第一篇：隧道光源颜色对驾驶人员视觉系统的作用分析论文
光源的光色包含显色性和色温。视觉功效是人借助视觉器官完成一定视觉作业的能力，通常用完成作业的速度和精度来评定视觉功效，除了人的因素外，还与照明密切相关，在一定范围内，随着照明的改善，视觉功效会有显着的提高。
目前，欧盟[1]以及CIE[2-3]的隧道照明设计规范和标准都只考虑隧道路面的亮度或者照度水平，对于色温、显色性和光谱分布等因素对视觉效果的影响考虑不足，导致对隧道照明质量的评价不够科学，造成交通安全和能源浪费的问题。随着仪器设备功能的改进和研究方法的发展，越来越多的研究者开始关注光源光色对驾驶员视觉功效的影响[4].刘英婴等[5]通过反应时间和瞳孔实验，将不同色温的多种光源引入到隧道照明各段并对之进行了相应的研究，得出了光源色温与反应时间和人眼瞳孔大小的变化关系，找到适合隧道过渡段照明的光源。张青文等[6]采用视觉功效法，利用“反应时间测量系统”,测取了人眼在不同色温LED光源下的视觉功效，获得了适用于道路照明的LED光源色温值并且应用于实践。陈仲林等[7]基于司辰视觉理论和中间视觉理论，研究了高压钠灯和金属卤化物灯在不同亮度条件下的发光效率，进行了反应时间实验，得出了金卤灯的司辰视觉在道路照明下发光效率高于高压钠灯的结论，该研究方法值得隧道照明借鉴。洪伟鹏等[8]在明视觉和中间视觉条件下，选取了5个背景亮度对10名视觉正常的测试者进行了反应时间测试试验，研究了高压钠灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯和LED 4种光源的光效。利用反应时间的试验结果，确定了不同光源在隧道照明环境中的适宜性和节能性。崔璐璐等[9]研究了隧道照明光源的光色与小目标可见度之间的关系，提出了小目标显色性的视觉实验方法，为研究隧道照明的小目标可见度打开了新思路。Barbur等[10]提出了明视觉、暗视觉和中间视觉在视觉功效中的变化理论，该理论为隧道照明的研究提供了研究方法和一定的理论基础。Miomir Kostic等[11]利用中间视觉理论，对照了在隧道中应用HPS光源和MH光源的不同情况，指出虽然HPS的显色更高，颜色的表观也更好，但是MH光源更加实用和节能，应当提倡在隧道照明中使用。
笔者通过实验研究隧道照明光源的光色对驾驶员视觉功效的影响，以得到显色性和视觉功效的关系以及光源色温、观察目标颜色与视觉功效的关系。
1显色指数对驾驶员视觉功效的影响
1.1显色指数对驾驶员视觉的影响实验
通过现场试验研究隧道照明光源显色指数对驾驶员视觉功效的影响。选择2座隧道进行小目标识别实验，2座隧道分别标为1号隧道和2号隧道，其中1号隧道所用光源为高压钠灯（HPS）、2号隧道安装了HPS和LED两种光源，实验过程中根据需要开启其中一种光源。2座隧道照明光源的基本参数见表1.实验选用3种中性色（白色、灰色、黑色）和4种彩色（红色、黄色、蓝色和绿色）的立方体（尺寸为20cm×20cm×20cm）作为识别目标，将识别目标放置于隧道内的道路上，让10名测试者分别从距离识别目标40、50、60、80、110m的观察点识别目标，并回答以下问题：1）是否存在目标物；2）如果存在目标物，目标物是什么颜色。图1为实验布置示意图。
1.2显色指数对驾驶员视觉功效影响的实验结果分析
