不均一な大光源からの不快グレア評価に関する研究 [ PDF
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(2) 被験者一人に対して、輝度比 5 パターン×10 回、計 50 回の測定を行った。パターンの提示順序はランダム にした。被験者は、九州大学の学生 10 名である。 2m. 窓. 検討点 3m. 表 2 模擬窓の設定条件 基準面の輝度 2. 4m. 30°. 比較面の輝度 2. 輝度比. [cd/m]. [cd/m]. [-]. 1080. 1950. 1. 81. 1080. 1620. 1. 51. 1080. 1420. 1. 32. 1080. 1270. 1. 18. 1080. 1100. 1. 02. 窓 3. 5m. 60° 5m. 検討点. 3. 5m 断面図. 平面図. 図 3 想定した室条件( 南向き) 表 3 中間天空の輝度分布( 福岡；春分 12時−相対値). 3-3.. 実験結果. 測定手法として、比較刺激の変化段階を実験者が予 め設定し、ランダムに提示する恒常法を用いた。一般 的な閾値測定手法の中で、もっとも厳密な精神物理測 8）. 定法 である。 刺激強度と検出率の関係を図 2に示す。検出率とは、 ある輝度比に「不均一と感じる」と答えた割合である。 図 2中の点が実験で使用された刺激強度とその時の検 出率を示し、実線がこの実験の心理測定関数である。. 天 空 要 素 の 方 位 角. 90° 100° 110° 120° 130° 140° 150° 160° 170° 180° 190° 200° 210° 220° 230° 240° 250° 260° 270°. 0° 0. 52 0. 58 0. 64 0. 70 0. 76 0. 81 0. 86 0. 89 0. 91 0. 91 0. 91 0. 89 0. 86 0. 81 0. 76 0. 70 0. 64 0. 58 0. 52. 10° 0. 57 0. 64 0. 71 0. 79 0. 87 0. 94 1. 01 1. 06 1. 08 1. 08 1. 08 1. 06 1. 01 0. 94 0. 87 0. 79 0. 71 0. 64 0. 57. 20° 0. 63 0. 71 0. 80 0. 90 1. 00 1. 10 1. 20 1. 27 1. 31 1. 30 1. 31 1. 27 1. 20 1. 10 1. 00 0. 90 0. 80 0. 71 0. 63. 30° 0. 69 0. 78 0. 89 1. 02 1. 15 1. 29 1. 42 1. 53 1. 59 1. 58 1. 59 1. 53 1. 42 1. 29 1. 15 1. 02 0. 89 0. 78 0. 69. 天空要素の高度 40° 50° 0. 75 0. 82 0. 86 0. 94 0. 99 1. 08 1. 13 1. 24 1. 30 1. 44 1. 49 1. 67 1. 68 1. 93 1. 86 2. 22 1. 96 2. 45 1. 94 2. 41 1. 96 2. 45 1. 86 2. 22 1. 68 1. 93 1. 49 1. 67 1. 30 1. 44 1. 13 1. 24 0. 99 1. 08 0. 86 0. 94 0. 75 0. 82. 60° 0. 89 1. 01 1. 14 1. 31 1. 50 1. 72 1. 98 2. 27 2. 52 2. 47 2. 52 2. 27 1. 98 1. 72 1. 50 1. 31 1. 14 1. 01 0. 89. 70° 0. 96 1. 06 1. 17 1. 29 1. 43 1. 57 1. 71 1. 82 1. 89 1. 88 1. 89 1. 82 1. 71 1. 57 1. 43 1. 29 1. 17 1. 06 0. 96. 80° 1. 01 1. 06 1. 12 1. 18 1. 24 1. 29 1. 34 1. 37 1. 38 1. 38 1. 38 1. 37 1. 34 1. 29 1. 24 1. 18 1. 12 1. 06 1. 01. 90°. 1. このグラフより検出率 0. 5 にあたる刺激強度を心理測 定関数より読み取ると、閾値は 1. 235 である。. 表 3 の網掛け部分内の最低値を基準にして輝度比. 