- 文献综述（或调研报告）：
通过阅读文献，我对于目前光环境对于显示器感知亮度的影响的相关项目的研究进展有了一定的了解。同时，我也了解了一些光环境对于人体相关生理指标及心理因素影响的知识。光环境作为日常生活中最为重要的外界环境之一，无时无刻都在影响着我们的生活。而研究光环境对于人们的影响也是近些年来国际照明、医学领域的一个重要研究方向。相关的研究成果也已经在社会生活中得到了广泛的应用，例如公司会通过改善办公室中的光环境来提高员工的工作效率；临床医学中，特定的光环境也被用来治疗老年痴呆（阿兹海默症）、冬季抑郁症等[1]。而今，随着社会科技的发展，计算机、手机、平板等设备在人们的工作和生活中有着日益广泛的应用。视觉显示终端VDT（Visual Display Terminal）作业成为社会上一项重要工作。受设备便携性的提升等因素影响，VDT工作者可能在许多不同的光环境下使用显示屏幕[2]。在一种光环境下观感舒适的显示亮度，当光环境发生改变时，使用者往往会感觉显示屏亮度不够，显示内容可见性变差，或者显示屏过亮，产生令人难受的眩光[3，4]。这是由于人眼在不同的光环境下对于显示屏亮度的感知程度不同所导致的。如果不能及时地根据光环境对显示屏的亮度进行适当调整，使用者的视觉体验将会大大下降。
研究表明，在人们经各种感觉器官获得的信息中，视觉占了近2/3。如今随着技术的进步和转型，显示器技术已经由先前的阴极射线显像管（CRT）转变为平板显示器（FPD），例如液晶显示器（LCD）和等离子显示面板（PDP）[5]。显示器相比之前的变得更大、更薄并且获得了广泛的使用，增强用户的视觉体验是显示器发展的新趋势[6]。自动亮度控制技术ABC（Automatic Brightness Control）作为一项有助于提高用户视觉体验的技术在数码产品上得到了广泛的应用。目前市面上，几乎所有的手机都配备ABC功能，使得显示屏在不同的光环境中获得尽量一致的感知亮度[7]。同时，ABC功能也能在一定程度上平衡显示器的亮度和功耗问题，使得移动设备能够获得更佳的续航表现，满足用户长时间使用设备的需求。但是，目前的ABC功能仍然有许多地方有待提升。
一般来说，使用者的视觉疲劳在无照明的情况下比在有照明的情况下更容易发生。而这种视觉疲劳除了可以通过改变光环境来减缓之外，也可以通过调整显示器的亮度来减缓。这说明，光环境会对显示器的感知亮度产生影响。有研究发现，这种影响与屏幕的显示亮度和光环境之间的差异性有关[8]。实验中不管光环境如何，它都会影响在黑色背景上的目标。这表明，光环境对于目标和背景的亮度比例有依赖性影响，也就是说，光环境对于等亮度目标的影响是由目标和背景的对比度驱动的[9]。目前开展的与光环境对显示器感知亮度的影响的相关研究有很多，由于受试者个体间存在差异，不同光环境下显示器的适宜亮度是一个区域范围。通过对实验数据进行统计学处理，可以拟合出一条感知亮度与光环境相关的舒适度曲线，按照这条曲线可以实现自动亮度调节功能。同时利用这条曲线也可以满足对于屏幕明暗度存在个性偏好的使用者的自动亮度调节需求。例如，偏好较暗屏幕的可以将舒适度调低，而偏好较亮屏幕的可以将舒适度调高。这样就可以建立一个背光显示器的亮度控制模型来提高使用者的视觉舒适度[10，11]。
然而在过去的研究中，往往认为显示器不同的光环境中适当的亮度区间是一个普遍适用的绝对范围，与显示器的最大白场亮度无关[12]。最近，有研究表明显示器适当的亮度区域会随着显示器最大白场亮度的变化而变化[13]。研究者改造了LCD显示屏的背光板以获得不同的最大白场亮度，通过设计主观感知实验发现随着显示器最大白场亮度的提升，确保良好可见性的适当亮度区域的上下限都会随之升高。之所以会产生这种现象，是因为人眼会根据显示器的最大白场亮度来评估显示器的亮度。当人类的视觉系统完全适应了特定的白场亮度后，人们就会根据当前白场亮度来评估亮度。这是自然色外观现象，也被称为色彩恒常性。例如两个色度相同亮度不同的显示器，当它们同时显示白色时，低亮度的显示器不会因为亮度较低而在人眼中显示为灰色。人眼无论以前看过什么设备，都会将当前查看的设备的最大白场亮度作为新的参考白色。因此在将自动亮度控制技术应用到显示设备时，需要按适当亮度区域与显示屏最大白场亮度的相关曲线去进行调整。这样就能在既考虑功耗又考虑可见性的条件下，为显示屏在不同的光环境下确定一个适当的亮度区域。在报告中，研究者还给出了在室内光环境下能保证良好可见性的最佳白场亮度在200至500 cd/m2。
目前，大多数的研究主要集中在光环境和显示器相关参数设置对于使用者视觉感知的影响。例如特定光环境可能导致眼睛不舒服，而显示器高亮度比和快速的光的水平迁移（即使加调制后光的水平迁移是不可见的）也会使眼睛产生不适感。有日本的研究者发现，使用者的视觉体验除了受到显示器自身的参数设置和光环境的影响，还会受到使用者的心理因素影响[14,15]。通常，在黑暗的房间里人们会感觉到较高的真实感和疲劳感，而在明亮的房间里我们会感觉到较低的真实感和疲劳感。这种心理因素的影响除了与显示器和光环境的亮度变化有关，也与光环境的颜色变化有关。因此，在研究光环境对于显示器感知亮度的影响的同时，也要综合考虑其对于使用者的心理影响，这样有助于显示器在不同的光环境下带给使用者更好的视觉体验。
参考文献：
[1]Levent Sahin,Brittany M. Wood,Barbara Plitnick,Mariana G. Figueiro. Daytime light exposure: Effects on biomarkers, measures of alertness, and performance[J]. Behavioural Brain Research,2014,274.
[2]Y Wang,X Zhong,Y Zhang,Y Tu,L Wang,Y Chen,C Zhang,W Zhou. Visual fatigue following long-term visual display terminal work under different light sources[J]. Lighting Research and Technology,2017,49(8) .
[3]武童瑶,王立雄,于娟,全孝莉,毛希凯.人工照明环境下手机阅读舒适性的主观评价[J].照明工程学报,2018,29(06):28-32 68.
[4]余青,陈丹,明小燕,李燕.视频显示终端作业对视觉系统的影响及其预防[J].中国工业医学杂志,2012,25(05):361-363 372.
