摘要：本文就可见与不可见光源闪烁产生的危害，从电源的根本上分析其产生的原因，有针对性地提出应该在电气照明设计中采取的相应措施，以达到绿色照明的要求
关键词：光源闪烁 频闪 电压波动和闪变 电气照明设计
The Light Source Scintillation and Designing Countermeasure of Electric illumination.
Yuan xing
(Architectural Design &Research Institute ,Southeast University,Nanjing 210096)
Abstract
This paper studies the influence and visuognosis of unvisible and visible light sources flicker on the vision system,analyse from the cause of the flicker .The designing countermeasure of electric illumination has been proposed for the comfortable lighting environment
Key words
Light scource scintillation;frequency flicker,Voltage fluctuation and flicker;Electric illumination designi
1.前言
在科技生活日益进步的今天，绿色风潮日益成为人们关注之所在，健康生活成为人们的追求。照明领域，绿色照明的概念已经深入到我们的日常生活。照明设计中对照明舒适度的考虑，在照度、均匀度甚至眩光的控制等方面已经日益得到关注和重视，照明中对视力的影响，潜在却不容忽视的因素——光源闪烁的影响，也应该成为设计的一个焦点所在。
2. 光源闪烁产生的危害
2.1视觉过程
视觉并不是瞬息即逝的过程，它是多步译码和分析的最终产物，这些过程综合起来为我们提供了环境亮度和色度变化图样的含义。
人眼是一个复杂而又精密的感觉器官，很象一台光学仪器，其中把倒像投射到视网膜上的透镜是有弹性的，它的曲率和焦距由睫状肌控制，其控制过程就叫调节；透镜的孔径即瞳孔的大小由虹膜控制，在低照度下瞳孔放大，在高照度下瞳孔收缩。
视网膜是视觉的光学过程和生理过程的衔接，视网膜上图像的传递、分析和译码都是由神经细胞的网络或神经原来执行。柱状和锥状细胞的光敏色素就如同转化器，能有效地把光能转换成神经脉冲，从而启动视觉过程。
2.2光源闪烁的概念和对人体的危害
我们的眼睛每时每刻都在运动中，很小的视觉改变会使视网膜上的像也跟着改变，通过神经网络的调节达到检测亮度的持续的局部改变，许多反馈系统的结合完善了视觉的功能，这在视觉过程中的作用是根本，因此我们对亮度的剧烈改变的敏感性要胜过亮度本身。
各种光源的快速闪烁被称为光源闪烁。自然光没有闪烁，虽有明暗变化但极其缓慢，千百年来的进化中，我们生活在大自然中，视觉系统已经非常适应这种变化。而社会的进步，各种人造光源的产生，给人们带来现代化生活舒适感受的同时，随之而来的便是不可避免的光源闪烁。
当我们面对越来越多的眼睛干涩、神经紧张，面对高比例的近视人群时，眼科专家开始提醒人们注意光源闪烁的危害。
七彩霓虹、变化多姿的广告，处处可见的光源闪烁，对我们大多数人的日常生活而言，却不是危害我们视觉系统的罪魁祸首。对我们视觉系统伤害最大的却是日日相伴，感觉不算明显或根本不能感觉到的光源闪烁。
尤其是荧光灯，我们几乎日日生活在这荧光灯的世界，来自国外的专家提醒：荧光灯是引起偏头疼的主要原因，虽然人们看不到荧光灯的闪烁，但这种确实存在的闪烁在不断的影响我们的眼睛和视神经。因此，长期生活在使用荧光灯的环境里，人们的眼睛会感到疲劳，并引起偏头疼，有时还会导致心动过速；照明光源的闪烁和计算机荧光屏上的眩光导致“办公室综合症”，针对这一问题，欧洲委员会（European Commission）已经发布了一项指南（90/270/EC），强调雇主为使用显示屏工作的员工提供更好的照明。
目前，我国的医学专家也开始重视这一现象，来自医学界的实验表明，在这种闪烁的光源下工作，视觉系统需要不断的调节，来保证视网膜上光照度的稳定性和呈像的清晰性，从而加重了视觉负荷，容易产生视疲劳。
总之，人们已经达成了公识：光源闪烁正成为公害。
本文提到的光源闪烁，仅限于用作正常照明用途之灯具所造成的光源闪烁。
3. 光源闪烁的起因
3.1基本概念
光源闪烁实质上是指电压变动——光通量波动——人眼——脑，这个反应链的主观感受。也就是说电压变动是造成光源闪烁的客观原因，人体是光源闪烁的最终承载者。
电压变动是否对人体产生影响，可以用以下几个概念来量化。
3.1.1视觉敏感系数曲线和闪变电压限值曲线
可以被人眼感知的光源闪烁，可以通过统计的方法来测得人眼的对光源闪烁的感觉特性。
通过对多数人研究实验，可以得出人眼对不同频率的电压波动敏感度不同，通过测试，可以得出一系列敏感度系数，最终得到一条视觉敏感系数曲线（图1）。实验集合了相当数量的人的主观感受，用统计学的方法加以处理。从曲线上可以看出：人最敏感也即系数为1的频率是8.8Hz，偏离最敏感频率后，系数值随频率变动而降低。当闪烁40Hz以上感觉就不灵敏，至50Hz以上时则完全感觉不到。视觉敏感系数曲线表征了视觉敏感度对电压波动的频率响应。
图1 视觉敏感系数曲线
图2 是IEC给出的闪变电压限值曲线，它标志着从统计数据看有95%的人尚“未感受”到闪烁的界限。它和视觉敏感系数曲线互为映象，视觉敏感频率为8.8Hz，这时电压变动d最小，是0.29%，值得提醒的是该曲线是在周期性矩形（或阶跃）电压作用下的曲线，电压由大到小或由小到大各算一次变动。
图2 闪变电压限值曲线
其中：
电压变动d：电压变动d(t)上，相邻两个极值电压之差
电压变动频率r：单位时间内电压变动的次数
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