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研究生: 林經緯
Ching-Wei Lin
論文名稱: 辦公室照明設計:光譜、照度、色溫與藍光對人的影響
Office lighting design: effects of spectrum, illuminance, correlated color temperature and blue light to human beings
指導教授: 陳鴻興
Hung-Shing Chen
口試委員: 孫沛立
Pei-Li Sun
李宗憲
Tsung-Xian Lee
孫慶文
Vincent C. Sun
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 134
中文關鍵詞: 相對色溫照度節律刺激值藍光傷害權重輻射藍光峰值波長疲勞工作績效嗜睡辦公室照明
外文關鍵詞: Office Lighting, Eye Fatigue, Task Performance, Sleepiness, Correlated Color Temperature, Illuminance, Blue-light Peak Wavelength, Circadian Stimulus, Blue-light Hazard Weighted Radiance
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  • 為了確認LED照明光源對於人的身心反應與工作效率之影響,並瞭解藍光議題相關指標於室內辦公室照明應用的可能性。本論文旨在分析在類辦公室環境中,12名受試者在12種不同的LED照明光源下的工作表現、視覺疲勞程度與嗜睡感受。12種照明光源藉由具有11個通道的光譜可調式LED照明系統,依據2種桌面照度(400 lx、700 lx)、2種相對色溫(4000 K、6000 K)以及3種藍光峰值波長(420 nm、450 nm、475 nm)來設計完成,並帶有12種不同的節律刺激值與藍光傷害權重輻射。本論文使用2017年本實驗室團隊之實驗數據,透過重複測量、成對t檢定、皮爾森相關等統計方式重新分析,驗證照度、相對色溫等實驗變項是否對於受試者的反應有顯著之影響,並比較不同藍光指標之間與受試者反應的相關性。依據本論文之分析結果,4000 K照明下的疲勞程度較6000 K輕微、電腦任務與紙本任務的工作表現均較佳;400 lx照明下的疲勞程度較700 lx輕微、紙本任務工作表現也較佳。因此,在本論文涵蓋之實驗範圍內,選用4000 K(低色溫)與400 lx(一般桌面照度)之辦公室照明可獲致較少的疲勞增幅與較佳的工作表現。藍光傷害權重輻射與視覺疲勞、嗜睡感受均有顯著的低度正相關;而與紙本任務和電腦任務之工作表現均有顯著的低度負相關,表示藍光傷害權重輻射越高,受試者越疲勞、越想睡、工作表現越差。因此我們認為在相同的相對色溫與照度下,選用藍光傷害權重輻射較低的光譜應為較佳的辦公室照明光源選擇。


    In this thesis, 12 office lighting conditions were designed in terms of 2-level correlated color temperature (CCT) (4000 K, 6000 K), 2-level illuminance (400 lx, 700 lx) and 3-level blue-light peak wavelength (420 nm, 450 nm, 475 nm) using a tuneable LED lighting system. Eye fatigue, sleepiness and task performances of 12 participants were analysed with variables of lighting condition including CCT, illuminance, blue-light peak wavelength, blue-light hazard weighted radiance, and circadian stimulus. These data were analyzed with repeated measure analysis of variance, paired t test, and Pearson product-moment correlation. There are several responses of human beings are significantly influenced by these variables. It indicates that eye fatigue increases more under 6000 K lighting condition compared to 4000 K. It also indicates that eye fatigue increases more under 700 lx lighting condition compared to 400 lx. Paper-based and computer-based task performances under 4000 K lighting condition are better than 6000 K. Therefore, we conclude the 4000 K / 400 lx office lighting is the best one within our designed lighting conditions. Blue-light hazard weighted radiance affects human being more than circadian stimulus and blue-light peak wavelengthes. Higher blue-light hazard weighted radiance is significantly positive correlated to eye fatigue and sleepiness feeling, and is significantly negative correlated to paper-based and computer-based task performance. Therefore, we conclude that choosing a low blue-light hazard weighted radiance office lighting condition would offer a better office environment with improving task performance and reducing eye fatigue and sleepiness feeling.

    中文摘要 Abstract 誌謝 目錄 圖目錄 表目錄 第一章 緒論 1.1 研究背景及動機 1.2 論文架構 第二章 原理 2.1 光與色彩 2.1.1 光度學 2.1.2 色彩度量學 2.2 統計學 2.2.1 假設檢定 2.2.2 標準差與標準誤 2.2.3 t檢定與成對t檢定 2.2.4 變異數分析與重複測量 2.2.5 皮爾森相關 2.3 藍光與生理 2.3.1 晝夜節律 2.3.2 視網膜構造 2.3.3 自發性感光視網膜神經節細胞與其機制 第三章 文獻探討 3.1 藍光指標 3.1.1 節律刺激值 3.1.2 藍光傷害權重輻射(藍光傷害值) 3.1.3 藍光峰值波長 3.2 照明對工作表現、視覺疲勞、嗜睡程度之影響 3.2.1 視覺疲勞之研究 3.2.2 嗜睡程度與警覺程度之研究 3.2.3 工作表現之研究 第四章 實驗設計 4.1 受測者資格 4.2 實驗設備 4.3 實驗光源條件 4.4 實驗室環境 4.5 實驗流程 4.6 任務設計 4.7 問卷設計 第五章 結果分析 5.1 照度、相對色溫與藍光峰值波長的影響 5.1.1 疲勞度 5.1.2 紙本工作表現 5.1.3 電腦工作績效 5.1.4 嗜睡量表 5.1.5 小結 5.2 藍光指標的比較 5.2.1 疲勞度 5.2.2 紙本工作績效 5.2.3 電腦工作績效 5.2.4 嗜睡量表 5.2.5 小結 第六章 結論與未來方向 參考資料 附錄

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