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如何确定LED路灯视觉感知质量和不同灯具性能
作者:jindzm 发布于:2018-04-04 18:11 点击量:
路灯的目的是为了照亮周围的环境 - 包括道路和邻近区域,以便使用该区域的人可以充分感知该区域及其周围环境。 因此,路灯是确保安全的重要手段,可以防止意外事故和非社会因素。 事实上,在一些研究中,路灯与安全感和事故减少有关,这也和LED路灯视觉感知质量和不同灯具性能有关

本文是分为两部分的系列文章中的一部分,这些系列文章被分类为“LED路灯的完整指南”,供那些对该主题感兴趣的人,是道路机构的员工,甚至是那些希望在街道上获得洞察力的地方层面的员工 照明以及LED技术如何能够极大地改善道路安全和眼睛吸引力。

让我们从那里开始理想的路灯; 我们将继续提供有关视觉感知质量和不同灯具性能。

灯光的感知与理想的路灯
光线被眼睛的视网膜感知。 眼睛中的锥形细胞在明亮的光线下工作并记录颜色,而棒状细胞在昏暗的光线下工作并记录光线的存在。 反过来,视网膜也不会受到瞳孔的过度照射。 瞳孔根据光线的变化改变其大小。 因此,瞳孔在昏暗的光线下开阔,在明亮的光线下变得非常小 - 从而控制进入眼睛的光量,并保护视网膜免受过度的光线损害光敏细胞。

瞳孔肌肉在昏暗的灯光下最放松,在明亮的光线下最紧缩。 因此,当光线过强时,这些肌肉会迅速疲劳。

由于这些原因 - 路灯应产生良好的光线质量,以确保物体之间良好的对比度和良好的色彩歧视。路灯应提供恒定的照明等级。 波动的灯光或变化的照明水平会导致瞳孔肌肉快速疲劳。

灯输出的光
来自道路和其他表面的光线反射
显色能力
由光的S / P比确定的中间视力
最大流明,平均流明和最低流明之间的比率
光的均匀分布
切断夹具的角度
安装路灯杆的高度 - 最佳路灯杆高对于正确的照明密度非常重要。 随着安装杆的高度增加,灯的占位面积增加,但光密度减小。

路灯亮度
光度是灯泡的光输出。 产生大量光线的小型灯泡在直接观看时会产生更高的亮度和随之而来的眩光。 另一方面,我们的LED路灯系统由多个发光点组成,从而减少眩光。

光和天底之上的角度
最低点代表垂直于地面的灯中线。 金定照明将灯光分类为“完全切断”,“半切断”和“非切断”是基于光线在最低点之上80和90度的分散。

以下是可视化表示的相同信息:
 
显然,完全切断的灯光将更多的光线向下引导。 这意味着可以最大限度地减少天空中的漏光。 另外的优点是可以使用耗电量较低的灯,因为浪费被最小化。只需增加一个遮光罩,就可以将更多的光线聚焦在感兴趣的区域,从而以更少的流明提供更好的照明,并减少与邻居邻居跑步的可能性。 LED灯不需要添加遮光罩。 更好的光线角度和更高质量的光学元件使室外光线更加美观。

最近,金定照明强调了灯具的BUG评级系统。 该系统更全面,并对三个参数 - 背光,近光和眩光进行评估。 由于大多数城市仍在使用较早的分类,因此我们将在此讨论中坚持使用它。LED路灯视觉感知质量和不同灯具性能。

全关灯的重要性是什么?
完全切断的灯最大限度地减少了环境光污染,并有助于节省用于照亮天空的钱。 减少天空中的环境光线使得天空'夜间友好'让天文学家观察天体,并将人为照明对夜间动物和植物的昼夜节律的影响降到最低。
 
路灯照亮天空的光线泄漏清晰可见。 这种夜空光污染对天文学家来说是一项重大挑战。 完全切断LED路灯正确安装可以解决这个问题。

然而,安装全城熄灯的唯一最重要的原因是,在全球大部分地区,除了完全熄灭的灯光都可能是非法的。

例如,要求所有用于户外照明的灯具(除了那些指定的)必须按照IES的定义完全切断。 街道照明的目的不仅仅是为了提供一个安全的夜间环境,而且也是为了保护普通美国人享有夜晚星空璀璨的美景。 实际上,倾斜完全关闭的灯可能导致违反室外照明代码。

 
不同类型灯具的光线足迹
上图显示了根据金定照明分类的一些基本类型灯具和沿道路的典型位置。 因此,虽然5型适合360度照明占地面积安装,但1型最适合沿道路中线安装。
 
测量流明中灯的光输出的问题
计算灯的发光输出的方法假定零光反射。实际上取决于表面颜色,可能会反射不同的光量,导致不同的亮度。例如,如果黄色的光线照射绿色的物体,例如所有的光线都会被吸收,物体会呈现黑色。如果绿色物体被放置在黑色表面上 - 根本看不到!

