1 引言

不同的景观元素按照明暗、大小、远近等关系，形成夜景观中不同的空间关系和层次。做为基本的构景单位，景观元素对夜景观整体视觉效果的塑造起到重要作用。随着人们对传统文化与艺术的认可、渴望，古典园林、自然保护区逐渐成为景观照明中特殊而又极具特色的组成部分。调研结果表明，这类场景的照明，多处于中间视觉水平，亮度较低，同时对比较弱。此时人眼对颜色的辨别能力下降，对场景效果的感受更多的依赖于亮度的变化和对比。本研究针对古典园林、自然保护区的景观特点，同时考虑人的视觉特性，选择景观照明场景中常见的几种元素，对不同亮度水平环境中人的视觉感受进行了主观评价，并由分析得到相应的量化范围和公式。通过本研究所建立的环境物理刺激和主观感受之间的关系，不仅为整体视觉效果的评价提供理论基础和模型，也是对现有研究领域的有益探索，使研究方法更加系统化和标准化。

　　2实验内容

　　2.1实验对象

　　本研究选择场景中常见的建筑、树木、道路做为研究对象。同时，将场景的环境控制在基于中间视觉的低亮度、弱对比条件下。见图1。

　　2.2实验条件

　　1、被试分析

　　图2 被试性别分析

　　评价实验中，共有被试55人，其中男25人，女30人，被试都具有正常视力，性别和年龄比例见图2、图3。

　　2、仪器设备

　　实验在天津大学建筑学院建筑技术研究所光色测量及主观评价多功能实验室中进行。所用实验室中围合暗室部分面积约40平方米，所用仪器设备主要包括LCD液晶板投影仪(EPSON EMP-7800)、Topcon BM-7彩色亮度计、照度计等。

　　2.3实验量表设计

　　考虑到研究的内容和特点，选择了三个视觉评价项目：亮度感受、对比感受、总印象，对实验中每个景观元素在不同场景中的视觉效果进行主观评价。见表1。

　　2.4实验方案

　　实验中针对每一景观元素，改变相应物理刺激，形成系列场景;将每个元素的系列场景两两组合，并同时呈现给被试，进行评价、打分，并对每个元素的系列场景得分进行排序，完成视觉心理感受和物理刺激指标之间的量化。实验方案见图4。

　　3 实验方法

　　3.1亮度模型公式

　　实际环境和再现、模拟环境之间会存在着一定的差别，为此在考虑视角还原[8]等问题的基础上，对实验系统进行了标定，建立了实际和再现、模拟场景之间的亮度模型关系[9]，见公式1：

　　L2再现(模拟)投影亮度，cd/m2

　　利用公式可以实现实景亮度和再现或模拟场景亮度之间的转换。

　　3.2 场景模拟

　　通过对古典园林、自然保护区夜晚照明环境的调研，确定本研究的亮度范围;确定场景中测点，按照灰度和亮度之间的关系进行调整，得到对应不同灰度的系列变化场景，并利用BM-7彩色亮度计测量场景投影亮度;对不同景观元素对应的场景进行筛选，将亮度大体控制在限定范围内，做为模拟场景进行评价。

　　3.3 评价实验步骤

　　评价实验主要按以下步骤进行：

　　1、被试首先在暗室中经过一段时间的暗适应;

　　2、简要介绍实验的内容和评价程序，并对被试进行培训;

　　3、针对不同景观元素，在屏幕上随机呈现系列模拟场景，让被试进行评价并填写问卷。

　　实验要保证对评价实验条件的控制，同时实验中要适当休息，保证效果。由于评价的位置是由计算得到的固定位置，所以实验中应控制每次评价的人数。

　　4 评价实验结果分析

　　4.1视觉感受分析

　　对不同元素不同场景视觉感受的评价结果进行分析。

　　表2为不同景观元素模拟场景中对应的临界亮度，即对应视觉感受从黯淡到明亮、模糊到强烈、不满意到满意时的亮度。表3为由公式1得到的相应的实际场景中的临界亮度。结果表明，道路的临界亮度值较高，而建筑次之，树木最低。