検出率( 反応の割合). ( 最高値/ 最低値) を計算すると、最低値は 0. 86、最高 値は 1. 59 となり輝度比は 1. 848 である。この値は、不. 1 0. 9 0. 8 0. 7 0. 6 0. 5 0. 4 0. 3 0. 2 0. 1 0. 均一感覚を生じさせる閾値 1. 235 を越える。 その他の天空モデルにおいても検討を行ったが、ど の天空モデルにおいても同様の結果を得た。 したがって、不均一な大光源に対する不快グレア評 価法が必要であると判断した。 点 : 測定値 実線 : 心理測定関数. 5. 不均一な光源からの不快グレア評価 先の実験と同じ部屋で、不均一な光源からの不快グ. 1. 1. 1 1. 2 1. 3 1. 4 1. 5 1. 6 1. 7 1. 8 刺激強度( 輝度比). レア感覚を求めた。その際、背景輝度を生じさせるた めに暗室内を白い布で覆った。基準面の輝度は、4940 cd/ m2、4020 cd/ m2、3100 cd/ m2の 3 通りとした。表 4. 図 2 刺激強度( 輝度比) と検出率( 反応の割合) の関係. に光源の設定条件と評価値（基準面の輝度 4940 cd/ m2） 4. 天空輝度分布. を示す。被験者に、暗室内の順応ボックスで順応させ. 実際の天空が、感覚的に不均一であるかどうか、CI E 9）. 9）. 標準曇天空 、CI E標準晴天空 、中間天空. 10）. た後、光源の中心部を見せて、不快グレア感覚がどの. により検. 程度か報告させた。実験に用いた不快グレアの評価尺. 討した。表 3に、ある条件下の中間天空における天空. 度は、表 1と同じである。被験者は、九州大学の学生. 輝度分布( 天頂輝度に対する相対値) を示す。検討にあ. 10 名である。. たり、想定した室条件を図 3に示す。室の検討点から 窓面を見た時の天空部分が表 3の網掛け部分である。 43- 2. これより、高輝度の部分を基準面、低輝度の部分を 比較面と呼ぶことにする。.
(3) 次に、模擬窓の基準面と比較面の大きさを変え、同. 表 4 光源の設定条件と評価値 基準面の輝度. 比較面の輝度. （0. 165sr）. (0. 165sr). 2. [cd/m]. [cd/m]. 4940 4940 4940 4940 4940 4940. 4940 4019 3102 2092 1218 434. 輝度比. 平均輝度. 背景輝度. [-]. 2 [cd/m ]. 2 [cd/m ]. 1. 00 0. 82 0. 63 0. 43 0. 24 0. 08. 4940 4480 4021 3516 3079 2687. 128. 5 151. 2 134. 8 144. 0 123. 9 165. 8. 2. 様の実験を行った。模擬窓の面積を 1: 2 に分割し、そ. 観測者の 評価値 V. れぞれに異なる輝度を設定した。基準面の輝度は、4940. [-]. 22. 00 22. 84 20. 32 18. 31 19. 00 18. 61. cd/ m2、4020 cd/ m2、3100 cd/ m2の 3 通りである。表 5 に光源の設定条件（基準面の輝度 4940 cd/ m2）を示す。 被験者は、九州大学の学生 10 名である。 基準面が小さい場合の実験結果を図 5に示す。全体 的に、分割した光源ごとに不快グレア評価値を求める. 実験結果を、分割した光源ごとに不快グレア評価値. 方法よりも平均輝度を用いた方法のほうが測定値と近. を求めて対数変換する方法と平均輝度を用いた方法に. かった。また、平均輝度を用いた評価法は、輝度比 0. 2. よって分析した。以下に、それぞれの評価値の計算式. 程度までは概ね測定値と近かったが、輝度比が 0. 2 を. を示す。. 下回ると、予測値と測定値に差が生じた。 基準面が大きい場合も同様に実験を行ったが、評価 値と予測値は非常に近かった。. 分割した光源ごとに不快グレア評価値を求める方法 V % 6 $ log(. " & std. 2.6. Lstd. Lb. 0.1. "P. #. Lref. 2.6. Lb. 0.1. " & ref "P. ) ! 31.4. 表 5 光源の設定条件. 平均輝度を用いた不快グレア評価法 V % 6 $ log( Lave % Lstd ". Lave Lb. & std. 2.6. 0.1. "& "P. ) ! 