張九紅，呂坤潔，李田田，韓 臻，李 晉

(1.沈陽(yáng)建筑大學(xué)，遼寧 沈陽(yáng) 110168； 2.東北大學(xué)，遼寧 沈陽(yáng) 110189)

引言

光作為人們生活中賴以生存且不可或缺的重要組成部分，它的主要作用不僅使人們能夠看清楚非自發(fā)光的物體，也使人們不再畏懼黑暗環(huán)境帶來(lái)的壓抑感，甚至能給人們創(chuàng)造出積極的心境，很大程度上影響著人們的主觀生理狀態(tài)。創(chuàng)造健康舒適的光環(huán)境，提高建筑光環(huán)境質(zhì)量，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的當(dāng)下已然成為人們對(duì)生活品質(zhì)及工作質(zhì)量高度追求的必要環(huán)節(jié)。

建筑不同空間的亮度不同，會(huì)導(dǎo)致光環(huán)境明暗快速變化，引發(fā)人眼的視覺(jué)疲勞[1]，這就需要增加一段空間或時(shí)間的過(guò)渡，滿足人眼適應(yīng)過(guò)程。Rechichi等[2]提出了眨眼、畏光等視疲勞的10個(gè)主訴癥狀，當(dāng)具有其中兩個(gè)或以上癥狀時(shí)即可判定為視疲勞。普通人從室內(nèi)走到室外太陽(yáng)直射空間時(shí)，眼睛會(huì)有怕光及不舒適感，正常反應(yīng)會(huì)將眼睛瞇小或使用其他物品幫忙遮擋陽(yáng)光的照射，以減輕眼睛不適的現(xiàn)象。由于空間內(nèi)亮度會(huì)一直不斷的變化，因此在亮度變化下的空間內(nèi)提高視覺(jué)效能，減少人眼的疲勞感是我們更應(yīng)關(guān)注的重要話題。

1 人眼適應(yīng)性相關(guān)理論

1.1 明適應(yīng)與暗適應(yīng)

當(dāng)人們從較亮的光環(huán)境到較暗的光環(huán)境時(shí)，或從較暗的光環(huán)境到較亮的光環(huán)境時(shí)，由于環(huán)境的亮度變化，人眼會(huì)有一個(gè)適應(yīng)過(guò)程，這段適應(yīng)過(guò)程也就是視覺(jué)適應(yīng)。視覺(jué)適應(yīng)是由于空間中光環(huán)境的亮度變化，人們眼睛通過(guò)瞳孔變化、視覺(jué)細(xì)胞的再調(diào)節(jié)以及人眼在明視覺(jué)、暗視覺(jué)與中間視覺(jué)中的轉(zhuǎn)換來(lái)進(jìn)行適應(yīng)環(huán)境變化的過(guò)程，視覺(jué)適應(yīng)通常來(lái)說(shuō)都很短。由于個(gè)體差異，以及測(cè)定方法的不同，并不能得出明適應(yīng)與暗適應(yīng)時(shí)間的準(zhǔn)確值。

當(dāng)人們從較暗光環(huán)境到較亮光環(huán)境的過(guò)程中，特別是強(qiáng)光下，人眼會(huì)突然感到光線變亮、刺眼發(fā)眩，需要一段時(shí)間去適應(yīng)后才能逐漸看清物品，這段適應(yīng)叫明適應(yīng)，又稱光適應(yīng)，是視覺(jué)適應(yīng)的一種類型。明適應(yīng)的時(shí)間較短，一般來(lái)說(shuō)在人們進(jìn)入較亮的光環(huán)境或是有較強(qiáng)光線直射時(shí)，正常人眼在幾秒鐘內(nèi)就可以初步完成明適應(yīng)，2～3 min內(nèi)即可達(dá)到穩(wěn)定水平，通常人眼徹底的明適應(yīng)也不超過(guò)8 min。暗適應(yīng)即是人眼從明亮環(huán)境到較暗環(huán)境中的適應(yīng)，是指從明亮光環(huán)境下進(jìn)入較暗處或是照明突然關(guān)閉的情況下，人眼的一個(gè)適應(yīng)的過(guò)程。在暗適應(yīng)中，瞳孔直徑會(huì)擴(kuò)大為得到更多的入射光線，從視錐細(xì)胞的進(jìn)行工作，轉(zhuǎn)換為視桿細(xì)胞的工作；初步的暗適應(yīng)需要幾分鐘左右，但徹底的暗適應(yīng)過(guò)程常常需要?dú)v經(jīng)很長(zhǎng)的時(shí)間，大概需要30～40 min。