实验结果表明，在观察距离为110m的观察点，1号隧道内小 目 标（在 此 指 对 目 标 物 的 识 别）的 正 确 识 别 率 为69%,2号隧道用LED照明时的正确识别率为86%,2号隧道用HPS照明时的正确识别率为77%;在观察距离为80m的观察点，1号隧道内小目标的正确识别率为77%,2号隧道用LED照明时正确识别率为90%,2号隧道用HPS照明时为80%.实验结果见图2.由图1可以看出，在其他条件相同的情况下，隧道照明光源的显色指数越高，越有利于驾驶员对障碍物的识别，有利于行车安全和照明节能。但目前尚没有有关对小目标的正确识别率相同时不同显色指数的光源所需提供照度之间关系的研究成果。隧道 照 明 设 计 应 对 光 源 显 色 性 提 出 要求，可以参考《工业企业照明设计标准》（GB 50034-1992）的相关规定执行。按照该标准第6.2.3条的规定，对颜色识别有要求的工作场所，当使用照度在500lx及以下，采用光源的显色指数较低时，宜提高其照度标准值，其提高值为其照度标准值乘以表2中相对照度系数值。
2色温对驾驶员视觉功效的影响
2.1隧道照明光源色温对驾驶员视觉影响实验
为了研究驾驶员的视觉功效受隧道照明光源色温影响的情况，在实验室采用“隧道照明反应时间测量装置”模拟隧道照明的状况，测试模拟驾驶员在不同色温光源提供的各背景亮度水平下的反应时间。“隧道照明反应时间测量装置”由观测箱、光学系统、灯箱、电子计时仪4个部分组成。实验装置如图3所示。
为了研究光源色温对视觉的影响，选择色温为2 700K和6 400K的两种紧凑型荧光灯进行反应时间对比实验。实验中分别采用两种荧光灯提供1.0~4.0cd/m2的背景亮度，用随机出现的光斑模拟可能在隧道内出现的障碍物，光斑直径为26mm,相对受测者的眼睛为2°视场左右，视标亮度可以根据需要调节，以与背景形成不同的亮度对比，通过加滤光片的方法改变光斑的颜色，使其颜色分别为红、黄、蓝、绿。测试者在特定的视觉条件下，对视标的出现作出最快的反应，并通过按钮由电子计时仪记录其反应时间。
2.2色温对驾驶员视觉功效影响的实验结果分析
在两种光源提供的不同背景亮度下，测试者对不同颜色光斑的反应时间平均值见图4.由图4可以看出，在隧道照明条件下，当紧凑型荧光灯的色温为6 400K时，测试者的反应时间相对较短；当紧凑型荧光灯的色温为2 700K时，测试者的反应时间相对较长。
当目标光斑颜色不同时，测试者的反应时间与背景亮度之间的关系总体来看基本相似，测试者的反应时间都是随着背景亮度的增大而变短，且背景亮度相同时，测试者都是在高色温的紧凑型荧光灯下的反应时间比在低色温的紧凑型荧光灯下的反应时间短，见图5.但对于红、黄、蓝、绿4种不同颜色的目标光斑而言，当背景亮度相同时，测试者在2种色温光源下的反应时间之差有明显差别。由图5可以看出，对于蓝色目标光斑，当背景亮度相同时，测试者在色温为6 400K的紧凑型荧光灯下的反应时间与色温为2 700K的紧凑型荧光灯下的反应时间之差较大，而对于黄色和绿色的目标光斑，该反应时间之差较小。这说明，对于实际的彩色隧道照明应用，如果以反应时间作为评价指标，高色温的紧凑型荧光灯比低色温的紧凑型荧光灯照明效果好。如果再考虑道路上可能出现的障碍物的颜色，当障碍物的颜色富含可见光中的短波成份时，高色温照明光源的照明效果优势更加明显。
反应时间实验结果表明，在不同的照明环境实验条件（背景亮度、视标偏心角、视标对比度）下，驾驶员在色温6 400K的紧凑型荧光灯下对红、黄、蓝、绿4种颜色目标光斑的反应时间都比在色温为2 700K的紧凑型荧光灯下短。分析这2种不同色温紧凑型荧光灯的光谱组成可以发现，这2种紧凑型荧光灯的光谱能量分布曲线形状基本相似，只是色温为6 400K的紧凑型荧光灯比色温为2 700K的紧凑型荧光灯光谱中的短波成分多些。测试者在两种色温紧凑型荧光灯下对各种颜色目标光斑的反应时间之差的差别明显，驾驶员在高色温照明环境中更容易发现富含短波成份的障碍物，而对于黄色、绿色障碍物而言，驾驶员在不同色温照明环境中的反应时间差别不如对蓝色障碍物明显。
