照明光色对儿童视力和情感的影响

一、概述
人们获取外界信息的80%来自视觉系统，有时称眼睛为“心灵之窗”。

儿童学习、生活和活动的教室、居室或场所都配有人造照明光源，在白天采用辅助照明补充自然光的不足；夜间必须利用照明光源，为儿童营造一个健康、快乐情感的光色环境。

儿童的视觉系统处于成长期，视力水平在不断变动中，如果不能充分认清其特点，受到不良因素的影响，极易损伤视力，甚至伤害其心灵。

我国有1亿多的儿童，可是照明光色环境对儿童心理、生理的影响尚未为教育部门和相关人员所了解认识，许多儿童家长不懂得基本道理，有时采用不当方法，危害儿童的身心健康。

据悉，我国大、中、小学生的近视发病率达到53%以上，其中小学生为21%,初中生为48%，高中生为71%，大学生为73%，是世界排名第二位，仅次于日本，这是值得重视的问题。

追究其原因甚为复杂，除了各人的遗传因子之外，可能由于学习压力大，长时间看书阅读，不注意合理休息；教室采光或照明设计不佳；家中阅读的照明环境不合理，又缺少眼睛视力保健知识；信息化生活的普及，电视和电脑进入日常生活，显示屏的跳动图像损伤学生视力等。

