基于視覺心理學的城市公園景觀照明主觀評價研究

袁景玉，關高慶，高 銓，吳 克，徐卓茂

(河北工業大學 建筑與藝術設計學院，天津 300401)

0 引言

城市的夜景成為再塑城市形象，反映一個城市文化、經濟、政治的重要標志。伴隨著經濟的發展和社會的進步，中國不斷加大對于城市夜景照明建設的重視，城市夜景照明已經被確立為城市市政建設的一個重要組成部分。同時城市公園作為市民夜間休閑娛樂的重要活動場所，其景觀照明正在引起人們越來越多的關注。視覺心理學的研究近年來雖然受到各國研究者的重視，但將其理論和城市公園景觀照明這一特定環境相結合，研究人在這類場景中的視覺生理和心理特點，并對視覺場景進行主觀評價，在國內外照明學術領域尚不多見。文章針對城市公園這一特定對象，結合人的視覺特點、心理感受，采用虛擬場景對比方法，對城市公園景觀照明進行實驗研究，為城市公園照明研究工作提供定量化建議。

1 基于視覺心理學的城市公園景觀照明基本原理

1.1 城市公園景觀照明

從整體上講，景觀照明大致可以分為交通空間照明、停留空間照明、軟質景觀照明和硬質景觀照明。城市公園景觀照明則是不同景觀元素的綜合，以凸顯公園的自然景觀及人文景觀，表現該公園的特有形象。

1.2 景觀照明的視覺特性

人眼對于視覺環境中存在物體形象的獲取和心理反饋主要涉及三個基本要素，即對比、亮度和色彩。人們對于環境的認識，首先的感知就是注意，從而進一步對周圍環境進行區分，這個過程是伴隨著感知覺、記憶、思維、想象等的一種共同心理特征。因而在進行照明設計時，設計師應該選擇能引起人們注意的景觀元素進行照明，并對這一元素進行強化，從而使人們對這個過程形成注意。

另外，人們在觀察事物的時候，人腦會根據自己過去對相同事物的經驗來考慮本次觀察到的結果，它一般包括識別、認識、再識別與重現四個過程，即視覺記憶。

1.3 基于視覺心理學的景觀照明影響因素

基于視覺心理學的照明品質涉及的因素很多，例如，光的藝術表現、人們的心理與情緒、光線的控制、空間中光線的構圖等。筆者整理出以下影響照明品質的10 個因素:眩光、視覺舒適度、亮度分布、氣氛與空間觀感、光色與顯色性、光照與景深、光的空間分布、視點與視線、視覺焦點、均衡。

2 基于視覺心理學的景觀照明主觀評價實驗

2.1 實驗目的

針對城市公園的景觀特點，選擇特定的測試場景，利用主觀評價實驗，得出人們的視覺心理感受與照明場景之間的相互關系，從而對場景進行具體的量化分析。

2.2 實驗條件的設定

實驗地點:河北工業大學百年紀念園。

主要使用設備:照度計、亮度計、計算機及ipad 平板電腦等。

實驗影響因素:亮度對比度、光色。

調研問卷方法:語意差別法。

調研問卷內容:視覺滿意度、視覺舒適性、環境氣氛和總體評價這四個方面。

2.3 實驗方案綜述

2.3.1 虛擬場景設計

通過選取主要的場景，確定場景不同的特點，根據城市公園的基本現狀和特點，主要選取了單元素景觀和綜合場景這兩個方面內容進行測試，通過繪圖軟件對不同場景的主景和背景的亮度分別進行修改，同時考慮實測城市公園的具體情況以及場景本身的主次關系和環境因素。對單元素場景擬預設背景亮度:前景亮度=1 ∶10，1 ∶7，1 ∶5，1 ∶3，1 ∶2;并通過調節不同光色，分為暖色溫(小于3 300 K)、冷色溫(大于5 300 K)，共獲得10 種不同亮度比的組合，作為實驗評價圖片。對綜合場景擬預設背景亮度:前景亮度=1 ∶7，1 ∶5，1 ∶4，1 ∶3，1 ∶2;并通過調節不同光色，分為暖色溫(小于3 300 K)、冷色溫(大于5 300 K)，共獲得10 種不同亮度比的組合，作為實驗評價圖片。評價圖片如圖1、圖2 所示。

圖1 單元素主觀評測場景照片

圖2 綜合場景主觀評測場景照片

2.3.2 實驗條件控制

因為是在戶外進行，因為受測影響因素較多，首先要確定主要測試場景的亮度和周圍環境的影響，選擇相對安靜的前提下進行實驗，并通過與被測者的溝通，讓其熟悉測試的目的和過程以及調查問卷的主要內容。在實驗過程中控制場景的呈現時間以及測試者對主觀評價的評價時間，減少測試時間產生的誤差。

