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科鲁伊索夫曲线

科鲁伊索夫曲线(Kruithof curve)描述了照度水平和色温的区域,这些区域通常被认为对观察者来说是舒适的或令人满意的。曲线由荷兰物理学家Arie Andries Kruithof收集的心理物理学数据构建而成,尽管原始实验数据并未出现在曲线上。有界区域内的照明条件经验性地评估为令人愉悦或自然,而区域外的条件被认为不舒服,不愉快或不自然。 Kruithof曲线是一种足够的模型,用于描述被认为是自然的或者非常类似于黑体的喜悦来源,但是它在描述人类偏好方面的价值一直受到室内照明进一步研究的质疑。

例如,自然日光的色温为6500 K,照度约为104至105勒克斯。这种色温 – 照度对产生自然的色彩再现,但如果在低照度下观看,则会显得偏蓝。在典型的室内办公室照度约为400勒克斯的情况下,令人愉快的色温较低(介于3000和6000K之间),并且在典型的家庭照度约为75勒克斯的情况下,令人愉快的色温甚至更低(介于2400和2700K之间)。这些色温 – 照度对通常分别用荧光灯和白炽灯来实现。值得注意的是,令人愉快的曲线区域包含可与自然光照环境相媲美的色温和照度水平。

历史
在1941年荧光灯照明的出现中,Kruithof进行了心理物理实验,为设计人造照明提供技术指导。使用气体放电荧光灯,Kruithof能够操纵发出的光的颜色,并要求观察者报告源是否令他们满意。他呈现的曲线草图由三个主要区域组成:中间区域,对应于被认为令人愉悦的光源;较低的地区,这对应于被认为是冷淡和昏暗的颜色;和上部区域,其对应于温暖且不自然的彩色的颜色。这些地区虽然近似,仍然用于确定适合家庭或办公室的照明配置。

感知和适应
Kruithof的发现直接关系到人类适应光照变化。随着照度降低,人体对蓝光的敏感度增加。这就是所谓的Purkinje效应。当亮度水平降低时,人类视觉系统从适光(视锥控制)视觉切换到视觉(视杆控制)视觉。棒对蓝色能量具有非常高的光谱灵敏度,而锥体对红色,绿色和蓝色具有不同的光谱灵敏度。由于暗视觉中的主导感光器对蓝光最为敏感,因此人类对蓝光的敏感度增加。正因为如此,在较低的亮度水平下,通常认为较高(较蓝)的色温的强烈来源令人不快,并且存在范围较小的令人愉快的光源。随后,随着亮度水平的提高,悦目光源的范围在明视觉中增加。

批评
虽然该曲线已被用作设计室内空间的人造光源的指南,但一般建议在低照度下使用低相关色温的光源,Kruithof没有描述评估方法,自变量和测试样品用于开发曲线。没有这些数据或其他验证,结论不应被认为是可信的。后续工作不支持照度和CCT之间的关系。

照度和CCT已经在许多室内照明研究中进行了检验,这些研究一致证明了与Kruithof所建议的不同关系。这些研究没有建议上限和下限,而是不建议CCT具有显着的效果,而照度建议仅用于避免低于300勒克斯的水平。

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深度学习
如所呈现的Kruithof曲线不包含实验数据点并且用作期望照明条件的近似值。因此,它的科学准确性已被重新评估。

显色指数是一个度量指标,用于描述来源的外观以及它是否被认为是令人愉快的。给定光源的显色指数是该光源忠实再现对象颜色的能力的度量。像蜡烛或白炽灯泡这样的光源产生的电磁能量谱密切相似于黑色素体;他们看起来很像自然资源。许多荧光灯或LED灯泡的光谱与Plankian黑体的光谱不匹配,被认为是不自然的。因此,他们呈现环境的感知颜色的方式也可能被认为是不自然的。虽然这些较新的光源仍然可以实现Kruithof曲线舒适区域内的相关色温和照度水平,但其显色指数的变化可能导致这些光源最终令人不快。

不同的活动或场景需要不同的色温 – 照度对:优选的光源根据照明源的情况而变化。个人更喜欢舒适区域内的色温 – 照度对用于就餐,社交和学习,而且还喜欢夜间活动和准备睡觉时位于较不舒服区域的色温 – 照度对。这与Purkinje效应有关;即使亮度水平非常低,在夜间需要一些光的个人也希望较低(较红)的色温。

Kruithof的发现也可能因文化或地理位置而异。理想的来源是基于个体先前感知颜色的经验,并且由于世界上不同的地区可能有自己的照明标准,每种文化都可能有自己可接受的光源。

源的照度是决定光源是否令人愉悦或舒适的主要因素,因为参与本实验的观众评估了一系列相关色温和照度级别,但它们的印象总体上保持不变,因为相关色温改变。此外,相关色温与出现的光源亮度之间存在关系。根据这些发现,显而易见的是,显色指数代替相关色温可能是用于确定某个源是否被认为是令人愉快的更合适的度量。

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