1.2 邦森-羅斯科定律

眼睛觀察物體時(shí)，必須通過(guò)在一定亮度下使視覺(jué)細(xì)胞活躍起來(lái)，才能產(chǎn)生視覺(jué)感受。在一定條件下，亮度×?xí)r間=常數(shù)。也就是說(shuō)，呈現(xiàn)時(shí)間越短，越需要更高的亮度才能引起視感覺(jué)[3]，如圖1所示。它表明物體越亮，識(shí)別它的時(shí)間可以越短。

圖1 邦森—羅斯科定律[3]

2 動(dòng)態(tài)光環(huán)境實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析

為研究在建筑空間亮度變化過(guò)程中人眼適應(yīng)的變化規(guī)律，需要在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下模擬出不同組合的亮度變化，并探究這些不同的亮度差對(duì)人眼適應(yīng)性與舒適度造成的影響。

2.1 實(shí)驗(yàn)方法

主觀評(píng)價(jià)操作簡(jiǎn)單、分析方便，適用于穩(wěn)態(tài)光環(huán)境，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果受主觀因素干擾較大；客觀測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，適用于所有光環(huán)境，但測(cè)量麻煩、分析復(fù)雜。在本實(shí)驗(yàn)中，采用主觀評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)人眼舒適度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采用客觀測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)適應(yīng)性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.1.1 主觀評(píng)價(jià)

主觀評(píng)價(jià)是通過(guò)主觀評(píng)價(jià)問(wèn)卷的方式獲得受試者的心理狀態(tài)，是對(duì)于主觀情緒以及心理情緒的一種最主要的評(píng)價(jià)手段、應(yīng)用極其廣泛。通常采用量表制或是打分制的形式來(lái)評(píng)價(jià)。主觀評(píng)價(jià)問(wèn)卷具體題目的設(shè)計(jì)需要包含所有需要的指標(biāo)信息，簡(jiǎn)潔明確、清晰易懂以便給受訪者傳達(dá)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。主觀評(píng)價(jià)問(wèn)卷的主要目的是把受訪者的心理狀態(tài)通過(guò)問(wèn)答和打分的形式來(lái)展現(xiàn)出來(lái)。我們對(duì)光環(huán)境舒適度的主觀評(píng)價(jià)問(wèn)卷設(shè)置，就是讓受訪者按照調(diào)查者所規(guī)定的空間環(huán)境及方式去感受，這種感受可以是有針對(duì)性的如視覺(jué)舒適度，或者有整體性的如人體主觀舒適度，不管是哪種感受，空間中的照度、空間尺度、顏色等基礎(chǔ)參量都會(huì)被人包含在舒適度的感受范圍內(nèi)。

此調(diào)查問(wèn)卷分兩大部分：第一部分是對(duì)本實(shí)驗(yàn)研究的亮度變化下的光環(huán)境舒適度的主觀評(píng)價(jià)，采用分級(jí)打分的方式，設(shè)置五個(gè)級(jí)別，分為極不舒適、較不舒適、適中、較舒適、極舒適，用數(shù)字-2到2表示(見(jiàn)表1)。問(wèn)卷還包括受訪者的個(gè)人信息，包括年齡、性別、職業(yè)、學(xué)歷、視力情況等。第二部分包括亮度、照度等物理參數(shù)的內(nèi)容。