虽然实验结果表明高色温光源对于隧道照明效果更好，但隧道照明不能仅仅考虑驾驶员的反应时间，还应考虑隧道空气状况等对照明效果的影响。实验室获得的驾驶员在不同光环境中的反应时间只能作为隧道照明光源选择的因素之一，隧道照明光源的选择还要综合考虑隧道照明环境的各种影响因素。
3结论
1）在其他条件相同的情况下，隧道照明光源的显色指数越高，越有利于驾驶员对障碍物的识别，二者之间存在着正相关的关系，有利于行车安全和照明节能。在隧道照明设计中，以满足照明的安全和舒适为主，兼顾节能，应尽可能选择高显色指数的光源。
2）在真实考虑色彩的隧道照明环境中，背景亮度越大，驾驶员的反应时间越短，相应的视觉功效更好。背景亮度固定时，对于光谱能量分布曲线相似的隧道照明光源，驾驶员在富含短波段成分的照明环境中的视觉功效更好，照明效果更好。目标物颜色富含短波成份时，在高色温照明环境下更容易被发现。
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第二篇：论文：用自然辩证法分析科技的发展对体育的作用
科学技术的发展对体育的作用
摘要：自然辩证法的发展与科学技术的发展密切相关。要想正确认识科技发展对体育的作用，就应该用自然辨证法的观点来正反两面的分析科学技术发展对体育的正面和负面影响，要辩证的认识科学技术对人类体育活动的重要作用。本文用自然辨证法的观点分析了科技对于体育发展的正反两面作用，并在此基础上指出体育应以科学发展观为指导，为实现体育的全面、协调、可持续发展提供依据和参考。
关键词：科学技术；体育；自然辨证法
前言
马克思说过，科学技术是现实的生产力，最终会成为改造世界的物质力量。在社会发展的过程中，科技在人与自然、社会之间进行着包括物质、能量和信息交换的纽带，可以对社会更好的进行调节和控制，可以帮助人类更好的实现改造自然，可以为人类提供更好物质手段、方法和知识等。
然而，客观规律本身是中立的，它既可以造福人，也可以危害人。如今，科学技术的发展渗透到了人类社会生活的方方面面．为认识世界和改造世界提供了强大的动力。现代科学技术给人类社会带来革命性变化的同时，也渗透到了体育的各个角落。当科学技术具有了实用目的之后，不仅能对体育产生促进与推动的作用，而且又能对体育运动带来负面影响。所以，从自然辩证法出发，分析科学技术的发展对体育的作用，并以科学发展观为指导，为实现体育强国建设目标，实现中国体育全面、协调、可持续发展提供依据和参考。
1自然辨证法及科学技术简介
自然辩证法是从人和自然界的关系出发，站在马克思主义哲学的角度来看自然界的发展、科学技术的发展以及人的认识及实践的发展。自然辩证法也是马克思主义的重要组成部分，是辨证唯物主义的自然观和科学技术观，在人类社会实践中有重要的作用，成为人们认识自然，改造自然的重要工具。自然辨证法主要由辩证唯物主义自然观，即人们对自然界的认识，科学技术观，即科学技术的发展也社会发展的关系，科学技术方法论，即进行过科技发展那研究中所运用的哲学知识这三部分组成。
自然界和科学技术是自然辩证法的研究对象。研究自然辩证法有着重要作用，不仅乐意为哲学提供相应的理论依据，可以启迪人们及进行创新思维，而且，运用自然辩证法的相关原理，可以帮助不成熟的学科不断发展，而且，辩证法还是一个分析工具。
科学技术观是关于科学技术与社会发展关系的看法。科学是人类的一种社会活动。自然辩证法与科学技术相互作用，两者共同发展。自然辨证法对于科学技术的研究有非常重要的指导意义。
