中间视觉亮度条件下常用光源透雾性研究[2]

　　由图3 可知: 钨丝灯的透雾性最佳; LED 的透雾性最差; ηLED < 50% 时，金卤灯的透过率优于高压钠灯; ηLED > 50% 时，高压钠灯的透过率优于金卤灯。这是因为雾对不同波长的光吸收不同。在任意浓度下，黄光的透雾性能最好，其次是红光。透雾性最差的是绿光和蓝光。钨丝灯光谱的蓝光和绿光所占的比例最少，红光和黄光所占的比例最大，所以其透雾性最好。相反LED 光谱中蓝光、绿光占了大部分，只有小部分的黄光和红光，所以其透雾性最差。由于在雾浓度< 45% 时η绿> η蓝; 雾浓度> 45% 时η绿< η蓝。高压钠灯光谱中绿光所占的比例大于蓝光，金卤灯光谱中蓝光所占的比例大于绿光。所以，在雾较浓时η金卤灯> η高压钠灯; 在雾较稀时η金卤灯< η高压钠灯。

　　分别取四种光源不同雾浓度下的光谱，采用MES2 模型，选取亮度0. 005 ～ 2cd /m2，计算出中间视觉透过率，四种光源中间视觉透过率如图4 所示。　　

　　由图4 可知: 在雾较浓时，四种光源η中间视觉>η明视觉; 随着雾浓度的下降，η中间视觉/η明视觉的比值变化趋势一致，都是先减小后增大但最大偏差不超过5%，且最大偏差随着亮度的增大而减小。这是因为中间视觉下人眼光谱光视效率函数相对于明间视觉往短波方向移动，随着雾浓度的下降蓝光和绿光的透过率相对于红光和黄光先减小再增大，所以中间视觉透过率与明视觉透过率的比值随着雾浓度的降低先减小后增大。在明视觉下，人眼中的视锥细胞起主导作用，在中间视觉下，人眼中的视锥与视杆细胞共同起作用。随着亮度的增大，视锥细胞的作用越来越重要，所以中间视觉透过率越来越接近明视觉透过率。

　　4 结论

　　本实验对四种常用光源在明视觉下的透雾情况进行了比较并结合道路实际情况，分析了四种光源在中间视觉与明视觉下透雾性的差异。通过研究发现明视觉下钨丝灯的透雾性最佳; LED 的透雾性最差; ηLED < 50%时，金卤灯的透雾性优于高压钠灯;ηLED > 50% 时，高压钠灯的透雾性优于金卤灯。中间视觉下随着雾浓度的下降，四种光源η中间视觉/η明视觉的比值变化趋势一致，都是先减小后增大但最大偏差不超过5%。该研究对提高实际雾天驾驶安全，设计与检测道路照明灯具有重要意义。