表1 舒適度評(píng)價(jià)表格

主觀評(píng)價(jià)方法直接、簡(jiǎn)單、容易理解，應(yīng)用最為廣泛，但容易受到受試者自身主觀因素的影響，準(zhǔn)確率不高，很多時(shí)候并不能準(zhǔn)確地反映受試者的狀態(tài)，結(jié)合其他客觀評(píng)價(jià)方法，可以作為一種輔助手段應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中。

2.1.2 客觀測(cè)量

視疲勞研究常用的生理參數(shù)有腦電(EEG)、心電(ECG)、皮電(GSR)、脈搏波形(PPG)、體溫(SKT)、眼動(dòng)參數(shù)等[4]。通過(guò)對(duì)一些客觀數(shù)據(jù)的測(cè)量，可判定出人體主觀感受。人眼作為直接感受光刺激的器官，眼部活動(dòng)的變化最能直觀地反映出視疲勞。趙峰等[5]的研究表明瞳孔直徑變化與視疲勞程度呈正相關(guān)關(guān)系，光環(huán)境下人眼瞳孔變化越小，視覺(jué)疲勞程度越小，可見(jiàn)度越好，識(shí)別時(shí)間越短。心率隨著觀看視疲勞的增大而增加，和視疲勞具有較好的一致性，并且測(cè)量簡(jiǎn)單，可以用來(lái)作為視疲勞評(píng)估的指標(biāo)[6]。

本實(shí)驗(yàn)選擇了無(wú)線實(shí)時(shí)觀察功能的可穿戴式眼動(dòng)儀，確保了被訪者佩戴的舒適度和行為自由度。研究人員可通過(guò)無(wú)線看到受訪者的實(shí)時(shí)眼動(dòng)軌跡、瞳孔變化和視線停留時(shí)間，從而迅速獲得數(shù)據(jù)和識(shí)別物體的具體時(shí)間。

本文選擇了基于適應(yīng)時(shí)間的視覺(jué)功效法作為研究人眼適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法，主要選用了適應(yīng)時(shí)間來(lái)表征在亮度變化下人眼的視覺(jué)功效，也就是說(shuō)受試者能夠以多快的速度準(zhǔn)確探測(cè)到下一個(gè)目標(biāo)并作出反應(yīng)，即包括了人眼的觀察時(shí)間和身體反應(yīng)時(shí)間。運(yùn)用視覺(jué)功效的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)建立適應(yīng)時(shí)間測(cè)試系統(tǒng)之前，必須運(yùn)用心理物理學(xué)的相關(guān)理論來(lái)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)流程，并清楚分析各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)視覺(jué)功效量的影響。本實(shí)驗(yàn)以辨認(rèn)朗道爾C環(huán)的開(kāi)口方位作為視覺(jué)作業(yè)，朗道爾環(huán)用照象法印在反射比ρ=0.82的無(wú)光白紙上，朗道爾環(huán)的開(kāi)口方位隨機(jī)出現(xiàn)[7]。

2.2 實(shí)驗(yàn)方案

2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置

運(yùn)用視覺(jué)功效的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)建立適應(yīng)時(shí)間測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)裝置主要分為兩部分，一部分是測(cè)試箱部分，另一部分是控制部分。實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)如圖2所示，其中：1—測(cè)試箱體；2—無(wú)光白紙板；3—轉(zhuǎn)軸；4—聯(lián)軸器；5—步進(jìn)電機(jī)；6—轉(zhuǎn)換器；7—導(dǎo)線；8—測(cè)試按鈕；9—直流電源；10—TSC89752型單片機(jī)；11—控制按鈕。