正确选择光色环境，可以减轻学生的视觉疲劳，还能够激发学习情绪和兴趣，提高学习效率，有利儿童的智商发展，健康成长。

本文就光环境的要素对儿童成长的影响作初浅的讨论，能唤起社会各界的重视。

二、照度
欲看清物体，必须有足够的光照射，人们才感知各种物体的存在。

在无光的黑暗中，视觉机构失去了功能，人们的内心情绪变得纳闷、恐惧、烦燥、痛苦。

如果在一个良好光色空间环境中，儿童心理感到舒适，注意力集中，学习效率高；讲课教师的心态也轻松，能看清掌握学生的情绪，教学效果好。

照度是视觉光环境的最基本的技术指标，它是指受照物体单位面积上所得到的光通量值，其单位用每平方米面积上受照的流明数（lm/m2）或勒克斯（Lux）来量度。

在高照度下，容易看清物体，分清细小字体、图像，分辨能力高，人眼不觉得疲劳；反之，在低照度下，光照不足，看不清细小的字体，分辨能力低，眼睛易疲劳，受损伤、患近视。

各种照明工程设施中必须有科学合理的照度标准值，而且要正确地进行光照度的分布。

最近颁布的国家标准教室照度规定为300Lux，事实上白天教室中的照度是日光和照明灯光的综合效果。

夜间教室内必须配置完善的照明灯光设施，各课桌面上照度应大于标准值。

而国际标准为300Lux，一些发达国家教室照度标准提高到
500Lux。

在中学期间，学生的学习任务繁重，长时间看书学习，做作业，眼睛极易疲劳，是近视眼高发期，所以对中学生教室的照明设计要引起足够重视。

有些地区的中小学校教室的照度严重不足，低于150Lux的最低标准值、有损学生的身心健康，学习效率降低。

某些特殊教室（如制图、绘画）的照度提高到500-1000Lux，得到清晰的光环境。

可是目前有些新建学校片面追求明亮，或者设计不合理，照度高达800-1000Lux，在学生书本和桌面形成刺眼的反射光，学生眼睛易疲劳，又浪费电力。

如果有太阳光照射到课桌面上，照度高达数千Lux，造成学生看不清老师在黑板上的书写，又损伤视力。

教室照明的电光源辐射出来的光经灯具进行重新分布，使各课桌面上的照度达到要求值，由于设计不合理或灯具质量差等原因，各处的照度分布不均匀，差异较大。

若观察者主观判断已觉得不满意，必然会影响视觉效能和舒适程度。

照度均匀性是指各处的照度最小值与教室内平均照度值之比，一般要求大于80%。

人们在不同照度下阅读或工作，也会造成人眼的疲劳。

人眼的视觉效应由多种复杂因素构成，因人而异。

年令不同对灯光亮度的要求不一样，年龄越大，眼球水晶体的透光性能变差，要求有较高照度。

即使同一个人因环境的差异、情绪的变化，对灯光有不同的要求和反应。

阅读灯光最好采用亮度可调的灯具，得到舒适的光照环境。

三、眩光和闪烁
（1）眩光
眩光是指视野中出现直接刺激眼睛的光，使视觉功能或可见度降低（称失能眩光）或者引起视觉不舒适的感觉（称不舒适眩光）。

高亮度光源的光直接进入视野的叫直接眩光，如太阳光照射到桌面上；光线经光泽表面反射后进入视野的叫间接眩光，教室内会出现不舒适眩光，失能眩光几乎不会出现。

照明光源的发光面积射入眼睛中应尽量要少，避免直接眩光影响视度。

随着射入眼睛的照度提高会出现光幕现象，看清物体越困难。

教室照明大多采用荧光灯管，并配置良好反射的配光灯具，灯具与黑板应该成垂直布置，这样使学生看到灯具中发光面积减小。

整个教室的视向是朝向黑板，黑板的照明也十分重要，要求黑板上不能产生眩光，黑板各处照度分布均匀，学生能看清黑板。

教师讲课时不应有直接眩光干扰，同时不能有黑板上的反射眩光射入教师眼睛。

黑板的照明采用角度反射灯具，正确按置灯具的方向，有足够的垂直照度，使黑板上产生的平均照度达到350Lux左右。

为了降低不舒适眩光，灯具上配有乳白色或带棱镜透光型灯罩，显然课桌上照度均匀柔和，但照度下降25-30%.
（2）闪烁性
荧光灯的放电特性必需利用镇流器来启动和稳定工作电流，传统的是采用电感镇流器，通入50Hz交流电后，会产生每秒100次发光跳动现象，即所谓闪烁。

当电压不稳定时，闪烁现象格外严重。

若长期在闪烁严重的照明光环境下学习看书，眼睛容易疲劳，导致视力变差。

如果用20-50KHz的高频电流下工作，放电发光十分稳定，光输出强度不会发生闪动，避免闪烁现象的发生。

当代都是用高频工作的电子镇流器实现，市场上保护眼睛的书写台就属此道理；同时经大量实测证明，荧光灯在高频状态下工作的发光效率比低频下提高10-15%。

为了营造节能高效、优质的光环境，应该充分认识和运用电子镇流器，目前已有调光或自动调光的电子镇流器，可以满足各种场合需要，得到人们所需要的照度，又可节省大量能源。

由于建筑照明设计人员对照明科技的发展了解不深，又因为市场的价格竞争，国内有时忽视了电子镇流器的可靠性和寿命，广大用户往往为了减少经费投入，又怕电子镇流器易失效，总是喜欢用耗电多，光效低，闪烁发光的电感镇流器。

随着信息科技的高速发展，电视和电脑已进入平常百姓家庭，少年儿童玩游戏机人数日益增多，终端显示屏上的闪烁图像长时间刺伤眼睛；而且显像管内透射出来的X射线也会严重伤害眼球，影响视力。

四、色温
光线进入眼睛，就感觉到有光源发光呈现出来的颜色，不同的发光体就有不同的光色。

光源辐射的颜色与黑体热辐射光的颜色相同时，此黑体的温度称为光源的色温，单位用绝对温标“K”表示；它是电光源发光颜色差异的表征值。

荧光灯的色温有6500K的日光色（RR）；5000K的中性白色（RZ）；4000K的冷白色（RL）；3500K的白色（RB）；3000K的暖白色（RN）；2700K的白炽灯色（RD）。

