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研究生: 謝佩錡
Pei-Chi Heieh
論文名稱: LED戶外廣告招牌對駕駛視覺作業之影響研究
Effects of driving visual task on LED outdoor advertising signs
指導教授: 李宗憲
Tsung-Xian Lee
口試委員: 溫照華
Chao-hua We
彭保仁
Bao-Jen Pong
胡能忠
Neng-Chung Hu 
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 應用科技學院 - 色彩與照明科技研究所
Graduate Institute of Color and Illumination Technology
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 84
中文關鍵詞: 光汙染駕駛視覺作業眩光閃爍廣告看板
外文關鍵詞: light pollution, driving visual task, glare, flicker, billboard
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  •   為減少干擾光對駕駛的影響,本研究將調查及分析民眾在從事駕駛視覺作業時, LED廣告看板、八卦燈、訊息跑馬燈、孔雀燈與字形燈等動態影像,是否對其造成影響及其感知程度如何?同時,蒐集駕駛視覺作業之反應時間,進而比較在有無駕駛視覺作業情況下,是否影響其舒適度?並提出改善方法。
      本研究藉由人因實驗模擬LED看板與其他LED廣告招牌之不同動態影像,比較其於有無駕駛視覺作業所產生的視覺感知影響。分析結果顯示,對於有駕駛視覺作業之受測者而言, LED光源亮度與影片類型等主因子對其眩光不舒適程度及閃爍不舒適程度均呈顯著影響,而影片類型和LED光源亮度並互為交互作用;另外LED光源亮度對於駕駛視覺作業之反應時間亦呈顯著效果。本研究進而分析LED光源亮度與影片類型等主因子對於有無駕駛視覺作業時之影響程度,結果顯示有駕駛視覺作業之不舒適程度略高於無駕駛視覺作業,而不論在有無駕駛視覺作業情況下,LED光源亮度與影片類型對其閃爍舒適程度均具交互作用,對駕駛視覺作業之反應時間亦呈顯著效果。眩光與閃爍所造成之不舒適程度,於有駕駛視覺作業時,影響更甚。此外,就LED組合燈種類而言,八卦燈是最令人視覺不舒適的燈源,LED組合燈種類對於眩光與閃爍不舒適度影響皆成顯著效果。
      透過本研究實驗結果,未來將可提供業者或民眾於設置相關組合燈或廣告招牌時參酌運用,亦可提供政府部門作為未來光汙染防制與對策之參考,更進一步教育民眾或相關產業加強對光汙染的認識與預防。


    Following on the product diversification of LED advertising lighting, it becomes complex in terms of the influences of human eyes perception and sensation, and even direct affects the response of human psychology. Therefore, my research is mainly focused on the effects of driving visual task on LED outdoor advertising signs.
    We use the psychophysical experiments to simulate different video of LED billboard and other LED advertising lighting to figure out the impact on whether having driving visual task or not. The analyzed result shows that to those subjects with driving behaviors, major elements like LED’s light source luminance and video types have significant influence when it comes to the level of glare discomfort. As for flicking nuisance, main elements like LED’s light source luminance and video types have notable impact and have interaction. Besides, LED’s light source luminance also has obvious effect on the reaction time of driving visual task.
      Whether glare or flicker evaluation, the discomfort perception with driving visual task is only a little bit serious than without driving visual task. Furthermore, there is an interaction between flicking nuisanceof LED Light source luminance, video types and driving visual task. When it comes to driving visual task, the reaction time of LED’s light source luminance shows a significant influence. No matter if there is whether having driving visual task, LED’s light source luminance is the major factor causing glare and flicking. However, with driving behaviors, the discomfort of glare and flicking are both higher than without driving behaviors. What’s more, with regard to different types of LED advertising lighting, the “eight trigrams” is most uncomfortable type.
      This study can provide people some suggestions while setting advertising lighting. . Also, it can be reference for public sector while dealing with light pollution in the future and further educating the public and related industry.