圖2 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)圖

1)測(cè)試箱部分。實(shí)驗(yàn)裝置的測(cè)試部分由長(zhǎng)方體空箱、LED可調(diào)節(jié)燈帶及印有朗道爾C環(huán)的無(wú)光白測(cè)試板組成，如圖3所示。測(cè)試板選擇了朗道爾環(huán)作為視標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)如下：朗道爾環(huán)的開(kāi)口角度符合人眼一般水平的角分辨力水平閾值，以便于觀察者準(zhǔn)確地辨別在通用的國(guó)際眼科學(xué)會(huì)朗道爾環(huán)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定在5 m視距上能辨別 1′的開(kāi)口時(shí)，人眼視力為1.0，識(shí)別 2′的開(kāi)口時(shí)，人眼的視力為0.5，標(biāo)準(zhǔn)的朗道爾環(huán)直徑為7.5 mm、環(huán)粗和開(kāi)口均為1.5 mm朗道爾環(huán)的黑線條寬度與缺口寬度均為直徑的1/5，如圖4所示。

圖3 實(shí)驗(yàn)裝置主體測(cè)試箱部分

圖4 視標(biāo)

測(cè)試箱的主體部分是由五塊白色雪弗板組成的一個(gè)不透光的無(wú)蓋長(zhǎng)方體空箱，空箱內(nèi)部反射比均勻。長(zhǎng)方體無(wú)蓋一側(cè)正對(duì)受試者，在受試者眼睛視線高度處，開(kāi)出一個(gè)正方形洞口，洞口大小要比朗道爾C環(huán)所在的無(wú)光白紙測(cè)試板小。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將白紙板與箱體貼緊，不留出任何縫隙。箱體內(nèi)部安裝LED無(wú)極調(diào)控?zé)?，LED無(wú)極遙控調(diào)光燈帶配有調(diào)控遙控器，可實(shí)現(xiàn)從遠(yuǎn)端精準(zhǔn)控制。無(wú)極調(diào)控?zé)粼O(shè)置的位置不會(huì)對(duì)人眼產(chǎn)生眩光影響且使空間內(nèi)亮度分布均勻。該LED燈在實(shí)驗(yàn)環(huán)境內(nèi)測(cè)試出測(cè)試點(diǎn)最高照度可在100～12 000 lx中調(diào)節(jié)。為彌補(bǔ)低照度的不足，安裝四個(gè)小燈泡，滿足低照度的需求。燈的角度朝向朗道爾C環(huán)所在的無(wú)光白紙板，形成漫反射光環(huán)境，禁止直射入受試者的眼睛，避免產(chǎn)生眩光。

2)控制部分。實(shí)驗(yàn)裝置的控制部分由TSC89752單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、直流電源、控制按鈕及遙控器組成。LED無(wú)極調(diào)控?zé)粲袦y(cè)試人員使用遙控器在后方進(jìn)行控制。朗道爾環(huán)所在的白紙板粘貼在電機(jī)上，通過(guò)穩(wěn)壓直流電源輸出穩(wěn)定的電壓，連接設(shè)置好程序的單片機(jī)及電機(jī)。單片機(jī)連接一個(gè)控制按鈕，以供受試者識(shí)別出開(kāi)口方向后按下。單片機(jī)上有記錄從電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)到受試者按下按鈕的時(shí)間顯示板。

實(shí)驗(yàn)中，使用TSC89752型單片機(jī)作為處理前端。隨著受試者在不同環(huán)境下對(duì)箱體視窗處的“C”字測(cè)試板中開(kāi)口方向做出判斷，單片機(jī)會(huì)將受試者適應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)上載至PC端，按下控制按鈕后，將信息反饋給步進(jìn)電機(jī)，以完成測(cè)試板的轉(zhuǎn)動(dòng)。在單人、單組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，程序?qū)⑸梢粋€(gè)對(duì)應(yīng)環(huán)境條件下僅包含每個(gè)測(cè)試板所對(duì)應(yīng)的人體適應(yīng)速度的數(shù)據(jù)集合。

實(shí)驗(yàn)裝置中的控制部分如圖5所示。

圖5 實(shí)驗(yàn)裝置控制部分照片

2.2.2 參數(shù)測(cè)試儀器

1)全數(shù)字色度計(jì)、照度計(jì)。具有快速測(cè)量、全量程測(cè)量、精度高、手持便攜的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)照度、色溫等相關(guān)參數(shù)的測(cè)量。