3 主觀評價實驗的數據統計

對28 人進行了問卷調查，以河北工業大學學生為主。其中男性15 人，女性13 人。通過對問卷的統計分析，最終有效樣本為25 份，其中男性12 人，女性13 人。

3.1 單元素冷色光數據統計

通過對冷色光的單元素調查問卷的數據統計，當背景與前景的對比度為1 ∶5 到1 ∶7 時，人們的整體評價度最高，見圖3。但是當前景亮度提高到1 ∶10時，人們的視覺舒適度會明顯下降。

3.2 單元素暖色光數據統計

相比冷色光，基于暖色光的單元素主觀評價的結果顯示出(圖4):當背景亮度與前景亮度為1 ∶5 時，整體的評價滿意度為最高。同時也可以發現當前景與背景亮度為1 ∶3 時，人們的滿意度比冷色光高出很多，而當前景與背景亮度達到1 ∶10 時，人們的滿意度也下降很多。

圖3 單元素冷色光測試數據圖

圖4 單元素暖色光測試數據

3.3 綜合場景冷色光數據統計

通過對冷色光主觀評價數據統計的總結，從圖5可以看出:在整個場景的夜景照明設計方面，當前景亮度與背景亮度在1 ∶3 到1 ∶4 之間時，人們的滿意度最高，過高或者過低的亮度對比，均會引起人們的不適反應。

圖5 綜合場景冷色光測試數據

3.4 綜合場景暖色光數據統計

通過對暖色光主觀評價數據統計的總結，如圖6所示，在整個場景的夜景照明設計方面，當前景亮度與背景亮度在1 ∶3 時，測試者對于評價結果的滿意度最高，人們的感覺最為良好。另外，也可以清楚發現當亮度比在1 ∶2 和1 ∶4 時，測試者對于公園的整體環境也是比較滿意的。同時通過與冷色光的綜合場景的對比，我們可以發現，暖色光的整體視覺滿意上面都比冷色光高。

圖6 綜合場景暖色光測試數據

3.5 基于視覺心理學的景觀照明指導意見

對于亮度方面主要有以下兩方面觀點:注重主景與背景的亮度比(表1);重視光色對人眼心理感受產生的影響。

表1 主景與背景的亮度比

應該重點考慮光色的影響，因為不同的光色很大程度上決定了公園的氣氛，同時光色的選擇還會對照明的亮度比產生影響。

4 小 結

色彩從大體上可以分為冷暖兩種色調。在具體的照明設計中，不同的光色會產生不同的影響作用。光色本身對環境的影響將直接決定著環境的氣氛。通過實驗分析，可以看出不同的色彩對環境的氣氛和亮度比會產生不同影響，基于不同的色彩，會對人們的情緒和心理產生不同影響。同時，色彩本身所具有的意義也會對感覺起到重要作用，色彩的選擇對環境起著重要的作用。

本文以視覺心理學為基礎，通過城市公園的不同場景進行主觀的評價實驗，總結人群對視覺心理需求，得出偏好數據。根據人們的視覺心理特點，并結合主觀評價實驗得出的數據，為城市公園夜景照明設計提出指導性意見。

［1］陳仲林，楊春宇，翁季等.數字城市照明設計方法研究［J］.重慶建筑大學學報，2006，28(1):1～3，7

［2］李奇峰，俞麗華，楊公俠等.上海市區環境亮度及建筑物泛光照明亮度研究［J］.同濟大學學報:自然科學版，2005，33(5):621～625

［3］劉毅軍，賴世賢.視知覺特性與建筑光視覺空間設計［J］.華中建筑，2009，27(6):44～46

［4］孫立曄，馬劍，肖俊宏等.單景觀元素景觀照明亮度感受的實驗研究［J］.照明工程學報，2008，19(3):8～11

［5］趙睿.建筑光環境設計中的心理學因素［J］.工業建筑，2007，37(增刊):153～156

［6］Terry C.Daniel.Whither scenic beauty Visual landscape quality assessment in the 21st century［J］.Landscape and Urban Planning，2001，54(1-4):267～281

［7］S.Fotios，C.Cheal，PR.Boyce.Light source spectrum，brightness perception and visual performance in pedestrian environments:a review［J］.Lighting Research and Technology，2005，37(4):271～291

［8］J.A.Veitch.Psychological processes influencing lighting quality［J］.Journal of the Illuminating Engineering Society，2001，30(1):124～140

［9］Peter Y.Ngai.The Relationship Between Luminance Uniformity and Brightness Perception［J］.Journal of Illuminating Engineering Society，2000，W:41～50

［10］向東.城市廣場休閑空間照明研究［D］.重慶:重慶大學，2004

［11］劉蓓.中間視覺條件下弱對比、暗景觀的初步研究［D］.天津:天津大學，2006