- 文献综述(或调研报告):
电视终端在家庭中扮演着很重要的角色,电视图像的主观视觉舒适性也越来越受到重视。 而图像的主观视觉舒适度与实际使用条件和参数设置密切相关。当环境照度等条件发生变化时, 人眼感知的图像质量和舒适度也随之变化[15]。
依照家庭光照环境对电视终端的物理参数进行正确设置,有助于避免视觉疲劳、保持视觉健康,同时也对电视终端的色彩表现和显示效果有重要的影响。本次调研将通过网络问卷调查与实地走访调研的方式,研究分析中国典型家庭的电视终端使用情况、使用环境及物理参数的设置对观众行为和显示效果的影响,为不同观看条件下电视终端设备的物理参数设置提供一定的建议。
长时间观看电视或者观看使用不适当的参数设置的电视可能会引起视疲劳的症状。视疲劳是用目力工作时产生的主观症状的综合症。 VDT 视觉疲劳更多是由于,如眼疲劳眼睛长时间注视视屏终端引起的眼睛不适等综合症状、干涩、刺痛、酸胀、畏光流泪、眨眼 频繁、复视、视物模糊、眼皮沉重感等,同时还伴有头痛、眩晕、食欲不振、记忆力下降,以及颈肩腰背、关节功能障碍等[1]。由此可见,依据不同的观看环境对电视终端进行正确设置对缓解视疲劳现象十分必要。
电视终端的显示亮度参数应和环境光强度合理匹配。人的视觉是基于物体表面亮度和色度的对比度来进行识别的,周围环境对人眼的识别有着很大的影响[2]。2017 年韩国庆熙大学的一项研究发现,环境光是影响视觉绩效的重要因素,照明参数应根据视觉任务类型进行设定,照度对信息可识别性的影响要多于色温对其的影响[14]。在强光条件下观看显示器时,不提高显示器亮度会导致可视性降低。另一方面,在低亮度条件下观看显示器而不降低亮度会造成难以忍受的眩光。为了获得良好的可见性,需要根据环境照度条件调整显示器亮度。心理物理实验表明,显示设备亮度在不同环境照度下存在不同的舒适区间。舒适区间的上限为 516, 574, 612, 664, 737, 790 和 836 cd/m2(分别对应 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 和 5000 lx 的照度)。如果显示器亮度超过给定环境照度的舒适上限,则人们可能会觉得显示器太亮而无法舒适观看。另一方面,舒适区间的下限为 113, 116, 130, 154, 177, 204 和 246cd/m2(分别对应 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 和 5000 lx 的照度), 如果显示器的亮度低于这些舒适度下限,人们可能会觉得显示器太暗而无法顺利识别图像内容[3]。
如前文所述,图像的对比度对人眼的识别有重要的影响,而显示器的对比度与显示器的亮度和环境光强度相关。研究表明,对于显示器上显示的图像,环境光较强时会出现杂散眩光现象,造成显示器暗部亮度升高,从而导致对比度的下降。同时,人眼中的光散射也会降低视网膜上图像的对比度。梨花女子大学 2016 年的一项调查显示,显示器的亮度差异在较暗的环境条件下更为明显;而在较为明亮的环境下,由于杂散眩光的影响,观看距离对画面的颜色影响较大[4]。同时,2009 年的研究表明,在暗光环境下增加目标亮度可以明显增大视觉亮度,在亮光环境下视觉亮度随目标亮度增大而缓慢增加;当目标亮度一定时,视觉亮度随背景亮度的增大而变小,并且随着背景亮度的增加,它对视觉亮度的影响逐渐减弱[5]。
这个结论也佐证了背景亮度对显示器的视觉亮度感受的影响。具体设置方面,浙江大学 2007 年的一项研究显示,显示设备的黑点亮度(最小亮度)主要受亮度设置的影响,白点亮度(最大亮度)主要受对比度设置的影响。因此在为电视终端设置参数时,应调节亮度设置,使黑点亮度尽可能小;同时调节对比度设置,使白点亮度达到使用要求即可。一般情况下,中等或偏下亮度和高对比度设置是显示设备较为合适的设置[6]。
在显示设备的色温、亮度和亮度分布与视疲劳现象的相关性方面,天津工业大学 2016 年的一项心理物理学实验表明,亮度分布不均匀的显示器将更早地(观看 1h 内)造成人眼视疲劳;低色温显示器在观看 1h 后将更易造成视疲劳;在环境亮度很低的情况下,提高显示器亮度会有效提高注意力,但同时却会造成眼部不适[7]。
因此,家庭电视终端应尽可能提升亮度分布均匀性,同时可以适当使用较高色温的参数设置以保证观众的观看舒适度。同时,在环境亮度较暗时应适当降低屏幕亮度,减少视觉刺激。
对于家庭照明环境,一项 2012 年的调查显示,在中日两国居民对看电视行为时照度的满意度评价中,约 75% 以上的居民认为对现阶段的照明情况表示满意。中国家庭照明使用最多的是紧凑型荧光灯,约占 47%,其次为荧光灯管 35%。对于家庭用白炽灯,中国使用占 15%。随着“淘汰白炽灯”相关政策的不断推进,白炽灯的使用量会进一步减少。对于 LED 新型光源在中国家庭的起居室中使用比例不到 5%[8]。但 LED 照明光源以其发光效率高、能耗低、使用寿命长等优势正在逐步取代传统的荧光灯照明光源进入人们的日常生活中。其中用交流电直接驱动的 AC-LED 光源可有效降低成本,是一种较有应用前景的光源。但 AC-LED 也带来了闪烁、频闪效应、眩光等弊端,而采用 AC-LED 作为日常工作和生活的照明光源对视觉疲劳的影响的研究还非常有限[9]。
2014 年对中国家庭的一项调研显示,有 75% 的家庭将电视机放在窗户的侧面,室外光线从窗户进入房间。20% 的家庭将电视机放在没有窗户的房间里,由于间接照明,导致周围的光线昏暗。大多数家庭在晚上看电视时会打开一个或多个灯。通过对环境照度的测量显示,中国人更喜欢在相对昏暗的环境中看电视。即使天气阴天或下雨,大多数中国人通常在白天看电视时也不会开灯。考虑到节能,一些家庭在晚上看电视时会关掉灯[10]。