2)輝度計(jì)。輝度計(jì)是一種亮度色度計(jì)，應(yīng)用于各種亮度、色度、色溫、對(duì)比度等項(xiàng)目測(cè)定。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)流程

實(shí)驗(yàn)需要在光學(xué)暗室條件下進(jìn)行，確保該實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)外界光照的干擾。實(shí)驗(yàn)選取測(cè)試板照度作為唯一變量，控制其他變量不變。

通過(guò)隨機(jī)化的原則抽樣選出50名滿足如下要求的受試者參與實(shí)驗(yàn)：年齡20～35歲，25男25女，共50人，矯正視力≥5.0，其他視功能正常，身心健康，統(tǒng)計(jì)并記錄受試者名單，逐一記錄受試者的年齡、性別等個(gè)人信息。在實(shí)驗(yàn)前，需要向受試者傳達(dá)清楚實(shí)驗(yàn)的流程。正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)每位受試者進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)取平均值，以確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。每次實(shí)驗(yàn)后需要對(duì)受試者進(jìn)行主觀量表評(píng)價(jià)。

確定某一實(shí)驗(yàn)時(shí)間，在受試者開(kāi)始每組實(shí)驗(yàn)前，佩戴上生理監(jiān)測(cè)設(shè)備，首先測(cè)量實(shí)驗(yàn)對(duì)象初始心率等客觀生理參數(shù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。為了讓受試者適應(yīng)初始照度下的光環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，讓受試者根據(jù)初始照度適應(yīng)不同的時(shí)間，待受試者認(rèn)為眼睛對(duì)此光環(huán)境已經(jīng)完全適應(yīng)且穩(wěn)定后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，受試者的眼睛應(yīng)一直注視朗道爾環(huán)測(cè)試板，且實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中始終用雙眼進(jìn)行觀察。

步驟1：將光源投射至背景，達(dá)到提高照度均勻度且不產(chǎn)生眩光的目的。實(shí)驗(yàn)時(shí)，空間內(nèi)照度由實(shí)驗(yàn)人員按測(cè)試表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定，實(shí)驗(yàn)人員首先按下復(fù)位按鈕，完成對(duì)上一次數(shù)據(jù)的清理工作。控制按鈕來(lái)控制單片機(jī)啟動(dòng)，提示受試者手持測(cè)試按鈕，進(jìn)而開(kāi)展實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作。

步驟2：實(shí)驗(yàn)人員按下啟動(dòng)按鈕，此時(shí)電機(jī)開(kāi)始帶動(dòng)測(cè)試板一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)停止的同時(shí)，燈光切換，空間中的照度變成另外一個(gè)照度，與此同時(shí)，測(cè)試板上的朗道爾環(huán)固定在某一角度，并且觸發(fā)單片機(jī)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)計(jì)時(shí)程序。

步驟3：亮度切換后，受試者觀察測(cè)試板中朗道爾環(huán)的“C”的開(kāi)口方向，待受試者眼睛識(shí)別出后，眼睛盯住開(kāi)口方向不動(dòng)，說(shuō)出開(kāi)口方向并按下按鍵。此時(shí)，單片機(jī)計(jì)時(shí)停止，并向PC端上載單次適應(yīng)時(shí)間。

步驟4：將適應(yīng)時(shí)間與眼動(dòng)儀記錄時(shí)間進(jìn)行整合，達(dá)到消除個(gè)人誤差的目的。

步驟5：實(shí)驗(yàn)人員確定數(shù)據(jù)已經(jīng)錄入完成后，需要受試者為本次亮度變化的舒適度進(jìn)行打分并記錄，調(diào)整光源亮度讓受試者休息10～40 min適應(yīng)環(huán)境后，返回步驟1進(jìn)行下一組實(shí)驗(yàn)。待收集充足的測(cè)試數(shù)據(jù)后，實(shí)驗(yàn)測(cè)試停止。