光源色温的选择决定于环境气温、使用场合、光色温爱好。

高色温（≥5000K）的光源属于冷色调，其内含有较多的蓝色光，使人得到沉着、冷静的心理感觉，主要用于严肃的场合，如生产车间、会议室等。

低色温（≤3000K）的光源属于暖色调，含有较多红色光，给人一种活泼、温馨、愉快的心理感觉，一般用于幼儿园、家居、宾馆照明等。

中色温光介于高、低色温光之间，红、绿、蓝三色成份较丰富，可用于商场、快餐店、超市等。

高色温光对眼睛刺激较大，使人易醒觉，心理感觉亮度较高，眼睛易疲劳。

低色温光较为柔和，让人一种舒适感觉，光对眼睛的刺激小，分辨本领稍低，心理感觉较轻松。

位于热带或亚热带地区的气温较高，人们喜欢用高色温的灯，构成一个清静凉爽的环境；处于寒冷或温带地区的气温较低，可以选用低色温或中色温灯光，增强温暖气氛。

有时在夏天选用高色温灯光，冬天选用低色温灯光。

在教室内受光照的对象是书本和人脸，高色温的白光照射到书本上，使人有纯白的感觉，但是从纸面上反射出来的白光进入眼睛易引起疲劳。

皮肤颜色不同的人种，往往喜欢不同颜色的光色，白种人喜欢低色温的光源，如欧洲、北美地区；深色人种却喜爱白色光，如非洲、东南亚、南美地区。

国内采用的荧光灯照明绝大多数是6500K的日光色，这是长期形成的习惯所致。

同时人们心理感觉总是认为高色温灯管的亮度高于低色温灯管，事实上同类荧光灯管的发光亮度低色温灯大于高色温灯。

高色温光对眼睛的刺激大，心理感到明亮；低色温灯光线柔和，对眼睛的刺激小，似乎较暗淡。

就儿童学习游戏的环境尽量用柔和舒适的光线，有益于儿童的视力。

切忌用强光或眩光去伤害儿童的视力。

就照度而言，学习读书可选用200-500Lux，游戏活动为150-200Lux，一般照明为75-150Lux。

光线的色温应选用低色温为主，创建一种
温柔、活泼、快乐的气氛。

有时照明设计时将光线照射到墙壁或天花板上，再让光散射到整个空间。

得到柔和漫射的光色环境。

就中学生教室来说，江苏地区最好用4000K的中色温灯光为宜，因地理位置是温带气候，皮肤呈淡黄色，光线对眼睛的刺激较小，有利于调动学习情感，又照顾到原来习惯于高色温光。

中学生的年龄增大，学习繁重，作业多，照度应大于300Lux。

儿童不宜在单一光色的环境中生活，否则造成颜色识别能力差。

所以在儿童生活的空间周围表面和室内饰物应选用儿童喜爱的颜色。

据国外研究兰、黄、黄绿、橙色有利儿童智商开发，而在白、黑、棕色不利于智商开发。

当然也不能在色彩斑斓、闪烁跳跃的灯光环境中，否则将影响视力的正常发育，心情变得急躁易怒，坐立不安。

五、显色性
光线照射到有色物体上，其颜色被复原的能力叫做显色性。

太阳光中包含有各种各样颜色的光，可以把物体上任何颜色再现出来。

而照明灯光是由多种不同颜色的光所构成，其复现物体颜色的本领也不相同。

为了表征光源复原颜色的本领用显色指数Ra来表示，通常将太阳光作为标准：Ra=100，各类其它光源的Ra值均小于100，Ra值越大，显色性越好。

对色彩分辨要求高的有纺织厂、彩色印刷厂、服饰商店以及工艺美术，历史文物、家居装饰、医院诊断等都要求有较高显色指数Ra=80-95。

显色性高有利于儿童视觉效能，感到自然舒适，可以提高分辨颜色能力和学习效率。

近来国外先进国家教室照明采用电子镇流的Ra=80-85的三基色直管荧光灯，可以明显改善视觉光色环境，又能节省照明电耗。

表中看到三基色荧光灯明显优于卤磷酸钙荧光灯，而且2000小时的光通维持率前者为90%以上，后者为83-87%。

有的国家用32W三基色灯管替代36W卤磷酸钙灯管，具有相等的光通量，则节省电能11%。

为了降低成本，近年来又出现用T6（管径Ф19mm）和T5（管径Ф16mm）的三基色灯管替代T8灯管，并采用高频电子镇流器来工作。

在学校教室照明中，用三基色荧光灯更换卤粉灯管的是大势所趋，是改善教室光色环境的有效措施。

顺便指出，目前市场销售的护眼的保健灯，除改进灯具结构，采用三基色荧光灯和电子镇流器工作以外，还应具有调光功能和选择较低的光色温。