动态光对人类警觉性和任务表现的影响

摘要

LED照明正在快速取代传统照明进入诸多领域，如家居照明、办公室照明、汽车照明和医疗照明等。LED照明不仅可以实现光谱可调，产生高质量的照明环境，同时也可达到提高人类表现的目的。第三类感光细胞ipRGC的发现促进了非视觉光生物效应研究的发展。现阶段光照对人类的非视觉影响的研究主要是针对静态光。文本的目的是研究不同的色温变化频率及不同色温变化范围的的动态光对人类警觉性和任务表现的影响。
　　本文首先总结了非视觉光生物的研究现状，包括单色光、模拟日光等静态光照，以及光色温或者亮度随着时间变化的动态光对人类警觉性的影响，接着介绍了本文中提到的色度学知识、人眼的三种感光细胞以及光照影响人类表现的途径。第三章介绍了本次课题研究的实验装置，包括实验挑选受试者的要求、实验的光照环境、实验流程及实验的评价指标，包括主观量表、生理信号、生理化学指标和任务表现等。第四章和第五章分别介绍了动态光对人类警觉性和任务表现的影响结果，其中，主观警觉度、脑电alpha波能量，N-back反应时间和褪黑素浓度结果均显示高色温变化范围下的警觉度要显著性的高于低色温环境，而频闪值CFF结果显示受试者在高色温光环境下更疲劳，脑电beta波、alpha-theta波能量的结果显示高色温变化频率下的警觉度显著性的高于低色温变化频率的光环境。总而言之，受试者在更高色温及更短周期的光环境下表现出更高的警觉性。最后一章总结了全篇，并对该方向提出了展望。本次研究可用于通过LED照明克服人们饭后疲倦，提高警觉性，改善工作效率。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题的研究背景与意义

1．2 LED照明产业环境及市场需求

1．3 光生物的研究现状

1．3．1 静态光对人类警觉性的研究

1．3．2 动态光对人类警觉性的研究

1．4 课题的研究内容与目标

1．5 章节安排

2 光照对人类表现的研究依据

2．1 色度学基本知识

2．1．1 光度量的基本概念

2．1．2 CIE三刺激值

2．1．3 CIE色品图

2．1．4 普朗克轨迹

2．1．5 相关色温CCT

2．2 感光细胞

2．3 光影响人类表现的途径

2．4 实验的统计分析原理

3 课题研究方案

3．1 实验光环境

3．2 实验流程

3．3 受试者

3．4 测试方法

3．4．1 主观量表

3．4．2 脑电生理信号

3．4．3 频闪值CFF生理信号

3．4．4 生理化学信号

3．4．5 任务表现

4 动态光对受试者警觉性的影响

4．1 受试者差异性分析

4．2 脑电信号结果

4．3 主观量表结果

4．4 频闪值CFF结果

4．5 唾液分析结果

4．6 本章小结

5 动态光对受试者任务表现的影响

5．1 N-BACK实验结果

5．2 GO-NOGO任务实验结果

5．3 MATB-Ⅱ任务实验结果

5．4 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

作者简介

攻读硕士期间发表的论文