步驟6：待實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)束后，再次對(duì)受試者進(jìn)行生理參數(shù)的測(cè)量，并記錄下與實(shí)驗(yàn)前的進(jìn)行對(duì)比。完成上述工作后，有請(qǐng)下一位實(shí)驗(yàn)對(duì)象重復(fù)此實(shí)驗(yàn)過(guò)程，直至實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)束。實(shí)驗(yàn)照片如圖6所示。

圖6 實(shí)驗(yàn)照片

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

全部實(shí)驗(yàn)完成后，在整理的過(guò)程中可以手動(dòng)剔除存在較大誤差的數(shù)據(jù)，然后對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合匯總，采用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。由于照度遞增與照度遞減的人眼適應(yīng)機(jī)制不同，因此將數(shù)據(jù)中的照度遞增和照度遞減狀態(tài)分開(kāi)整理分析，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

2.3.1 正態(tài)性檢驗(yàn)

對(duì)于實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)我們需要進(jìn)行相關(guān)性分析，為確定相關(guān)性分析的方法，首先要對(duì)適應(yīng)時(shí)間與舒適度評(píng)分的變量進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)。在照度遞增條件下，變量的正態(tài)性檢驗(yàn)，顯著性P值均大于0.05，故符合正態(tài)分布，如表3所示，因此在照度遞增條件下，適應(yīng)時(shí)間和舒適度評(píng)分采用皮爾遜相關(guān)分析方法。

表3 照度遞增條件下正態(tài)性檢驗(yàn)

而照度遞減條件下，適應(yīng)時(shí)間不符合正態(tài)分布，如表4所示，因此在照度遞減條件下，適應(yīng)時(shí)間和舒適度評(píng)分采用斯皮爾曼相關(guān)分析方法。

表4 照度遞減條件下正態(tài)性檢驗(yàn)

2.3.2 相關(guān)性分析

由表5得知，在照度遞增條件下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示人眼適應(yīng)時(shí)間與舒適度評(píng)分的皮爾遜相關(guān)系數(shù)r=-0.475，顯著性為0.001且滿足小于0.05的要求，說(shuō)明人眼適應(yīng)時(shí)間與舒適度評(píng)分的相關(guān)性是真實(shí)存在的且檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)較高，呈現(xiàn)中等程度的負(fù)相關(guān)，即隨著適應(yīng)時(shí)間的增加，人眼的舒適度評(píng)分降低。

表5 照度遞增條件下適應(yīng)時(shí)間與舒適度的皮爾遜相關(guān)性

在照度遞減的條件下，通過(guò)斯皮爾曼相關(guān)分析，可以得出適應(yīng)時(shí)間與舒適度評(píng)分的相關(guān)系數(shù)為-0.579，且顯著性為0.002，如表6所示，可以得出適應(yīng)時(shí)間與舒適度評(píng)分呈中等程度的負(fù)相關(guān)。

表6 照度遞減條件下的斯皮爾曼相關(guān)性

綜上所述，在照度遞增和遞減條件下，得到的結(jié)論均是：適應(yīng)時(shí)間與舒適度評(píng)分呈現(xiàn)中等程度的負(fù)相關(guān)。

通過(guò)對(duì)照度遞增和照度遞減使用不同相關(guān)性分析方法得出的結(jié)論，我們可以總結(jié)發(fā)現(xiàn)，雖然使用了不同的相關(guān)性分析方法，但得到的結(jié)論卻是相似的，更加可以證明適應(yīng)時(shí)間與主觀舒適度評(píng)分呈負(fù)相關(guān)結(jié)論的正確性，即隨著適應(yīng)時(shí)間的增加，人眼的舒適度降低，也就是說(shuō)，人眼的適應(yīng)性與舒適性是具有負(fù)相關(guān)的，適應(yīng)時(shí)間可以在客觀角度反映出人眼的主觀舒適度。

