كيف تجمع إضاءة السيارات بين السلامة والراحة؟ البروفيسور ياو تشي من جامعة فودان يشرح بالتفصيل التقنيات الأساسية للتقييم الكمي

لقد انتقلت إضاءة السيارات من مجرد تلبية الحاجة الأساسية لـ "إضاءة الطريق" إلى السعي نحو جودة شاملة تشمل السلامة والصحة والراحة. فكيف يمكن تحقيق التوازن بين النصوع والتباين والتحكم في الوهج باستخدام وسائل قياس كمية؟

قدم فريق البحث "الطيف+" بقيادة البروفيسور ياو تشي من جامعة فودان، انطلاقًا من علم البصريات الحسي وتقنيات الطيف التطبيقية، حلولًا منهجية للتقييم العلمي لإضاءة السيارات.

البروفيسور ياو تشي: المنطق الكمي لإضاءة السيارات —

من جرعة الضوء إلى تقنيات التصور

1. فريق البحث "الطيف+": فك شفرة البيئة الضوئية

تجاوز الإضاءة: يتجاوز نطاق الإضاءة التقليدية ليشمل مجالات متداخلة أوسع مثل صحة الضوء وعلم الأحياء الضوئي والطب الضوئي.

النقطة الأساسية: الضوء كالدواء؛ الجرعة الصحيحة هي التي تحقق الفعالية.

● تقنيات التصور = "الأشعة المقطعية/الموجات فوق الصوتية" للبيئة الضوئية: باستخدام مقياس النصوع التصويري، يتم تحويل المعايير غير المرئية للبيئة الضوئية مثل النصوع والتباين إلى بيانات مرئية، تمامًا كما تُجرى الفحوصات الطبية؛ أولاً "التشخيص" ثم "وصف العلاج".

● التحكم في الطيف = "إعطاء الدواء" بدقة: وفقًا لمتطلبات المشاهد المختلفة (مثل تنبيه السائق أو المساعدة على النوم للركاب)، يتم تعديل طيف الضوء وتوزيعه لتجنب الانزعاج الناتج عن "الضبط العشوائي للضوء".

2. التناقض الأساسي في إضاءة السيارات: السطوع ليس بالضرورة جودة، التوازن هو المفتاح

→الصورة أ: الضوء ساطع جدًا، ولا يمكن رؤية أرقام الطريق بوضوح؛

→الصورة ب: اللوحات واضحة، لكن ملامح المشاة ضبابية؛

→الصورة ج: توازن بين النصوع والتباين، مما يتيح رؤية الهدف بوضوح دون إبهار.

المفاهيم الخاطئة حول اختراق الضوء في الضباب: يعتقد الكثيرون أن الضوء الأصفر أكثر قدرة على الاختراق، لكن هذا غير صحيح — فكل الألوان لها قدرة اختراق متقاربة، ويعود تفوق الضوء الأصفر إلى فعاليته الضوئية الأعلى، حيث يوفر تجربة بصرية أوضح عند نفس استهلاك الطاقة.

3. الأدوات التقنية الرئيسية: التطبيقات الخفيفة لمقياس النصوع التصويري

◇ مقياس النصوع التصويري للهواتف المحمولة: تصل دقته إلى 80%-95%، ويمكنه تحليل سريع لمعايير البيئة الضوئية مثل النصوع والتباين، مما يحل مشكلة "الغلاء والثقل والتعقيد" للأجهزة المهنية التقليدية؛

◇ تقنيات التمثيل المرئي: تحويل معايير البيئة الضوئية إلى بيانات مرئية (تشبه الأشعة المقطعية أو الموجات فوق الصوتية الطبية)، لتحقيق "تشخيص دقيق" للبيئة الضوئية؛

◇ التحكم في الإسقاط على مستوى البكسل: من خلال خوارزميات ذكية لتعديل اتجاه الضوء، يتم تجنب الوهج المواجه وتعزيز سلامة القيادة.

4. تطبيقات الإضاءة الخارجية للسيارة

◇ التحكم في الوهج: عبر تقنية الإسقاط على مستوى البكسل، يتم إطفاء إضاءة المناطق المقابلة للمركبات الأخرى للتحكم في التباين (عادة لا يتجاوز 100:1)؛

◇ التحسين في الطقس السيئ: لا علاقة لنوع الضوء بقدرة الاختراق، لكن الضوء الأصفر يتفوق في الضباب بسبب فعاليته الضوئية الأعلى؛

◇ التكيف مع الإضاءة الديناميكية: بالنسبة لسيناريوهات ديناميكية مثل ADB (الضوء العالي التكيفي) وبساط الضوء الإسقاطي، يمكن تحقيق ردود فعل فورية على النصوع وضبطه.

5. تحسين جودة الإضاءة الداخلية

◇ تصميم البيئة الضوئية للمساحة الثالثة: يجب أن يكون نصوع المقصورة في نفس المستوى مع إضاءة الطريق (لا يتجاوز 10 cd/㎡ ليلًا)، لتجنب الفروق بين المستويات (مثل الفرق الكبير بين نصوع مصابيح القراءة ومصابيح الأجواء)؛

◇ تلبية الاحتياجات المتمايزة: تحتاج منطقة السائق إلى "ضوء التنبيه" (باستخدام نطاقات محددة لتحفيز حدقة العين)، بينما يمكن تكييف منطقة الركاب مع "ضوء المساعدة على النوم" (منخفض التشبع ومنخفض النصوع)؛

◇ المبدأ الأساسي: الحفاظ على توحيد مستويات النصوع لتجنب الفروق بين المستويات في الشاشات ومصابيح الأجواء ومصابيح القراءة.