2科学技术对体育的影响
随着现代科技的不断进步，现代科技与现代体育已经结下了不解之缘，对体育产生了巨大的影响，而这种影响往往具有两面性。
2.1正面的影响
2.1.1科技的发展拓展了人类体育活动的时空领域
科技的发展不断地推动着社会进步，提高了生产活动效率，增加了人们的空余休闲时间。使人们有更多时间来从事体育活动，进而提高身体质量；由于交通的便利，人们拓展了活动领域，活动范围从湖泊到海洋，从平原到高山，更容易在不同区域从事滑雪、爬山、游泳等各项活动：由于科技的进步、经济的改善，我们也可以从事以前不曾进行过的全新体育活动，如航天体育等活动。
2.1.2科技技术的发展促进体育科学化
(1)科技的发展促进体育学科的科学化、系统化。体育科学作为一门成长中的发展学科，既以社会经济的发展为大背景，也以现代科技为营养，正在形成自己的科学体系和知识体系。许多其他专业学科与体育学科综合，出现许多交叉、边缘学科，如运动生物化学、运动生理心理学、运动训练心理学等学科，使体育科学知识体系更加系统化。
(2)科技的发展促进竞技体育的科学化。随着体育的现代化、社会化、国际化的发展．科学技术在竞技体育中发挥着越来越重要的作用，许多高科技成果已逐渐被应用到现代体育运动中。并对现代体育运动产生极大的推动作用，使现代体育进入了科技体育的新时代。“金牌的背后是科技大战”已成为国际体坛人士的共识。当代竞技体育有向高、难、精、尖发展的趋势。科学选材、科学训练、科学管理已成为制约竞技运动水平提高的3大要素。
科学选材成为现代运动训练的首要任务，就是综合运用现代科技成果，特别是遗传学、生物化学、生物力学、数学以及生物技术的发展，使运动员选材上升到科学的新阶段，如系统科学和数学的介入，有利于定量地建立优秀运动员的理想数学模型，制定青少年运动员各项选材标准：运筹学的运用可以根据运动员的各项指标进行预测，从而使选材诊断科学化：生物技术的发展特别是DNA重组技术、蛋白质工程技术渗透到体育领域使选材达到分子生物水平。
科学训练是运动员参加体育运动的前提,综合各学科整体训练,使运动训练理论进入了一个崭新的阶段。目前，生物技术、多媒体技术在训练实践中广泛应用，为提高运动水平提供了可靠支持。通过这些技术的综合分析对运动技术环节的评价和改革起到了推进作用，为技术的创新与改进奠定了基础。
科学管理是运动训练科学化的组织保证。随着系统科学、数学、运筹学对体育的渗透，管理理论现代化、管理手段和方法科学化，对人力资源的管理也科学化。如运用控制论和信息论对运动训练过程的监控，对运动训练计划的管理动态化。电子和计算机技术使训练比赛管理信息化，企业管理信息系统的介入使训练信息管理包括人力资源管理、训练计划动态管理、生理和生化指标管理规范化，而管理的科学化促进决策科学化、民主化。
(3)科技的发展促进科学健身。现代科技促进体育科技和体育理论的发展，增强了人们对体育运动的功能、体育运动与抗衰老关系的认识。对中国国民进行体质系统监测管理与反馈，增强了人们参加体育运动的目的性和主动性认识。根据生理学、训练学、健身学等学科制定的锻炼原则、运动处方等都是体育科技的结晶。
2.1.3科学技术促进体育价值观念改变。
当今的自然界已经遭到人类的破坏，自然资源以尽枯竭、沙漠化的土壤每天都在增加，已经演变为严重的社会问题。所以体育界也应该与时俱进,发展可持续发展的体育运动，如：“环保体育、绿色体育等”；科技信息化，知识系统化，在不断发展的社会中已经被广泛提及。所以，在体育运动中也有“信息化体育与知识化体育”的新提法；发达的多媒体技术，合理的网络应用对体育运动也产生着深远的影响，这样又出现了“数字化体育”的概念。等等这些提法与想法无不顺应了科学技术的不断前行的趋势。