31.4. & # Lref ". & ref. &. ここで、 ： 不快グレアの予測値 [ - ]. Lst d. ： 基準面の輝度 [ cd/ ㎡]. Lref. ： 比較面の輝度 [ cd/ ㎡]. Lave. ： 平均輝度 [ cd/ ㎡]. ω. ： 模擬窓の全体大きさ [ sr ]. 比較面の輝度. ( 0. 11sr). (0. 22sr). 輝度比. 平均輝度. 平均輝度. 背景輝度. 2 [cd/m ]. 2 [cd/m ]. [-]. 2 ] [cd/m. 2 ] [cd/m. 2 [cd/m ]. 4940 4940 4940 4940 4940. 4020 3100 1240 780 430. 0. 83 0. 64 0. 26 0. 16 0. 09. 4420 3960 3030 2800 2625. 4287 3673 2433 2127 1893. 152 148 101 88 97. 重み. 28. 基準面の輝度：4940 cd/m2 不快グレア評価値 V [ - ]. V. 基準面の輝度. ωst d ： 基準面の大きさ [ sr] ωref ： 比較面の大きさ [ sr]. 22. 16 測定値 予測値( 面積加重平均) 予測値( 分割して計算) 10. 図 4に、実験結果（基準面の輝度 4940 cd/ m2）を示. 0. す。どちらの方法とも、ほとんど同程度の評価値を算 出した。. 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 輝度比 ( 右面輝度/左面輝度) [ - ]. 1. 図 5 実験結果（異なる立体角に分割）. 28. 輝度比 0. 2 を下回る点で不快グレア評価値が上がる. 不快グレア評価値 V [ - ]. 基準面の輝度：4940 cd/m2. 現象は、基準面の輝度が高いパターンで、より顕著に 22. みられた。この実験条件では、比較面の輝度が低すぎ てグレア光源になっていないことが考えられる。例え ば、比較面の輝度 430 cd/ m2、大きさ 0. 22 sr、背景輝. 16. 度 97 cd/ m2とすると、不快グレア評価値は 8. 5となる。. 測定値 予測値( 平均). 主観評価「感じ始める」が 10 であるため、比較面がグ. 予測値( 分割して計算) 10 0. 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 輝度比 ( 右面輝度/左面輝度) [ - ]. 図 4 実験結果（等しい立体角に分割）. 1. レア光源となっていないことがわかる。 以上の考察を踏まえ、不均一な大光源からの不快グ レア評価法として、平均輝度を用いた方法を提案する。 43- 3.
(4) 6.. 分割した光源ごとに不快グレア評価値を求める方法よ. 平均輝度を用いた不快グレア評価法 平均輝度を用いた不均一な大光源からの不快グレ. りも平均輝度を用いた方法のほうが測定値と近かった。 また、測定値と平均輝度を用いて求めた評価値は概ね. ア評価法を提案する。 窓を通して見える天空の輝度と大きさ、背景輝度、. 一致したが、輝度比 0. 2 を下回る点では差が生じた。. 窓と視線の関係( ポジション・インデックス) から、次. 輝度比 0. 2 を下回る点で評価値が上がる現象は、グレ. のように求める。. ア光源の選定に問題があったと判断した。 以上の結果より、平均輝度を用いた不均一な大光源. 1). 検討対象の窓面と視線の位置より、ポジション・. からの不快グレア評価法を提案した。. 11). 今後の課題としては、不均一な光源からの不快グレ. インデックス を求める。 2). 3). 窓面を等分割する。. ア評価実験でみられた、輝度比 0. 2 を下回る点で評価. ( 例えば、幅 3 m、高さ 2 mの窓を 3 mの距離から. 値が予測値よりも上がる現象の原因の検討が挙げられ. 観察する場合、0. 5 m×0. 5 mに 24 分割). る。また、提案した平均輝度を用いた不均一な大光源. 分割面のそれぞれの立体角を求める。. からの不快グレア評価法を、実際の空間において検証. 2. 2. 2. する必要があるだろう。. ω =S/ ( D +H + L ) ω : 分割面の立体角[ sr] S : 分割面の面積[ m2]. 参考文献. D : 目からグレア光源までの距離を視線上に. ( 1) 岩田利枝、宿谷昌則、染川信行、木村建一：窓からの不快. 投影したもの[ m]. グレアに関する実験研究、日本建築学会計画系論文集、第. H : 視線から垂直方向の変位[ m]. 