孩人工照明的強(qiáng)度已經(jīng)顯示出對人的心情和注意力的影響。又有新的研究探討了燈光色溫對人的認(rèn)知表現(xiàn)的影響。這項(xiàng)研究發(fā)表在《光學(xué)快報(bào)》雜志，由 Kyungah Choi 和 Hyeon-Jeong Suk主導(dǎo)，他們是韓國科學(xué)技術(shù)院(KAIST)的工業(yè)設(shè)計(jì)系副教授和“色彩實(shí)驗(yàn)室”的負(fù)責(zé)人。
在他們的研究中，Choi和Suk專門研究了不同相關(guān)色溫(CCT)的影響。CCT是描述光源顏色外觀的簡單方式。低于3500開爾文(K)的低CCT 呈現(xiàn)為“暖”(黃白色)的光，而高CCT(超過5000K)則呈現(xiàn)為“冷”(藍(lán)白色)的光。
Suk解釋說：“白熾燈泡發(fā)出色溫在2500K到3000K之間的光，即黃白色;日光色溫約為6500K，即藍(lán)白色。熒光燈色溫范圍從2500 K到5000 K可選，但是是不可調(diào)的。LED的顯著特點(diǎn)是可以控制其色溫，這是傳統(tǒng)燈具不可比擬的優(yōu)勢。”
Suk和Choi進(jìn)行了初步研究，來探索不同色溫照明條件(3500、5000和6500K)對生理警覺性的影響，實(shí)驗(yàn)由成人志愿者在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行。研究者通過安置在志愿者手腕和腳踝上的電極進(jìn)行測量并用于記錄心電圖(ECG)，心電圖可以反映受試者的警覺狀態(tài)。
實(shí)驗(yàn)在配有LED發(fā)光天花板的房間中進(jìn)行，環(huán)境照明的CCT通過調(diào)節(jié)紅色、綠色、藍(lán)色和白色水平的光線來控制。如預(yù)測的那樣，6500K照明條件導(dǎo)致最高水平的生理警覺，而3500K條件下是最“放松的”。
接下來，研究人員在同一實(shí)驗(yàn)室模擬了一間教室，測試三種不同照明條件對四年級兒童學(xué)業(yè)成績和課間活動(dòng)的影響。為了測試對學(xué)業(yè)成績的影響，對學(xué)生進(jìn)行了定時(shí)算術(shù)考試。奇怪的是，Choi和Suk在各種條件下都沒有發(fā)現(xiàn)顯著變化。換句話說，“刺激性”的6500 K 燈沒有幫助學(xué)生取得更好的測試成績。之所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果不像預(yù)期的那樣，Suk解釋說可能是因?yàn)椤皽y試對象處在人造環(huán)境中，并且實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間較短”。
為了驗(yàn)證長時(shí)間的照明條件是否會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，Suk和Choi在現(xiàn)實(shí)生活中的教室里研究了另外兩組四年級的學(xué)生：一個(gè)教室配有LED燈，可以調(diào)整到3500 K、5000 K 和6500K;另外一個(gè)教室用標(biāo)準(zhǔn)熒光燈作為對照。這一次，正如預(yù)期的那樣，當(dāng)學(xué)生在6500K的照明條件下學(xué)習(xí)時(shí)，在學(xué)業(yè)測試中成績最佳，在3500K照明下，課間活動(dòng)表現(xiàn)最好。
研究結(jié)果表明，6500K條件導(dǎo)致了更高警戒狀態(tài)的刺激，最大程度上提高了學(xué)術(shù)成績。這也遵循了所謂的“耶爾克 - 多德森法則”的預(yù)測。這項(xiàng)法則一個(gè)多世紀(jì)前由心理學(xué)家羅伯特·耶克斯(Robert Yerkes)和約翰·多德森(John Dodson)提出。法則假定心理喚醒(或壓力)與表現(xiàn)之間存在曲線關(guān)系。也就是說，在某個(gè)特定水平的精神喚醒(在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，指的是6500K照明條件下)，人們往往表現(xiàn)最好，當(dāng)高于或者低于這個(gè)特定水平時(shí)，人們的表現(xiàn)就沒有那么好了。
這表明，會(huì)有一個(gè)促使學(xué)業(yè)成績達(dá)到最佳的最優(yōu)值，超過這個(gè)最優(yōu)值后效果就會(huì)減弱。暴露在光照下的持續(xù)時(shí)間也會(huì)影響表現(xiàn)。“未來的工作可以致力于調(diào)查每個(gè)照明條件下的理想曝光時(shí)間。”Suk說。
研究團(tuán)隊(duì)在研究結(jié)束時(shí)，展示了一款基于移動(dòng)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)照明系統(tǒng)，其智能學(xué)習(xí)環(huán)境具有“簡單”、“標(biāo)準(zhǔn)”和“困難”三個(gè)預(yù)設(shè)條件。此外，Choi正在開發(fā)一個(gè)綜合視覺系統(tǒng)，可以自適應(yīng)照明情況來調(diào)整電子書籍和智能卡等視覺顯示終端的CCT，以優(yōu)化對學(xué)習(xí)和表現(xiàn)的影響。
“我們認(rèn)為，課堂環(huán)境的微小變化，如照明條件，可能會(huì)對同學(xué)們的學(xué)習(xí)產(chǎn)生巨大的影響。”Suk表示。