　　道路做为环境中常见的景观元素，是连接各个景点的游览路径。因此，游人会有更多功能上的要求，这使得亮度上要达到相对较高的数值才能满足要求;树木，虽然也是常见的景观元素，但人们对夜晚树木认识的常性通常都较暗，所以临界亮度较低。

　　表4为通过方差分析测试性别、亮度和它们之间交互作用对所考察视觉感受变化的可能影响。结果表明，不论那类景观元素，性别的影响不具有统计意义，即它对人视觉感受的影响可以忽略;同样，性别和亮度对视觉感受的交叉影响也可以忽略。亮度刺激的大小会对视觉感受产生显著影响，具有统计意义，因此亮度的改变是影响评价结果的主要原因。

　　4.2相关分析

　　表5为总体感受的相关分析。可以看到亮度感受、对比感受和总印象之间存在较强的相关性，具有统计意义，表明被试对场景的满意度要同时受到亮度感受和对比感受的影响。从结果还可以看到，对应道路、树木等环境因素，亮度感受相对于对比感受对总的满意度有更大的影响。

　　4.3视觉感受的量化

　　针对不同的景观元素，对相应视觉感受和亮度指标进行了回归分析，并对模型中参数进行统计检验，以建立量化模型。根据不同拟和方式的决定系数，选择对数曲线模型。如表6。根据统计分析，视觉感受仅和亮度刺激x之间存在显著的相关关系，并且由表中公式看到不同元素对应不同感受的量化关系模型具有相似的形式。

　　公式还表明，对应相同的亮度变化，建筑和树木照明效果的变化会带给人更强烈的视觉感受，而道路相对来说，要产生同样的感受则需要更明显的亮度改变。

　　5 结论

　　通过单景观元素景观照明效果评价实验的研究和量化分析，可以看到：

　　1、性别对视觉感受的评价结果没有显著的影响;

　　2、亮度、亮度比对场景的视觉感受有直接和重要的影响。

　　在较暗的视觉状态下，尤其当环境亮度在中间视觉的范围内时，亮度与亮度比的增加，一般会使对场景景观照明效果的感受趋向于明亮、满意;

　　3、亮度刺激和人的视觉感受之间的量化模型实现了人视觉心理感受的量化;

　　4、不同景观元素景观照明场景的视觉感受所对应的临界亮度和景观元素自身的特点密切相关。

　　通过实验结果看到，临界亮度一般在1cd/m2以下，但仍在中间视觉的范围内。其中，道路的临界亮度值较高，而建筑次之，树木最低。这也说明在景观照明的设计中，并不是所有的元素都要照亮，或一样亮，而要在把握总体设计原则的基础上, 细致分析各景观元素的特性, 进行分析和规划，突出和强化照明主体，形成丰富的层次，获得和照明对象特点相匹配的夜景观。

　　本研究选择景观照明场景中典型元素，在选定的实验室内，利用心理学和心理物理学方法，在基于中间视觉的低亮度、弱对比环境下，对人的相关视觉感受进行了研究，建立了视觉心理感受和物理刺激之间的量化关系模型，实现了对场景相关视知觉感受的量化分析和描述，同时为类似的研究提供了一种可重复的科学方法。

　　参 考 文 献

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　　[9]、孙立晔，基于中间视觉的低亮度、弱对比景观照明评价与实验研究(天津大学博士学位论文)，2008

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　　作者：

　　孙立晔女，天津大学建筑学院，博士生;沈阳建筑大学，讲师。

　　邮箱：ly_sun5@126.com

　　本研究受北京市科委项目资助，项目名称： 颐和园古典园林夜景照明技术研究及示范，课题编号：Y060401704039