0 最小值
度 UL 最小值 最大初始值 /%
快速路
1． 5 /2． 0
0． 4
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主干路及迎宾路、通向政府机关
和大型公共建筑的主要道路、
1． 5 /2． 0
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当环境亮度变化时，人眼由暗处到亮处时的视觉 适应会出现短暂的几秒钟闪光盲，经过约 1 min 的调 整时间。同样 地，当 人 眼 由 亮 处 到 暗 处 时，也 需 要 经 过 感 光 的 适 应 和 调 整 过 程，达 到 完 全 暗 适 应 需 要 30 min左右，因此，智能化、人性化的 LED 照明灯应考 虑明、暗视觉转换效应。 1． 3 光与色觉
2． 1． 1 LED 路灯的亮度和照度
源，商业区道路适合采用彩色级 LED 或多种 LED 光
从视觉功能考虑，驾驶员对于路面情况的判断主 源色彩混合照明，城市交通性道路适合提高照度，采
要取决于路面的平均亮度和平均照度。国际照明委 用近似日光的冷色 LED 光源，其他景观照明，如广场、
0引言
近年来，LED 光源被广泛应用于道路照明、广告 照明以及城市夜景观等领域。据权威机构市场调研 报告，LED 照明市场在未来 10 年将成为最被看好及 最大的市场，LED 光源将取代白炽灯、紧凑型节能灯 和荧光灯，被称为第四代绿色照明光源。随着节能减 排政策的深入实施，LED 路灯越来越多地应用在城市 道路照明中，而且人们更注重照明环境对生理和心理 反应的影响，不再一味地追求明亮。笔者从人眼视觉 特性出发，从 LED 光源的亮度、亮度均匀性、色温和眩 光等方面探讨 LED 城市道路照明设计的方法。
1 人眼的视觉特性
人眼的视觉 特 性 因 个 体 构 造 各 异，对 明 暗 环 境、 光色的反应表现各不相同。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ． 1 明视觉、中间视觉和暗视觉
人眼的视觉根据亮度变化分为明视觉、暗视觉和 中间视觉。根据国际照明学会（ CIE） 1983 年的定义，
明视觉指亮度超过 3 cd / m2 的环境，能对物体的细微 结构和轮廓 进 行 精 确 辨 别，空 间 分 辨 率 较 高，暗 视 觉 指环境亮度低于 0． 001 cd / m2 的视觉，不能分辨颜色， 视物 只 有 粗 略 的 轮 廓，精 确 性 差。 当 环 境 亮 度 在 0． 03 ～ 3 cd / m2 之间时，视觉特性介于明视觉和暗视 觉之间，称为中间视觉。 1． 2 视觉转换
Study on LED Illumination Technology of Urban Ｒoad Based on Human Visual Sense
ZHU Chaoping
（ School of Ｒesources and Environmental Science，Quanzhou Normal University，Quanzhou 361024，P． Ｒ． China）
市中心或商业中心的道路等
次干路
0． 75 /1． 0
0． 4
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环境比 SＲ 最小值 0． 5
0． 5
0． 5
支路
0． 5 /0． 75
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注： 表中数据为维持值，新装灯具道路路面初始亮度值相应提高 30% ～ 50% 。
2． 1 LED 路灯亮度设计
区或小区的生活性道路夜间行人多，适合采用暖色光
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灯与照明
第 41 卷第 2 期
基于人眼视觉特性的 LED 城市道路照明设计探讨
朱超萍
（ 泉州师范学院 资源与环境科学学院，福建 泉州 362000） 摘要：从人眼的视觉特性出发，对 LED 光源的亮度、亮度均匀性、色温和眩光等主要参数进行分析和讨 论，探讨 LED 城市道路照明设计方法，实现舒适、安全、绿色环保的城市道路照明。 关键词：道路照明； 视觉特性； 视觉舒适度； 配光设计
收稿日期：2017-04-13 基金项目： 福建省教育厅项目（ JAT160413） 作者简介：朱超萍（ 1979－） ，女，泉州师范学院讲师，主要从事生态城市规划与设计研究。
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灯与照明
第 41 卷第 2 期
糊晦暗，只有在中等光线强度下的物体色最清晰可见。
2 基 于 视 觉 特 性 的 LED 城 市 道 路 照明设计
同级别城市道路的照明质量取决于亮度分布、亮度均 匀度、光色和显色性、眩光限制等 参 数 水 平 （ 表 1 ） 。 研究这些参 数 的 视 觉 特 性，从 而 实 现 高 质 量 照 明、节 能环保和人性化的效果。
道路照明质量往往从视觉特性方面进行评价，不
表 1 CJJ 45—2006 道路照明标准值