2.2负面的作用
正确的运用科学技术手段可以解决人与自然相对复杂的矛盾，实现科学技术的正确价值，但是任何事物都有它的两面性，科技也是如此，始终是一把双刃剑，他给人类带来福音的同时，也带来了很多难以调和的社会矛盾。科技的发展在促进体育进步的同时，也有可能影响和妨碍到体育的发展。
2.2.1科技导致大众体育活动减少体育的本源是生活，它来自于社会生产劳动。
社会的进步使得人们从单纯的体力劳动向复杂的脑力劳动转变。社会发展进入到自动化、信息化的时代，人在生产中发挥的主要功能是通过以图像、数字、文字等形式表现的信息进行加工而形成的操作程序，这就要求劳动者具有从事更为复杂的劳动的能力。信息化时代的特点使得人们从事各种体力劳动的机会和时间大大减少，久而久之，人们便形成了久坐或不愿进行体育锻炼的习惯。另外．科技的发展也导致人们形成了一些错误的健康观念。现在。人类的健康状况及寿命比以前有了很大的提高，这的确归功于科技．特别是生物医药科技的进步。但这也使得人们过分地将自身的健康依赖于医药，而忽视了体育锻炼，忘掉了健康的本源。
2.1.2科技导致竞技体育走向误区科技是一柄双刃剑。
它能促进运动员的科学训练，加速运动疲劳的消除，保证运动员的身体健康。但是竞技体育又给运动员带来了诸多金钱、名誉的诱惑力，使得运动员想尽一切办法争第一。兴奋剂作为高科技的产物。使竞技体育蒙上了阴影。少数运动员为了成绩不顾身体健康，铤而走险，长期大量服用兴奋剂．有些甚至是在专业指导下进行的。近年来，兴奋剂事件几乎涉及到了各个运动单项、涉及到几十个国家的选手，可见兴奋剂事件涉及竞技体育的面之广。虽然各体育组织不断加大反兴奋剂的力度。但这往往是亡羊补牢，因为科技的进步也在不断地帮助运动员逃避兴奋剂检查。同时，由于科技的不断创新，涌现出了更多的兴奋剂类似物的出现。兴奋剂从 最初的几种发展到现在被正式列明的 100多种，并且每年还 在不断扩大，出现了“道高一尺，魔高一丈”的尴尬局面。兴奋 剂不仅仅使运动员的身体健康受到伤害。更重要的是它违背 了竞技体育的基本准则——公正性。
3体育要以科学发展观为指导
3.1体育发展的实质是人的发展
体育是社会事业的一个重要组成部分，人们从事体育活动虽然需要场地器材、资金设备、时间信息、科学技术，但人总是扮演着一个主体的角色，因为，体育是施加于人的，其最终结果又表现在人的身上。因此，“以人为本”的原则在体育中是非常具体而生动的。比如：在学校中，如何使学生的德智体全面发展，解决学生体质一直下滑的问题？在竞技运动中，运动员的生命健康和金牌应当做出怎样的价值安排？在社会体育事业上是以有利于普及大众体育为主，还是造就若干漂亮的形象工程？这些问题都是围绕着人的地位而展开的。
在体育的发展过程中，国家对体育的需要与人民对体育的需要，应该一致起来。当今时代，人们对体育的需要已经发展和进步到对体育权利的追求。作为人权的一个组成部分——体育权利的提出，标志着国家对体育的需要与人民对体育的需要这两者的关系必然进行调整，代表国家的政府理所当然地要为人民体育权利的实现提供服务和保障。
纵观历史，人才是体育发展的主体，当社会发展达到一定程度之后，人们对体育的需求普遍从强身健体以提高劳动生产率，转变为享受体育带来的快乐和健身、健心、健美、健群的全面发展。这就要求我们在体育事业的发展中，不仅要重视竞技运动水平的提高，还要重视大众体育的发展，通过体育设施的完善和体育产业的发展，满足所有社会成员对体育的全面的多元的需要，以促进各个阶层、各个年龄段、各不相同的人都能全面、协调和完善地发展。
3.2体育发展应该是全面协调的发展