    目錄 中文摘要 i ABSTRACT ii 致謝 iii 目錄 iv 圖目錄 vi 表目錄 viii Chapter 1、 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 2 1.3 論文概述 3 Chapter 2、 文獻探討 4 2.1 光汙染 4 2.2 眩光 5 2.3 閃爍 10 2.4 光汙染相關眩光與閃爍的規範與研究趨勢 13 2.5 在台灣眩光與閃爍的調查現況 15 2.6 重要因子選定原則 16 Chapter 3、 研究方法 19 3.1 實驗一:駕駛視覺作業對LED廣告看板影響之研究 19 3.1.1 實驗設備及軟體 19  全彩RGB LED 廣告看板色彩特性分析 22 3.1.2 實驗條件及環境 28 3.1.3 測試動態畫面/影片的選擇 31 3.1.4 實驗流程 35 3.2 實驗二:駕駛視覺作業對LED照明影響之研究 38 3.2.1 實驗設備及軟體 38 3.2.2 實驗條件及環境 45 3.2.3 實驗流程 46 Chapter 4、 結果分析 49 4.1 實驗一 :駕駛視覺作業對LED廣告看板影響之研究 49 4.1.1 眩光主觀評價 49 4.1.2 閃爍之主觀評價 51 4.1.3 駕駛視覺作業之反應時間之分析 53 4.1.4 比較駕駛視覺作業對於眩光與閃爍主觀評價之分析 54 4.1.5 小結 59  LED動態影像眩光與閃爍舒適度總結 59  輔助視覺作業之反應時間之分析總結 60  比較駕駛視覺作業對於閃爍與眩光舒適度總結 60 4.2 實驗二:有無輔助視覺作業對LED組合燈影響之研究 62 4.2.1 眩光之主觀評價 62 4.2.2 閃爍之主觀評價 63 4.2.3 駕駛視覺作業之反應時間之分析 64 4.2.4 比較駕駛視覺作業對於眩光與閃爍主觀評價比較之分析 66 4.2.5 小結 68  LED動態影像眩光與閃爍舒適度總結 68  駕駛視覺作業之反應時間之分析總結 68  有無駕駛視覺作業對於閃爍與眩光舒適度總結 69 Chapter 5、 結論與建議 70 5.1 結論 70 5.2 未來工作與建議 71 參考文獻 72 圖目錄 圖 1 1、廣告招牌所造成之光汙染 1 圖 2 1、全球招牌與業務用顯示器之 LED 營收趨勢 5 圖 2 2、目眩和黑暗感知的場景亮度與其極限值[11] 6 圖 2 3、不舒適眩光及其輝度範圍 7 圖 2 4、在不同適應亮度下的對比敏感度對應閃爍頻率關係圖[20] 12 圖 2 6、光汙染依民眾困擾之陳情類別分佈 17 圖2 7、光汙染依光源分類之陳情案件分佈 18 圖 3 1、實驗場景 20 圖 3 4、實驗使用的三種色域範圍 23 圖 3 5、LED看板亮度控制參數與白畫面亮度的關係 23 圖 3 6、數位訊號及亮度作用圖(白畫面) 24 圖 3 7、數位訊號及亮度作用圖(藍畫面) 25 圖 3 8、數位訊號及亮度作用圖(綠畫面) 26 圖 3 9、數位訊號及亮度作用圖(紅畫面) 27 圖 3 10、數位訊號及亮度作用圖(2015年紅綠藍白之比較) 27 圖 3 13、實驗場景 30 圖 3 14、實驗佈置圖:(a)側視圖、(b)上視圖 31 圖 3 16、主觀評價實驗訓練測試圖片 33 圖 3 17、輔助視覺作業圖(a)看見紅燈需踩下反應時間紀錄裝置;(b)出現非紅燈時,需回報螢幕上之圖騰,例如:三個藍色圓形 35 圖 3 18、石原氏色盲檢測圖之範例,視力正長者會看見左806右3 36 圖 3 19、4顆全彩LED單元 39 圖 3 20、孔雀燈之發光前與發光後比較圖 40 圖 3 21、利用照度計量測之孔雀燈圖騰 40 圖 3 22、八卦燈之發光前與發光後比較圖 41 圖 3 23、利用照度計量測之八卦燈圖騰 41 圖 3 24、字型燈之發光前與發光後比較圖 42 圖 3 25、利用照度計量測之字型燈圖騰 42 圖 3 26、訊息跑馬燈之發光前與發光後比較圖 43 圖 3 27、利用照度計量測之訊息跑馬燈圖騰 43 圖 3 28、LED廣告看板之發光前與發光後比較圖 44 圖 3 29、利用照度計量測之LED看板圖騰 44 圖 3 30、笛波爾的不舒適眩光9 分評量表 46 圖 3 31、石原氏色盲檢測圖之範例,視力正長者會看見左806右3 46 圖 4 1、兩種LED亮度下,眩光之主觀評價平均數 50 圖 4 2、影片類型與平均眩光之主觀評價平均數之關係圖 50 圖 4 3、兩種LED亮度下,閃爍之主觀評價平均數 52 圖 4 4、影片類型與平均眩光之主觀評價平均數之關係圖 52 圖 4 5、亮度與影片類型對於平均閃爍之主觀評價平均數之交互作用關係圖 53 圖 4 6、三種LED亮度下,煞車之反應時間平均毫秒(ms) 54 圖 4 7、比較有無駕駛行為的情況下,眩光與閃爍之主觀評價平均數 56 圖 4 8、比較不同亮度情況下,眩光與閃爍之主觀評價平均數(包含有無駕駛行為) 57 圖 4 9、比較不同亮度情況下,眩光與閃爍之主觀評價平均數 58 圖 4 10、有無駕駛視覺作業和影片交互作用對平均閃爍評價影響之分析 59 圖 4 11、LED燈種與眩光評價平均數之關係圖 63 圖 4 12、LED燈種與閃爍評價平均數之關係圖 64 圖 4 13、LED燈種與剎車之反應時間平均數之關係圖 65 圖 4 14、照度與剎車之反應時間平均數之關係圖 66 圖 4 15、比較有無駕駛視覺作業之的情況下,眩光與閃爍之主觀評價平均數 67 圖 4 16、比較不同LED燈種之的情況下,眩光與閃爍之主觀評價平均數 67 表目錄 表 2 1、閃爍與生物效應表 12 表 3 1、儀器與設備 21 表 3 2、全彩RGB LED廣告看板主色的色度座標與亮度值 22 表 3 3、笛波爾(de Bore)9分主觀量表 29 表 3 4、螢幕用途表 30 表 3 5、吳芳儀所建議之影像分類方式[33] 32 表 4 1、平均眩光之主觀評價變異數分析結果 49 表 4 2、平均閃爍之主觀評價變異數分析結果 51 表 4 3、平均駕駛視覺作業之反應時間變異數分析結果 53 表 4 4、比較有無輔助視覺作業對於眩光與閃爍主觀評價異數分析結果 55 表 4 5、實驗一之結論統整 61 表 4 6、燈種對於眩光之變異數分析結果 62 表 4 7、燈種對於閃爍之變異數分析結果 63 表 4 8、燈種對於反應時間之變異數分析結果 64 表 4 9、比較有無輔助視覺作業對於眩光與閃爍主觀評價異數分析結果 66 表 4 10、實驗二之結論統整 69

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