在办公环境中选择显示器和墙壁的亮度水平：一项适应性实验研究

《Applied Ergonomics》：Selecting monitor and wall luminance levels in office settings: An adaptive experimental study

显示器亮度与墙面亮度对阅读舒适度的影响研究表明，在固定墙面亮度（12-170 cd m2）条件下，参与者选择的最佳显示器亮度中位数为166 cd m2（IQR 133-270 cd m2），当墙面亮度为34 cd m2时，显示器最佳亮度范围低于120至约450 cd m2。研究建议标准办公环境下无需使用超过500 cd m2的显示器即可实现最佳阅读舒适度。

　　现代办公室环境中的视觉舒适度问题日益受到关注，尤其是在长时间使用电子设备的情况下。随着技术的进步，越来越多的办公场所开始采用高亮度显示器，这些显示器的亮度水平在近年来显著提升。然而，仅仅提高显示器的亮度并不一定能够改善阅读体验，这取决于多种因素，包括周围环境的亮度、观察者的视觉习惯以及光线对身体的影响等。因此，研究如何在保持工作环境舒适的前提下，合理设置显示器和墙壁的亮度水平，对于优化办公空间的照明设计具有重要意义。

在当前的办公环境中，显示器已经成为人们工作的重要工具。大多数显示器允许用户根据需要调整亮度，但这种调整通常受到设备自身性能的限制。例如，一些研究发现，不同品牌和型号的笔记本电脑在“100%亮度”设置下的屏幕亮度范围从95 cd/m2到398 cd/m2不等。这表明，尽管技术不断发展，但显示器的亮度水平仍然存在较大差异。此外，随着技术的演进，许多现代显示器的亮度水平已经超过了早期研究中记录的数值，这使得对亮度设置的研究更加复杂。

除了显示器的亮度，工作环境中的墙壁亮度同样对视觉舒适度产生影响。根据欧洲照明标准，室内工作场所的墙壁最低照度要求从75 lx提升至150 lx。这一变化反映了人们对环境照明质量的更高期望，尤其是在长时间办公的情况下。墙壁亮度不仅影响环境的整体照明效果，还与显示器的亮度相互作用，共同决定视觉舒适度。例如，某些研究表明，当显示器亮度较高时，适当的墙壁亮度可以有效减少视觉疲劳，提高阅读效率。然而，如果墙壁亮度与显示器亮度差异过大，可能会导致不适感，甚至引发眼部干涩等问题。

在视觉舒适度的研究中，一个重要的概念是“任务-环境-背景”亮度比例。这一比例指的是显示器（任务区域）与周围环境（背景区域）之间的亮度关系。研究表明，如果任务区域的亮度高于环境区域，且环境区域的亮度又高于背景区域，那么这种比例有助于提高视觉舒适度。然而，如果这种比例不被满足，比如任务区域的亮度低于环境区域，或者环境区域的亮度与背景区域相差无几，那么可能会导致视觉不适。因此，在设计办公环境时，需要综合考虑显示器和墙壁的亮度设置，以确保符合这一比例。

为了更深入地了解显示器和墙壁亮度对视觉舒适度的影响，本研究采用了一种自适应方法，让参与者能够直接控制他们认为最舒适的亮度水平。实验中，参与者被要求在固定墙壁亮度的条件下，选择他们认为最适合阅读的显示器亮度；同时，也在固定显示器亮度的条件下，选择他们认为最适合阅读的墙壁亮度。这种方法能够更准确地反映观察者的主观感受，从而为照明设计提供更有针对性的建议。

实验使用了25名参与者，年龄在21至26岁之间，所有参与者均为荷兰语使用者，并且在照明研究方面没有相关经验。实验过程中，参与者被要求阅读一段短文本，并根据自己的舒适度调整显示器或墙壁的亮度。研究发现，当墙壁亮度较高时，参与者倾向于选择更高的显示器亮度；反之，当显示器亮度较高时，参与者则更偏好较低的墙壁亮度。这一结果表明，显示器和墙壁亮度之间存在一种动态平衡关系，而非简单的线性关系。

此外，实验还发现，对于固定的墙壁亮度水平（如34 cd/m2），参与者选择的显示器亮度范围较广，从低于120 cd/m2到接近450 cd/m2不等。其中，中位数为166 cd/m2，四分位距（IQR）为[133 cd/m2; 270 cd/m2]。这一发现意味着，在标准办公环境中，显示器的亮度并不需要达到极高的水平，只要能够满足一定的舒适度要求即可。因此，对于大多数办公场景来说，使用亮度超过500 cd/m2的显示器可能并不是必要的。

从另一个角度来看，墙壁亮度的调整同样对视觉舒适度产生影响。根据实验结果，当显示器亮度固定时，参与者倾向于选择适中的墙壁亮度，以达到最佳的阅读体验。这表明，在设计办公环境时，除了关注显示器的亮度，还需要合理设置墙壁的亮度，以避免过亮或过暗的情况。特别是在现代办公环境中，由于显示器亮度较高，墙壁亮度的设置需要更加精确，以确保整体环境的协调性。

在实际应用中，这一研究结果对于优化办公空间的照明设计具有重要的指导意义。首先，它表明在大多数情况下，显示器亮度不需要设置得过高，只要在合理的范围内即可。其次，墙壁亮度的设置也应当根据显示器的亮度进行调整，以维持良好的视觉平衡。这些发现有助于照明设计师在实际项目中，更科学地选择照明方案，提高办公环境的舒适度和工作效率。

此外，研究还强调了个人差异在视觉舒适度中的重要性。不同的人对亮度的敏感度不同，因此在实际应用中，可能需要提供更多的个性化调整选项。例如，允许用户根据自身需求调整显示器和墙壁的亮度，以适应不同的视觉偏好和工作习惯。这种灵活性不仅能够提高用户的满意度，还能够减少因亮度不适导致的视觉疲劳。

从更广泛的角度来看，这一研究也对非图像形成效应（non-image-forming effects）产生了影响。非图像形成效应指的是光线对身体生理节律的影响，例如注意力、睡眠质量和生物钟调节等。研究表明，显示器的亮度水平可能对这些效应产生积极或消极的影响。因此，在设计办公环境时，除了考虑视觉舒适度，还需要关注光线对健康的影响，确保照明方案不仅美观，而且有益于人体健康。

综上所述，本研究通过对显示器和墙壁亮度的调整，揭示了视觉舒适度与亮度设置之间的复杂关系。研究结果表明，在标准办公环境中，显示器亮度不需要设置得过高，而墙壁亮度的设置也应当与显示器亮度相协调。这些发现不仅为照明设计提供了科学依据，也为改善办公环境的舒适度和健康性提供了新的思路。未来的研究可以进一步探讨不同人群对亮度的偏好差异，以及在不同工作环境下如何更有效地调整亮度设置，以实现最佳的视觉体验。