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眩光

眩光

眩光(glare)是指视野中由于不适宜亮度分布,或在空间或时间上存在极端的亮度对比,以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。视野内产生人眼无法适应之光亮感觉,可能引起厌恶、不舒服甚或丧失明视度。在视野中某-局部地方出现过高的亮度或前后发生过大的亮度变化。眩光是引起视觉疲劳的重要原因之一 。

眩光是由户外强光在镜片和其它表面上产生反射所引起的。它对眼睛具有一定的影响并造

成眼部不适,在驾驶或户外运动时产生的眩光有可能引起一定的危险。

在第二次世界大战中对于英国有重要战略意义的苏伊士运河,面临着德国战机的轰炸破坏,运河建筑庞大,也很繁忙,传统的伪装方法显然很难使运河不被德军发现,于是有人提出了一个很好的建议:"如果你想使某一样东西不被人看见,魔术师可以帮到你",因此英国人找到一位著名的魔术师Mr.Maskelyne。魔术师沿着运河设置了许多旋转的探照灯,对于夜里光顾的敌军轰炸机驾驶员产生了大量眩光,令其很难发现运河的确切位置;同时敌机的挡风玻璃上常附着的灰尘、水珠及一些划痕对强烈的光束照射发生散射,进一步干扰了敌军的视线,就这样英国人在二战中成功的保住了苏伊士运河。

眩光(Glare)通常被用来描述明亮的阳光海滩或是积雪的山顶这样的一种环境状况,1984年北美照明工程学会对眩光的定义为:在视野内由于远大于眼睛可适应的照明而引起的烦恼、不适或丧失视觉表现的感觉。眩光的光源分为直接的,如太阳光、太强的灯光等,和间接的,如来自光滑物体表面(高速公路路面或水面等)的反光。根据眩光产生的后果主要归结为三种类型:不适型眩光、光适应型眩光和丧能型眩光。

眩光的干扰(展示光环境尺度)

眩光主要是由于光源位置与视点的夹角造成的。亮度极高的光源,经过反射而产生的高度极高的光或者强烈的亮度对比,就会让观众产生眩光。展览环境中的眩光有一次发射眩光还有经过二次反射产生的眩光。眩光不但会造成视觉上的不适应感,而且强烈的眩光还会损害视觉甚至引起失明。对于展示光环境来说,控制眩光很重要。

CIE对于眩光限制的质量等级

质量等级

作业或活动的类型

A(很高质量)

非常精确的视觉作业

B(高质量)

视觉要求高的作业,中等视觉要求的作业,但需要注意力高度集中

C(中等质量)

视觉要求中等的作业,注意力集中程度中等,工作者有时要走动

D(质量差)

视觉要求和注意力集中程度的要求比较低,而且工作者常在规定区域内走动

E(质量很差)

工作者要求限于室内某一工位,而是走来走去,作业的视觉要求低,或不为同一群人持续使用的室内区域

该表也可以看作是照明质量的分级。从A向E变化,亮度限制的要求逐渐降低,眩光逐渐增加,照明的质量逐渐下降。A类照明质量非常好,C类是中等质量,E类非常的差。

不适型眩光是指在某些太亮的环境下感觉到的不适,例如坐在强太阳光下看书或在一间漆黑的房子里看高亮度的电视,当人眼的视野必须在亮度相差很大的环境中相互转换时,就会感到不适。这种不舒服的情况会引起眼的一种逃避动作而使视力下降。在美国路易斯安娜洲闷热潮湿的薄暮中一辆由西向东行驶的大卡车发生了故障,停在了路边,夜幕渐渐降临,黑色的卡车很难被其它车辆看到,于是一位恰好路过的好心司机打开了车头灯,以警告卡车这条在线的车辆,就在这时,一位驾驶着有划痕的挡风玻璃的小车正由西向东接进了这辆卡车,车头灯光束通过挡风玻璃发生了散射,扰乱了小车驾驶员的视觉,结果他还没看到卡车就成为交通事故的牺牲品。

在生活中我们可以通过调整某些环境因素来尽量保持视野中各种光线亮度的趋向一致,才能减少这种眩光对我们的影响。例如当人在漆黑的房子里看电视时点一盏小灯便可避免不适型眩光。平时生活中经常遇到的使用计算机引发的视疲劳其实也与不适型眩光有关,计算机显示屏本身的亮度与周围环境的光线是否协调很关键;比如显示屏放在明亮的窗前时眼会感到来自显示屏周围的眩光,这时重新调整显示屏的位置或安装窗帘则可以解决问题;相反,如果周围环境光线太暗,使用者也会感到来自屏幕的眩光而产生后像效应,导致眼疲劳与视物模糊。如果引起眩光是来自光滑物体表面的反光,这种反光是特殊的,其中大部份被形成了偏振光,即光线被限定在一个平面中振动,这时普通的滤光镜并不起作用,只有偏振光眼镜来消除这种眩光。

另一种眩光被称为光适应型眩光,指的是当人从黑暗的电影院(或地下遂道)走入阳光下双眼视觉下降的一种现象。主要原因是由于强烈的眩光源在人眼的视网膜上形成中央暗点,引起长时间的视物不清。当某些人患有眼底疾病(尤其是黄斑病变)时,由于视网膜上光感受细胞的明适应功能受到损害,对这种眩光的反应会更重。

最后一种眩光被称为丧能型眩光。丧能型眩光是指由于周边凌乱的眩光源引起人眼视网膜像对比度下降从而导致大脑对像的解析困难的一种现象,类似于幻灯机在墙上的投影受到旁边强光的干扰而导致成像质量下降的表现。有许多眼部因素会引起丧能型眩光,最常见的是老年白内障的患者,当人眼晶体开始出现点状混浊时,引起进入眼球的光线发生散射,从而使患者感觉视物模糊(由于点状混浊常由极小微粒组成,所以散射的光线以短波长的光线为主,如蓝光);另外随着年龄的增长,人眼晶体吸收处理紫外线的能力也会下降,由此导致的一些杂光也会产生丧能型眩光影响视网膜成像的质量(晶体在吸收310-410nm紫外线后激发波长接近530nm的杂光);光线是由可见光与不可见光组成的,不可见光中又包含紫外线光和红外线光,所以临床上要分清眩光光源的类型、产生眩光的原因来防治眩光。而拥有一部专门的镜片光谱透过率测量仪(如TM-1型 Topcon公司生产) ,就可以测出不同波长的光线通过镜片的透过率从而了解镜片的防眩光功能。如果眩光是由普通光源形成的,则可以配带一些能滤掉特定短波长光线的滤光镜片来保持视网膜像的质量,由于这种镜片能消除多余的散射光,就能够增加对比敏感度,使人感觉视物更清晰,但同时要注意这种镜片也会带给配带者色觉上的一些干扰和紊乱。如果怀疑引起丧能型眩光的原因是人眼晶体吸收处理紫外线的能力下降,这时就需配带能过滤掉400nm以下波长紫外线的眼镜来解决这一问题;而生活中如阳光下高速公路路面、雪地和沙滩上的反光引起的眩光则可以配带偏振光眼镜来消除疲劳,增强视力.

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