在实践中,绿色物体例如由几种颜料组成 - 叶绿素,类胡萝卜素和叶黄素等,并且反射少量黄光并呈现浅灰色。这是LPS灯用于路灯应用时需要非常高亮度输出的原因之一,因为这些灯只能产生一种颜色的光谱。另一方面,LED路灯具有更丰富的光谱。因此,物体之间的颜色差异被突出显示,有助于对比度,并导致更好的视觉敏锐度感觉更好的安全感和更少的流明。然后在本网站的其他地方解释了暗视流明的概念,由于眼睛的视杆细胞的响应,导致高CRI灯更好的性能。最终的结果是需要更少的流明来照亮一个区域。

S / P比率在确定瞳孔流明方面至关重要。 HPS灯的S / P比率为0.62,而LED灯的S / P比率为1.9。 使用公式
瞳孔流明=明视流明* [S / P] 0.78
HPS灯产生的1个明视流明= 0.69瞳孔流明

由LED灯产生的1个明视流明= 1.65瞳孔流明。 换句话说,当涉及到视觉时,由LED灯产生的每个明视流明相当于由HPS灯产生的1.65 / 0.69 = 2.4明视流明。 在威斯康星州,生产LED灯的8040流明替代了19000流明,在学校停车场生产HPS灯。 然而,停车设施的使用者认为照明有明显的改善。 比率19000/8040或2.36非常接近上述2.4的理论比率。 当然,改进的一部分是因为LED灯具的光线更好地控制和均匀。

在大道LED路灯试验的这张照片中,前三个灯(左,右,左)是LED,其余是金属卤化物灯。 LED路灯在地面上具有低眩光和均匀的光分布。 它们也消耗了金属卤化物灯的一半能量。 在街道的另一边,金属卤化物灯显示出相当强烈的眩光,并且很容易理解为什么这些灯会对驾驶员造成危害。

LED路灯的视觉感知质量不仅对人对昆虫的影响是严重,为什么对LED路灯对昆虫的影响有兴趣有多种原因。欧洲的研究表明,数百万昆虫被路灯吸引并消亡。像苍蝇这样的昆虫在夜间被街灯所吸引,特别是在夏季。这些昆虫除了增加清理灯具和街道人行道以清除死虫之外,还可能成为城市滋扰。苍蝇被LED和HPS灯吸引的程度,并发现虽然HPS灯实际上涂有鲱鱼苍蝇,但LED灯含有固定装置的苍蝇很少。

无论您的动机如何 - 拯救生命,降低清洁成本,减少昆虫蜂拥滋扰或纯粹的审美趣味--LED路灯具有很多承诺。

几个城市在二十年前经历了重大改造计划。当时安装的许多灯具和固定装置即将结束使用寿命。非常重要的一点是,选择下一套LED街道照明技术时,如果选择了错误的照明系统,可能会在未来20 - 30年内浪费能源浪费或维护密集型设备。

在选择LED路灯等照明技术时,考虑未来照明领域的发展也是一个明智之举。这样才能改进LED路灯的视觉感知质量和街灯灯具的性能。一些最有希望的发展是
 
智能灯 - 无论是运动传感器还是那些能够根据环境光线水平来改变输出以保持均匀照明的智能灯。一家大型零售店安装了49瓦电力的LED灯,但当他们感觉到活动时,它们的亮度达到149瓦。同样,可以开发控制技术,使传感器能够将光输出与环境光水平相匹配 - 使用少量电力在傍晚和傍晚时分产生少量光线。使用灯光作为信息收集点 - 关于气象条件和交通流动。
使用与灯杆集成的太阳能电池板,以确保分布式发电并进一步减少照明对环境的影响。通过电源线使用手动控制灯
 
金定照明目前正在试验这些技术。它选择LED技术进行照明,因为它是当今市场上功能最多的灯。毕竟,人类因其智慧而走到了尽头。照明应该没有什么不同。
你应该购买新的或只是改造?
今天的另一个可行方案是使用我们的一款优质金卤灯替代品(和HPS)的LED改型套件改装您现有的灯具。 有很多原因可能会导致您需要改造而不是替换。 其中一个原因是一些城市的立法规定,如果更换灯具,需要对基础设施进行大量投资(更换灯杆等),但是改造现有的灯具可以让它们成为外观设计,从而为您节省额外的成本 你不指望。 改装套件可以与您现有的镜头和光学镜头配合使用,只需将其视为简单的灯泡和镇流器更换即可。

希望在未来金定照明在LED路灯视觉感知质量和不同灯具性能方面发挥自己的力量。