体育的协调发展包括两层涵义，一是体育与经济、社会进步的协调，二是体育内部结构
与功能的协调。
体育运动必须与国家的经济协调发展。社会的物质生产水平从根本上决定着体育运动发展的规模和速度，决定着体育事业内部的结构和比例。国外学者对1984年奥运会奖牌分布及获奖国的经济状况进行了比较研究，发现98%的奖牌都被经济水平较高、扫盲率较高和人口平均寿命较长的国家所获得。一个国家或地区的国民总产值、国民平均收入是体育运动发展的前提指标，前者对竞技体育可以起较大的作用，后者则对群众体育和学校体育的发展程度表现为直接的影响。
体育运动必须紧跟社会的发展，才能获得发展的动力。经过改革开放，人们对实现其体育权利越来越自觉和重视，对体育事业的公共财政投入是否有利于人们自身的健康和身心的发展，体育当然要对社会的上述发展积极做出应答。一个社会没有多姿多彩的群众体育、没有蓬勃持续的大众体育，其体育事业不仅缺乏动力，而且很难与较为快速的经济、社会的发展相协调，也很难为构建和谐社会发挥体育应有的功能。总之，体育超越社会发展是不可能的，但落后于社会发展是不应该的。
在我国，体育由学校体育、高水平竞技体育和社会体育三个子系统组成。国家体育的发展应该是各个子系统共同提高、协调发展的过程，这既是体育发展的目标，也是体育发展的重要内容。在体育的整体发展过程中，各个子系统承担不同的发展任务，应相互协作，根据总的发展目标在实际运行中不断进行调整，在不同历史时期，可能会有所侧重，但最终要实现体育系统内部的相互协调。长时间的畸轻畸重，最终会失落体育发展的根基。
3.3体育发展要可持续发展
人类体育的发展遵循繁荣发展的规律，但真正做到可持续发展并不容易。体育毕竟是一种非生产性的活动，而且随着科学技术的进步，体育消耗的资源在成倍地增加着，因此有限的资源和不断增长的社会体育需求之间就形成了我国体育发展的基本矛盾。为此，我们需要注重体育投入与产出之比，树立代价观念和成本意识这样才能保证体育的可持续发展，这是市场经济社会的基本观念。
为了保证体育的持续发展，必须从制度上制止进行调整，改变现有的体育行政官员以金牌定终身的政绩评定指标，切实推进体育体制改革，以体育的社会化扩大体育资源的渠道，降低体育的成本。
其次，在体育资源使用过程中，我们既要注重资源使用的效率，又要注重体育资源的分配，要坚持统筹兼顾，平衡多方利益。改革开放后，我国利益格局发生了重要变化，不仅有了体育体制内外的利益差别，而且出现了利益主体的多元化，国家、地方、单位、群体、个人都成为相应的利益主体，同时利益本身也开始多元化，健康、权力、收入和声望都成为人们追求的目标。这种情况下，体育发展除了满足国家利益外，还应该满足群众的娱乐和健康的利益需要。
第三，在体育发展过程中，要关注社会公平。为了实现体育资源享受的公平公正，政府应利用其掌握的社会调剂职能，统筹体育资源在城乡、地区、人群之间的分配，让平民阶层，特别是弱势群体能普遍享受到体育发展的益处。
3结论
总之，我们可以看出，科技的发展在促进社会发展的同时，也促进了体育的不断发展。但是科技发展对体育的发展存在着两重性，对体育带来促进和推动作用的同时，也给体育运动带来很多不良的影响。因此，体育与科学技术就应该合理合作，充分发挥他们积极的一面，更应该敢于面对和调整他们带来的负面效应，立足国情，总结体育发展实践，以科学发展观为指导，以创新助发展，以改革推发展，实现我国体育的全面、协调、可持续发展。这样才
能最终会推动科学技术与体育不断向前发展。
4参考文献----体育科技（查）
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