432 号、 pp. 21- 33、1992. L : 視線から水平方向の変位[ m] 4) 5) 6). ( 2) 岩田利枝、戸倉三和子、宿谷昌則、木村建一：窓からの不. 分割面の中心の輝度を測定、または推定し、平均. 快グレアに関する実験研究 その 2、日本建築学会計画系論. 輝度を求める。. 文集、第 439 号、pp. 19- 31、1992. 室内の各面の照度を輝度に換算し、視野内の背景. ( 3) 戸倉三和子、岩田利枝、宿谷昌則：窓からの不快グレアに. 輝度を求める。. 関する実験研究 その 3、日本建築学会計画系論文集、第 489. 以上の条件を評価式に代入し、不快グレア評価値. 号、pp. 17- 25、1996. を求める。. ( 4) K. Fi seki s, M. Davi es, M. Kol okot roni , and P. Langf or d : Pr edi ct i on of di scomf or t gl are f r om wi ndows, Li ght i ng. 7.. まとめ. Res, Technol , No. 35. vol . 4, pp. 360- 370, 2003. 本研究では、不均一な大光源からの不快グレア評価. ( 5) R. G. Hopki nson： Gl ar e f r om dayl i ght i ng i n bui l di ngs,. 法を提案することを目的とし、主観評価実験を行い、 考察を述べた。. Appl i ed Er gonomi cs, 3- 1, pp. 206- 215, 1972 ( 6) 山田密加、里崎加奈、古賀靖子：大光源による不快グレア. 最初の実験で、光源内に輝度分布が生じている場合、. 評価における背景輝度の影響に関する研究、日本建築学会. 均一から不均一への感覚的変移点を調査した。次に、. 研究報告九州支部( 環境系) 、第 44 号、pp. 13- 16、2005. 天空輝度分布より、不均一な輝度分布が実際の窓面に. ( 7) CI E グレア評価法 UGRの研究調査委員会 報告書、社団法人. 生じるか検討した。その結果、全ての天空状態で不均. 照明学会、p. 15、1999. 一な輝度分布が生じることが分かった。したがって、. ( 8) G. A. Geschei der 著、宮岡徹監訳、倉片憲治、金子利佳、柴. 不均一な大光源に対する不快グレア評価法が必要であ. 崎珠美訳：心理物理学−方法・理論・応用−pp. 37- 56、2002. ると判断した。. ( 9) CI E S011/ E: 2003: Spat i al Di st r i but i on of Dayl i ght - CI E. 次に、不均一な大光源からの不快グレア評価実験を 行い、不快グレア評価値の傾向を輝度比ごとに調査し. St andard Gener al Sky, 2003 ( 10) 松澤朋子：連続的標準天空の構成に関する研究( 学位論文) 、. た。分割した光源ごとに不快グレア評価値を求める方. 1996. 法も平均輝度を用いた評価法も、同程度に実験値と近. ( 11) 金 源雨, 古賀 靖子, メロ オダレア B. C. ：全視野におけ. い値を示した。さらに、基準面と比較面の面積を変化. るグレア光源のポジション・インデックスに関する研究，. させ、同様の不快グレア評価実験を行った。全体的に、. 照明学会誌. 43- 4. Vol . 88 No. 11，pp. 847- 852，2004.
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図
![表 4 光源の設定条件と評価値 基準面の輝度 （0. 165sr） [cd/m2 ] 比較面の輝度(0. 165sr)[cd/m2] 輝度比 [-] 平均輝度 [cd/m2] 背景輝度 [cd/m2] 観測者の 評価値 V [-] 4940 4940 1](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123deta/6315929.624268/3.892.89.430.106.250/光源条件基準面輝度比較輝度輝度比平均輝度背景輝度観測者評価V.webp)
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