2.3.3 回歸分析

通過(guò)使用回歸分析來(lái)進(jìn)一步確定兩種變量的關(guān)系趨勢(shì)，對(duì)照度遞增中的適應(yīng)時(shí)間與舒適度評(píng)分進(jìn)行曲線回歸分析，首先選擇出擬合優(yōu)度最高的分析方式，再通過(guò)曲線回歸分析得到的函數(shù)擬合曲線。曲線與回歸方程如圖7(a)所示，同時(shí)也驗(yàn)證了前文舒適度評(píng)分與適應(yīng)時(shí)間呈負(fù)相關(guān)的結(jié)論。在照度遞增的情況下，舒適度評(píng)分取大于1分(較舒適)為滿足人眼舒適的區(qū)間，通過(guò)回歸方程得出滿足人眼舒適的適應(yīng)時(shí)間區(qū)間為小于0.73 s；舒適度評(píng)分-2分為極不舒適，即適應(yīng)時(shí)間超過(guò)2.03 s為極不舒適。對(duì)于在照度遞減的條件下，舒適度評(píng)分與適應(yīng)時(shí)間的函數(shù)擬合曲線同樣也為復(fù)合曲線，如圖7(b)所示，將舒適度評(píng)分也取大于1分的較舒適區(qū)間，得出適應(yīng)時(shí)間小于0.75 s為較舒適；適應(yīng)時(shí)間超過(guò)3.70 s為極不舒適。

圖7 舒適度評(píng)分與適應(yīng)時(shí)間的擬合曲線

通過(guò)對(duì)回歸曲線的分析，可以發(fā)現(xiàn)，照度遞減條件下的適應(yīng)時(shí)間區(qū)間要大于照度遞增的適應(yīng)時(shí)間區(qū)間，且照度遞增函數(shù)曲線的斜率k值絕對(duì)值均要小于照度遞減的函數(shù)曲線，主要原因是由于人眼的視覺(jué)特性不同，人眼暗適應(yīng)的時(shí)間要比明適應(yīng)的適應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。因此，得出照度遞增的條件下，人眼的適應(yīng)時(shí)間相對(duì)更短的結(jié)論。也就是說(shuō)，人們?cè)谟闪炼容^暗空間向較明亮空間過(guò)渡時(shí)，更易被人們認(rèn)為是較舒適。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)亮度變化下人眼適應(yīng)性與舒適度的實(shí)驗(yàn)研究，將主觀評(píng)價(jià)、客觀測(cè)量?jī)煞N實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合靈活運(yùn)用，可以具有主觀評(píng)價(jià)操作簡(jiǎn)單、分析方便以及客觀測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，從而獲得更為科學(xué)準(zhǔn)確的研究結(jié)果。

通過(guò)主客觀實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了以亮度為單一變量的條件下，人眼適應(yīng)時(shí)間與主觀舒適度評(píng)分呈負(fù)相關(guān)結(jié)論的正確性，即隨著適應(yīng)時(shí)間的增加，人眼的舒適度降低，適應(yīng)時(shí)間可以在客觀的角度反映出人眼的主觀舒適度，人眼的適應(yīng)性與舒適度是具有負(fù)相關(guān)性。

通過(guò)對(duì)適應(yīng)時(shí)間與舒適度評(píng)分的回歸曲線的分析，得出在照度遞減的條件下，人眼適應(yīng)時(shí)間區(qū)間要大于照度遞增的適應(yīng)時(shí)間區(qū)間，且照度遞增函數(shù)曲線的斜率k值絕對(duì)值均要小于照度遞減的函數(shù)曲線，也就是說(shuō)，在照度遞增的條件下，人眼的適應(yīng)時(shí)間相對(duì)更短，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了人們由較暗空間向較亮空間過(guò)渡時(shí)更易被認(rèn)為是較舒適的，也為建筑空間光環(huán)境的設(shè)計(jì)及改造提供了新思路，即在設(shè)計(jì)中，可以按照人流行進(jìn)方向進(jìn)行亮度遞增的過(guò)渡，從而優(yōu)化建筑空間光環(huán)境。