الأستاذ يانغ تشونلونغ: تطبيق التقنيات من منظور الصناعة — الحلقة المغلقة للمعايير والاختبارات

1. رقمنة الاختبارات: جعل تقييم النصوع أكثر عملية

◇ تعتمد اختبارات النصوع التقليدية على أجهزة وخبراء محترفين، مما يجعلها مكلفة وبطيئة؛

◇ يتيح مقياس النصوع التصويري "التوافق المباشر بين رؤية العين البشرية والبيانات"، مما يسمح بتحليل دقيق لتباين النصوع داخل مجال الرؤية ويقلل من عتبة الاختبار.

2. الحلقة المغلقة للمعايير: الضمان الأساسي للإضاءة الصحية

◇ إضاءة الطرق: توجد بالفعل معايير للنصوع، لكن يجب دمج تقنيات التصور لتحقيق حلقة مغلقة بين التصميم والاختبار؛

◇ الإضاءة الداخلية/داخل المقصورة: كانت اختبارات النصوع السابقة معقدة للغاية. كما أن المعايير ذات الصلة تركز أساسًا على متطلبات شدة الاستضاءة، مع القليل من الضوابط الخاصة بالنصوع، لأن تحديد المعايير يصبح صعبًا باختلاف المشاهد (مثل الجدران الداكنة أو الفاتحة)، مما يجعل تصميم النصوع أمرًا شاقًا. ومع ذلك، يمكن للبرامج مساعدة المصممين في توزيع النصوع. وبفضل أدوات البروفيسور ياو، سيصبح بالإمكان قياس معايير النصوع في الإضاءة الداخلية بشكل كمي في المستقبل.

◇ التوصية: إدراج النصوع ضمن المزيد من المعايير الصناعية، ونشر أدوات الاختبار لتحسين الجودة.

أسئلة وأجوبة تفاعلية

1. كيف يمكن حل مشكلة سطوع مصابيح السيارة الزائد الذي يسبب الإبهار؟

ياو تشي: السبب الجوهري هو "سباق السطوع" بين الشركات المصنعة مما يؤدي إلى تباين مرتفع. الحلول هي:

◇ تقنية الإسقاط على مستوى البكسل: إيقاف إضاءة المناطق المقابلة للمركبات الأخرى ذكيًا؛

◇ التحكم في التباين: عتبة الوهج عادة ما تكون 100:1، وإذا زادت عن ذلك فقد تسبب الانزعاج.

2. هل تكفي دقة مقياس النصوع التصويري للهواتف المحمولة لتلبية معايير إضاءة السيارات؟

ياو تشي:

◇ الدقة 80%-95%: كافية للاستخدام في تقييمات المصممين السريعة واختبارات أصحاب السيارات بأنفسهم؛

◇ القيود: الاختبارات المهنية (مثل عمليات التأكيد قبل خروج السيارة من المصنع) تتطلب أجهزة عالية الدقة؛ كما أن ردود الفعل الآنية في السيناريوهات الديناميكية (مثل ADB) تحتاج إلى مزيد من التحسين؛

◇ الاستخدامات المناسبة: تقييم الإضاءة الداخلية والخارجية، اختبار إضاءة المناظر، والاختبار الذاتي للبيئة الضوئية المنزلية وغيرها.

3. كيف يمكن قياس الراحة والصحة في إضاءة الأجواء داخل المقصورة؟

ياو تشي:

◇ المبدأ الأساسي: الحفاظ على توحيد مستويات النصوع لتجنب الفروق بين المستويات (مثل الفرق الكبير بين نصوع مصابيح القراءة ومصابيح الأجواء)؛

◇ التصميم المتمايز: تحتاج منطقة السائق إلى "ضوء التنبيه"، بينما يمكن تكييف منطقة الركاب مع "ضوء المساعدة على النوم"؛

◇ تجربة شركات السيارات الرائدة: حققت مرسيدس EQS بيئة ضوئية مريحة من خلال التحكم في مستويات النصوع.

يانغ تشونلونغ:

◇ الإضاءة الصحية هي مشروع منهجي يتطلب مراعاة الوقت (نهارًا/ليلًا)، والمكان (مقعد السائق/المقاعد الخلفية)، والفئة (السائق/الركاب)، ويشكل اختبار النصوع مفتاح الحلقة المغلقة.

4. هل تغيرت الأولويات في تقييم الإضاءة الديناميكية (ADB/إضاءة الإسقاط)؟

ياو تشي:

◇ الجوهر ثابت: التوازن بين النصوع والتباين والراحة؛

◇ التكيف مع السيناريوهات الديناميكية: يمكن لمقياس النصوع التصويري تقديم ردود فعل آنية، وبالتعاون مع التحكم على مستوى البكسل يمكن تحقيق ضبط دقيق "حيث تشير توجهات الضوء".

الخاتمة

END

ملاحظة: تم تجميع محتوى هذه المقالة بناءً على تسجيلات المشاركة في موضوع "التقييم الكمي لتأثيرات إضاءة السيارات بناءً على خصائص البيئة" التي قدمها الأستاذان ياو تشي ويانغ تشونلونغ في فصل دراسي بعنوان Ming Classroom بتاريخ 30 ديسمبر 2025، ونشرتها Ming Classroom.

للاطلاع على إعادة البث، يرجى النقر هنا